絲棉交織提花織物活性染料兩浴法染色研究

杜國(guó)棟， 崔新昌， 魏慶剛， 王秀娣， 韓耀攀， 趙 杰

(淄博大染坊絲綢集團(tuán)有限公司，山東 淄博 255000)

研究與技術(shù)

絲棉交織提花織物活性染料兩浴法染色研究

杜國(guó)棟， 崔新昌， 魏慶剛， 王秀娣， 韓耀攀， 趙 杰

(淄博大染坊絲綢集團(tuán)有限公司，山東 淄博 255000)

絲棉交織提花織物作為中高檔床品面料，備受消費(fèi)者青睞，但對(duì)其染色時(shí)存在著競(jìng)?cè)镜膯?wèn)題。為了減少永光H型活性染料對(duì)真絲纖維的“沾色”，提高蘭納素活性染料對(duì)真絲纖維染色色牢度，采用活性染料兩浴法對(duì)絲棉交織提花織物進(jìn)行染色，并研究了染料、元明粉、碳酸氫鈉及碳酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)真絲纖維沾色色差和染色色牢度的影響。結(jié)果表明，通過(guò)活性染料二浴法工藝，分別選用永光H型活性染料對(duì)棉纖維進(jìn)行染色，蘭納素活性染料對(duì)真絲纖維進(jìn)行染色，同時(shí)，控制好染料質(zhì)量濃度，可以實(shí)現(xiàn)絲棉交織提花織物雙色異彩效果，各項(xiàng)色牢度優(yōu)良。

絲棉交織；H型活性染料；沾色；蘭納素染料；色牢度

絲棉提花織物由真絲纖維(特指桑蠶絲)與棉纖維交織而成。真絲纖維是天然蛋白質(zhì)纖維，含有人體所需的18種氨基酸，素有“纖維皇后”和“人體第二肌膚”的美譽(yù)[1-2]，真絲織物外觀輕盈、飄逸，護(hù)膚、保健。棉纖維是天然纖維，不含化學(xué)添加劑，綠色、環(huán)保，舒適、保暖。絲棉交織提花織物集桑蠶絲與棉纖維的優(yōu)點(diǎn)于一體，改善了真絲織物在尺寸穩(wěn)定性、耐磨性、抗皺性方面的不足[3]。通過(guò)對(duì)絲、棉兩種纖維用不同染料染色，上染不同的顏色，整個(gè)提花織物手感柔軟、光澤柔和、圖案清晰、雙色異彩，作為中高檔床品面料，備受消費(fèi)者青睞。

絲棉交織提花織物雖然市場(chǎng)俏銷(xiāo)，但近年來(lái)對(duì)染色工藝的研究并不多。在相關(guān)領(lǐng)域，馬旭紅[4]探討了絹絲/T400長(zhǎng)絲交織物的織造生產(chǎn)工藝；專(zhuān)利CN 200810244375[5]以純棉作經(jīng)、以真絲和T400混紡紗作緯，提供了一種筒子紗染色、織造、后整理方法；梅士英等[6]概述了真絲/滌綸紡織品的染色方法；梁小琴等[7]研究了酸性染料易染氨綸/錦綸的同色染色工藝；唐人成[8-9]探討了兩浴法對(duì)真絲/滌綸交織物染色，并探討了一浴二步法染色工藝及染料對(duì)真絲組分沾色的根本原因。但絲棉交織提花織物的面料染色性能與以上織物有明顯的不同，這些染色工藝雖然可以參考，但不能直接應(yīng)用。目前，工廠對(duì)絲棉提花織物多采用活性/中性染料二浴二步法工藝：第一步用活性染料染棉纖維，俗稱(chēng)“打底”色；第二步用中性染料染真絲纖維，俗稱(chēng)“套色”。通過(guò)活性/中性染料二浴二步法染色，實(shí)現(xiàn)絲棉提花織物雙色異彩的效果。但是，二浴二步法主要存在以下不足：1)中性染料用于真絲纖維“套色”時(shí)，中深色色牢度較差。2)棉纖維“打底”色過(guò)程中，活性染料有少部分上染真絲纖維，造成“沾色”，限制了中性染料對(duì)真絲纖維套色。“沾色”嚴(yán)重時(shí)，棉、絲兩種纖維色相接近，無(wú)法實(shí)現(xiàn)織物雙色異彩的效果。3)中性染料真絲纖維“套色”工藝，色譜受到限制，不能完全展現(xiàn)絲棉提花織物的設(shè)計(jì)風(fēng)格。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文基于兩浴法，通過(guò)染料的選擇，對(duì)絲棉提花織物的染色工藝進(jìn)行研究。首先，采用永光H型活性染料對(duì)棉纖維“打底”色，研究了H型活性染料質(zhì)量濃度對(duì)真絲纖維沾色的影響，以期減少在“打底”色過(guò)程中活性染料對(duì)真絲纖維的“沾色”；其次，選用亨斯邁蘭納素活性染料對(duì)真絲纖維進(jìn)行“套色”，碳酸氫鈉作固色堿劑，以期提高中深色色牢度，實(shí)現(xiàn)異彩效果。

1 試 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

面料：絲棉交織提花織物(淄博大染坊絲綢集團(tuán))，經(jīng)線(xiàn)為22.22/24.44 dtex×2桑蠶絲，密度110根/cm;緯線(xiàn)為97.18 dtex(60S)棉紗，密度49根/cm。

化學(xué)藥劑：碳酸鈉、元明粉、碳酸氫鈉、醋酸等(工業(yè)級(jí)，市售)，皂洗劑SN-45(工業(yè)級(jí)，無(wú)錫德冠化工)；勻染劑DLP(工業(yè)級(jí)，拓納化學(xué))。

活性染料：永光活性紅H-E7B、黃H-E4R、藍(lán)H-ERD(臺(tái)灣永光化學(xué))，蘭納素紅6G、黃4G、藍(lán)3G(亨斯邁化學(xué))。

儀器：BS110S電子天平(賽多利斯天平有限公司)，XW-SQR恒溫?cái)?shù)顯絲綢打樣機(jī)(靖江新旺染整設(shè)備廠)，Y57B1型摩擦色牢度儀(寧波紡織儀器廠)，Macbeth Judge II型對(duì)樣燈箱(愛(ài)色麗)，便攜式pH測(cè)試計(jì)。

1.2 方案設(shè)計(jì)

1.2.1 H型活性染料棉纖維染色工藝

控制染色浴比為1︰30，在染液中加入H型活性染料、1 g/L勻染劑DLP及元明粉，升溫至80 ℃，恒溫染色，染色15 min后加入碳酸鈉，繼續(xù)保溫染色45 min。染色樣溫水洗，醋酸洗(1 g/L)，皂洗(皂洗劑1 g/L)，熨干。

以H型活性染料質(zhì)量濃度進(jìn)行正交試驗(yàn)。為便于篩選，對(duì)紅、黃、藍(lán)每個(gè)單色染料分別進(jìn)行試驗(yàn)，確定染料、元明粉、碳酸鈉質(zhì)量濃度3個(gè)因素，每個(gè)因素確定5個(gè)水平，即活性紅H-E7B質(zhì)量濃度0.08～0.5 g/L，活性黃H-E4R質(zhì)量濃度0.08～0.5 g/L，活性藍(lán)H-ERD質(zhì)量濃度0.02～0.08 g/L；每組對(duì)應(yīng)元明粉質(zhì)量濃度10～50 g/L，碳酸鈉質(zhì)量濃度3～20 g/L，共做三組3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，按工藝染色，比對(duì)沾色色差。

1.2.2 蘭納素染料真絲纖維染色工藝

控制染色浴比為1︰30，在染液中加入蘭納素活性染料、1 g/L勻染劑DLP及元明粉，升溫至80 ℃，恒溫染色，染色15 min后加入碳酸氫鈉，繼續(xù)保溫染色45 min。染色樣溫水洗，醋酸洗(1 g/L)，皂洗(皂洗劑1 g/L)，熨干。

以蘭納素染料(做一拼色)質(zhì)量濃度進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定染料、元明粉、碳酸氫鈉質(zhì)量濃度3個(gè)因素，每因素確定5個(gè)水平，即蘭納素染料質(zhì)量濃度0.17～0.83 g/L，元明粉質(zhì)量濃度20～60 g/L，碳酸氫鈉質(zhì)量濃度3～20 g/L，做3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，按工藝染色，測(cè)試色牢度。

1.2.3 真絲纖維沾色色差評(píng)定

人眼目測(cè)法，在對(duì)色燈箱內(nèi)45°視角，按GB 251—1995《評(píng)定沾色用灰色樣卡》評(píng)定。

1.2.4 色牢度測(cè)試

耐摩擦色牢度按GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》、耐酸堿汗?jié)n色牢度按GB/T 3922—2013《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐汗?jié)n色牢度》、水洗色牢度按GB/T 5713—2013《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐水色牢度》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 永光H型活性染料對(duì)真絲纖維沾色的色差

分別選用活性紅H-E7B、活性黃H-E4R和活性藍(lán)H-ERD三類(lèi)中深色染料對(duì)棉纖維“打底”色，研究永光H型活性染料對(duì)真絲纖維的沾色色差。依據(jù)3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，選取典型的10個(gè)色樣，活性紅H-E7B質(zhì)量濃度與真絲纖維沾色色差的結(jié)果如表1所示，1#和5#織物照片如圖1所示。

表1 活性紅H-E7B質(zhì)量濃度對(duì)沾色色差的影響
Tab.1 The effect of the concentration of reactive red H-E7B on the staining color difference

編號(hào)活性紅H?E7B/(g·L-1)元明粉/(g·L-1)碳酸鈉/(g·L-1)沾色色差/級(jí)1#0．081034～52#0．172054～53#0．25301044#0．3340153～45#0．50502036#0．082034～57#0．171054～58#0．25301549#0．3350203～410#0．5040153

從表1可以看出，隨紅H-E7B在纖維上質(zhì)量濃度的增加，棉纖維染色過(guò)程中對(duì)真絲纖維的沾色逐漸增加，色差逐漸降低。這主要是因?yàn)橛拦饣钚约tH-E7B對(duì)棉纖維的直接性要高于真絲纖維，因此，在棉纖維染色過(guò)程中，棉纖維上染率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真絲纖維，所以真絲纖維的沾色少；當(dāng)活性染料質(zhì)量濃度減少的時(shí)候，真絲纖維上的質(zhì)量濃度也相對(duì)較小，所以沾色較少；隨著染料質(zhì)量濃度的增加，染料上染真絲纖維的質(zhì)量濃度也隨之增加，導(dǎo)致真絲纖維的沾色逐漸增加，色差逐漸降低。同時(shí)，圖1表明，當(dāng)對(duì)棉纖維進(jìn)行染色后，真絲纖維的沾色較少。

從表1還可以看出，元明粉質(zhì)量濃度在20～50 g/L時(shí)對(duì)真絲纖維的沾色影響不大；碳酸鈉質(zhì)量濃度在5～20 g/L時(shí)對(duì)真絲纖維的沾色影響不大，但考慮到真絲纖維耐酸不耐堿的特性，碳酸鈉質(zhì)量濃度不宜超過(guò)10 g/L。

依據(jù)3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，選取典型的10個(gè)色樣，活性黃H-E4R質(zhì)量濃度與真絲纖維沾色色差的結(jié)果如表2所示，1#和5#織物照片如圖2所示。

表2 活性黃H-E4R質(zhì)量濃度對(duì)沾色色差的影響
Tab.2 The effect of the concentration of reactive yellow H-E4R on the staining color difference

編號(hào)活性黃H?E4R/(g·L-1)元明粉/(g·L-1)碳酸鈉/(g·L-1)沾色色差/級(jí)1#0．081034～52#0．172054～53#0．25301044#0．33401545#0．50502036#0．082034～57#0．171054～58#0．25301549#0．335020410#0．5040153

圖2 選用活性黃H-E4R時(shí)1#和5#織物照片F(xiàn)ig.2 Pictures of 1# and 5# products when select and use reactive yellow H-E4R

從表2可以看出，隨活性黃H-E4R質(zhì)量濃度的增加，對(duì)真絲纖維沾色增加的影響與活性紅H-E7B很相似，只有4#、8#色樣沾色比活性紅H-E7B大約高半級(jí)。這是因?yàn)閮煞N染料的活性基團(tuán)一致，母體結(jié)構(gòu)相似所致。

依據(jù)3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，選取典型的10個(gè)色樣，活性藍(lán)H-ERD質(zhì)量濃度與真絲纖維沾色色差的結(jié)果如表3所示，1#和5#織物照片如圖3所示。

表3 活性藍(lán)H-ERD質(zhì)量濃度對(duì)沾色色差的影響
Tab.3 The effect of the concentration of reactive blue H-ERD on the staining color difference

編號(hào)活性藍(lán)H?ERD/(g·L-1)元明粉/(g·L-1)碳酸鈉/(g·L-1)沾色色差/級(jí)1#0．021034～52#0．032053～43#0．05301034#0．0740152～35#0．085020<26#0．022034～57#0．031053～48#0．05301539#0．0750202～310#0．084015<2

圖3 選用活性藍(lán)H-ERD時(shí)1#和5#織物照片F(xiàn)ig.3 Pictures of 1# and 5# products when select and use reactive blue H-ERD

從表3可以看出，隨活性藍(lán)H-ERD染色質(zhì)量濃度增加，在真絲纖維上的沾色增加很快，染料質(zhì)量濃度即使僅有少量增加，在真絲纖維上沾色色差也降低很多，與活性紅H-E7B、活性黃H-E4R沾色色差逐漸降低的情況有很大差異。這是因?yàn)榛钚运{(lán)H-ERD的染料母體為蒽醌結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量很大，對(duì)真絲纖維也會(huì)有很強(qiáng)的直接性，親和力也大，所以在棉纖維染色時(shí)，很容易在真絲纖維上沾色。

元明粉、碳酸鈉的質(zhì)量濃度對(duì)真絲纖維沾色的影響，與活性紅H-E7B、活性黃H-E4R相同。

2.2 蘭納素活性染料對(duì)真絲纖維進(jìn)行“套色”

依據(jù)3因素5水平L25(35)正交試驗(yàn)，選取典型的10個(gè)色樣，蘭納素染料真絲纖維染色的色牢度如表4所示。

表4 蘭納素染料質(zhì)量濃度對(duì)染色牢度的影響
Tab.4 The effect of concentration of Lana sol dyes on the color fastness

編號(hào)蘭納素染料/(g·L-1)元明粉/(g·L-1)碳酸氫鈉/(g·L-1)干摩色牢度/級(jí)濕摩色牢度/級(jí)水洗色牢度/級(jí)汗?jié)n色牢度/級(jí)1#0．172034～54～54～54～52#0．333054～54～54～54～53#0．50401044444#0．67501543～443～45#0．83602043～43～43～46#0．172034～54～54～54～57#0．333054～54～54～54～58#0．50401544449#0．67502043～443～410#0．83601543～43～43～4

從表4可以看出，蘭納素染料[10]染真絲纖維時(shí)，用碳酸氫鈉做固色堿劑，染中深色具有優(yōu)良的染色牢度。這是因?yàn)檫@類(lèi)染料的主要活性基團(tuán)是二氟一氯嘧啶，該活性基反應(yīng)活潑性高，有較好的固色率，它與真絲纖維的結(jié)合鍵有很好的耐酸、耐堿穩(wěn)定性，在染色過(guò)程中的水解傾向很低，并且嘧啶環(huán)上的兩個(gè)氟原子都能與真絲纖維上的官能團(tuán)反應(yīng)，所以染料與纖維結(jié)合的共價(jià)鍵不易斷裂，因而各項(xiàng)色牢度較高[2]。

從表4還可以看出，元明粉質(zhì)量濃度在20～60 g/L時(shí)對(duì)色牢度的影響不大，但是結(jié)合染料廠家應(yīng)用指南介紹，特別是蘭納素黃4G，當(dāng)元明粉質(zhì)量濃度低于25 g/L時(shí)，它的上染率會(huì)大大降低，所以綜合考慮元明粉的質(zhì)量濃度以40～60 g/L為宜。

由于二氟一氯嘧啶活性基反應(yīng)活潑性高，在較低的pH值下就可以反應(yīng)，色牢度符合要求，所以采用碳酸氫鈉(質(zhì)量濃度10 g/L，pH值8.35)做固色堿劑，適應(yīng)真絲纖維耐酸不耐堿的天然屬性，保持織物最佳性能。避免在pH值較高(用碳酸鈉固色)的條件下，對(duì)真絲纖維造成二次損傷，質(zhì)量濃度以5～10 g/L為宜。

3 結(jié) 論

1)永光H型活性染料用于絲棉交織提花織物兩浴法工藝棉纖維染色，對(duì)真絲纖維沾色隨染料質(zhì)量濃度變化很大?；钚约tH-E7B染料質(zhì)量濃度小于0.17 g/L、活性黃H-E4R染料質(zhì)量濃度小于0.17 g/L、活性藍(lán)H-ERD染料質(zhì)量濃度小于0.02 g/L，對(duì)真絲纖維幾乎不沾色，絲棉交織提花織物二浴法染色，呈現(xiàn)雙色異彩效果，真絲纖維色彩選擇不受限制，可以完全展現(xiàn)；活性紅H-E7B染料質(zhì)量濃度大于0.50 g/L、活性黃H-E4R染料質(zhì)量濃度大于0.50 g/L、活性藍(lán)H-ERD染料質(zhì)量濃度大于0.08 g/L，對(duì)真絲纖維沾色很重，絲棉交織提花織物二浴法染色雙色異彩效果差，真絲纖維色彩選擇受到限制，真絲纖維只能選擇與棉纖維相同或者相鄰的色彩，并且要比棉纖維染色深度大。元明粉質(zhì)量濃度以20～50 g/L，碳酸鈉質(zhì)量濃度以5～10 g/L為宜。

2)蘭納素活性染料用于絲棉交織提花織物的真絲纖維染色，染料質(zhì)量濃度小于0.33 g/L，各項(xiàng)色牢度4～5級(jí)，染料質(zhì)量濃度小于0.83 g/L，各項(xiàng)色牢度3～4級(jí)。元明粉質(zhì)量濃度以40～60 g/L，碳酸氫鈉質(zhì)量濃度以5～10 g/L為宜。

3)絲棉交織提花織物選用永光H型活性染料染棉纖維、蘭納素活性染料染真絲纖維，控制好染料質(zhì)量濃度，可以實(shí)現(xiàn)絲棉交織提花織物雙色異彩效果，各項(xiàng)色牢度優(yōu)良。

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Study of reactive dyes and two-bath process on silk cotton interwoven jacquard fabrics

DU Guodong, CUI Xinchang, WEI Qinggang, WANG Xiudi, HAN Yaopan, ZHAO Jie

(Zibo Daranfang Silk Group Co.,Ltd., Zibo 255300, China)

Silk cotton interwoven jacquard fabrics, as medium and high grade bedding fabrics, are favored by consumers, but it exist some competitive effect during dyeing progress. In order to decrease the “staining” of H type reactive dyes and improve the color fastness of Lana sol dyes on silk fiber, this paper adopted the reactive dyes and two-bath method to dye silk cotton interwoven jacquard products, the influence of the amount of dyes concentration, anhydrous sodium sulfate, baking soda and sodium carbonate on the chromatic aberration and color fastness of silk fiber were studied. The results indicate that the silk cotton interwoven jacquard products using reactive dyes and two-bath method, in which the cotton fiber is dyed by H type reactive dyes and the silk fiber is dyed by Lana sol dyes, could reach double color effect of extraordinary splendor and excellent color fastness while the dyes concentration was strictly controlled.

silk cotton interwoven; H type reactive dyes; staining; Lana sol dyes; color fastness

10.3969/j.issn.1001-7003.2016.12.002

2016-11-24;

2016-12-06 作者簡(jiǎn)介: 杜國(guó)棟(1966_)，男，工程師，主要從事絲綢染整方面的研究。

TS193.632

A

1001-7003(2016)12-0006-06 引用頁(yè)碼: 121108