ZB-10改性粘膠織物的染色效果評價(jià)

趙曉明,李錦芳

(天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)院，天津 300387)

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ZB-10改性粘膠織物的染色效果評價(jià)

趙曉明,李錦芳

(天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)院，天津 300387)

首先選用自制的陽離子蛋白助劑ZB-10，采用連續(xù)浸軋工藝對平紋粘膠織物進(jìn)行改性，然后將改性平紋粘膠織物活性染料軋烘焙無鹽染色，最后對改性平紋粘膠織物染色效果進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明：改性平紋粘膠織物的活性染料無鹽染色的K/S值和固色效率明顯高于未改性平紋粘膠織物加鹽染色的相應(yīng)指標(biāo)。改性平紋粘膠織物比未改性平紋粘膠織物染料用量可以大大減少，改性織物可以節(jié)約染料。在染色條件控制得當(dāng)?shù)那闆r下，改性平紋粘膠織物的勻染性良好。與未改性的平紋粘膠織物相比，改性平紋粘膠織物的耐洗色牢度達(dá)到未改性平紋粘膠織物的效果。改性平紋粘膠織物的耐摩擦牢度比普通平紋粘膠織物稍差，需要進(jìn)一步研究和討論。

平紋粘膠織物 陽離子 蛋白改性劑ZB-10 改性 染色 效果評價(jià)

0 前言

近年來人們在染色助劑方面作了大量的工作，合成一系列無鹽染色交聯(lián)劑[1-4]。用于纖維素陽離子化改性的試劑，大多數(shù)都可作為無鹽交聯(lián)劑使用，其作用原理類似于固色劑固色，即助劑同時(shí)與染料與纖維形成共價(jià)交聯(lián)，以提高染料的利用率[5-7]。在本課題組劉元軍等研究的基礎(chǔ)上[8-18]，本文選用自制的陽離子蛋白助劑ZB-10，采用連續(xù)浸軋工藝對平紋粘膠織物進(jìn)行改性，然后將改性平紋粘膠織物活性染料軋烘焙無鹽染色，最后對改性平紋粘膠織物染色效果進(jìn)行評價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)主要藥品和儀器(見表1和表2)

表1 實(shí)驗(yàn)主要藥品

1.2 工藝流程

陽離子蛋白助劑ZB-10浸軋改性平紋粘膠織物→活性染料軋染染色→測定表觀染色深度K/S值等指標(biāo)

1.3 測試指標(biāo)

1.3.1 染色深度等色度指標(biāo)測定[13-16]

平紋粘膠織物K/S值測定采用SF-300思維士電腦測色儀，測定8次，取其平均值。

1.3.2 勻染性測定

在平紋粘膠織物上任取n個(gè)點(diǎn)，測試其表觀深度K/S值，然后計(jì)算出平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差Sr，標(biāo)準(zhǔn)偏差愈小，則勻染性愈好。公式如下：

式中，n為測量點(diǎn)數(shù)。

1.3.3 固色效率測定

固色效率(%) =(皂煮后K/S值/皂煮前K/S值) ×100

1.3.4 摩擦牢度測試

按照GB/T3920-1997 《紡織品 色牢度實(shí)驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測試。

1.3.5 耐洗色牢度測定

按GB/T3921.3-1997《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐洗色牢度：方法3》進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 染料用量對染色效果的影響

未改性平紋粘膠織物按照以下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B，Na2CO35 g/L)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)；

改性平紋粘膠織物按照以下工藝染色：浸軋改性液(ZB-10 15 g/L,NaOH 4 g/L,二浸二軋,軋液率70%)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→浸軋染液(活性艷紅M-2B，Na2CO35 g/L)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)。改變?nèi)玖嫌昧浚渌麠l件不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1，圖2所示。

圖1 染料用量對K/S值的影響

圖2 染料用量對固色效率的影響

由圖1，圖2可知，未改性的平紋粘膠織物和改性的平紋粘膠織物K/S值都隨著染料用量的增加而增加；未改性的平紋粘膠織物隨著染料用量的增加固色效率下降；改性的平紋粘膠織物隨著染料用量的增加固色效率逐漸增加。在相同染料濃度下，改性平紋粘膠織物的K/S值和固色效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未改性織物。表明要獲得相同染色深度，改性的平紋粘膠織物可大大節(jié)約染料用量，降低染色污染和染色成本。

2.2 染料種類對染色效果的影響

第一組平紋粘膠織物按照以下工藝染色: 軋改性液(ZB-10 15 g/L,NaOH 4 g/L,二浸二軋)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→浸軋染液(染料，Na2CO35 g/L)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)

第二組平紋粘膠織物按照以下工藝染色: 浸軋染液(染料，Na2CO35 g/L)→預(yù)烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)

第三組平紋粘膠織物按照以下工藝染色: 浸軋染液(染料，Na2CO310 g/L，NaCl 40 g/L)→預(yù)烘(80℃,2 min)→焙烘(150℃,2.5 min)

染色織物測K/S值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 染料種類對K/S值的影響

*注：活性黑M-2R的用量為30g/L，其他染料用量均為10 g/L。

由圖3可知，不同種類的活性染料對平紋粘膠織物進(jìn)行染色，由于活性染料結(jié)構(gòu)不同、活性基團(tuán)不同，染色效果也有所不同。相比之下，改性平紋粘膠織物的得色量有很大提高。說明平紋粘膠織物經(jīng)過助劑改性后，染色性能顯著提高，在無鹽低堿的條件下染色，染料與纖維間產(chǎn)生更強(qiáng)的作用力，有更多的染料上染到纖維上。

2.3 改性平紋粘膠織物染色的勻染性

用SF-300思維士電腦測色儀測試，測得用活性艷紅M-2B染色的改性平紋粘膠織物和未改性平紋粘膠織物染樣上10個(gè)點(diǎn)的K/S值，計(jì)算染色深度K/S的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果見表3。

從表3可以看出，用活性艷紅M-2B染色的改性平紋粘膠織物比未改性平紋粘膠織物的K/S值高得多，說明改性平紋粘膠織物表面染色深度比未改性織物深。通過K/S值計(jì)算，改性平紋粘膠織物不勻率高于未改性平紋粘膠織物，說明經(jīng)過改性的平紋粘膠織物勻染性降低。原因可能是經(jīng)過改性后，染料與纖維之間作用力增加，容易染色不勻；另外，助劑ZB-10中含有廢棄蛋白，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量大，在織物上吸附不勻，造成改性不勻，進(jìn)而導(dǎo)致后期染色不勻。

表3 用活性艷紅M-2B染色的改性平紋粘膠織物的K/S指標(biāo)

2.4 平紋粘膠織物耐摩擦牢度的評定

測試摩擦牢度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 不同種類染料、不同工藝染色平紋粘膠織物的干、濕摩擦牢度比較

由表4可看出，改性平紋粘膠織物使用上述所選的活性染料染色后的干、濕摩擦牢度均比未改性平紋粘膠織物的要差，其主要原因是改性平紋粘膠織物染色深度比未改性平紋粘膠織物染色深度大得多，使得改性織物上未與纖維結(jié)合的染料量多于未改性織物。此外，有可能ZB-10與纖維之間的結(jié)合不牢固，使結(jié)合助劑上的染料容易被摩擦下來。因此助劑ZB-10的合成工藝條件仍需要進(jìn)一步研究。

2.5 平紋粘膠織物耐洗牢度的評定

測試耐洗色牢度，結(jié)果如表5所示。

表5 不同種類染料、不同工藝染色平紋粘膠織物的耐洗色牢度比較

由表5可知，除了活性艷藍(lán)BPS改性后粘膠沾色牢度只達(dá)到2級，低于未改性織物的耐洗色牢度；其他改性平紋粘膠織物與未改性平紋粘膠織物用同種類染料不同工藝染色后的粘膠沾色牢度基本相同，都能達(dá)到4級以上。改性平紋粘膠織物的褪色牢度低于未改性平紋粘膠織物，考慮到改性平紋粘膠織物的染色深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于未改性織物，因此，認(rèn)為改性平紋粘膠織物沾色牢度和褪色牢度能達(dá)到未改性織物的效果。

3 結(jié)論

采用ZB-10浸軋改性平紋粘膠織物，能顯著提高對陰離子活性染料的染色性能。改性平紋粘膠織物的活性染料無鹽染色的K/S值和固色效率明顯高于未改性平紋粘膠織物加鹽染色的相應(yīng)指標(biāo)。因此，改性平紋粘膠織物染色時(shí)，不需加入電解質(zhì)，能實(shí)現(xiàn)了活性染料的無鹽染色，降低廢水中電解質(zhì)污染。要獲得相同的染色深度，改性平紋粘膠織物比未改性平紋粘膠織物染料用量可以大大減少，改性織物可以節(jié)約染料。在染色條件控制得當(dāng)?shù)那闆r下，改性平紋粘膠織物的勻染性良好。與未改性平紋粘膠織物相比，耐洗色牢度達(dá)到未改性平紋粘膠織物的效果。改性平紋粘膠織物的耐摩擦牢度比普通平紋粘膠織物稍差，需要進(jìn)一步研究和討論。 陽離子蛋白改性劑ZB-10有效利用了廢棄的羽毛蛋白，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。

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2017-02-18

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51206122)，天津工業(yè)大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室2016年大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(20160107)，2015年天津工業(yè)大學(xué)研究生科技創(chuàng)新活動計(jì)劃資助項(xiàng)目(15101)。

趙曉明(1963-)，男，博士，天津市特聘教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：吸波涂層材料的制備及其性能研究。

TS193

A

1008-5580(2017)02-0070-04