熒光染料單染滌棉混紡紗線色牢度的影響探討

陳 麗，陳建芳，陳 鎮(zhèn)

(1.湖南工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，湘潭 411104；2.東莞德永佳紡織制衣有限公司，東莞 523138)

熒光染料單染滌棉混紡紗線色牢度的影響探討

陳 麗1,2，陳建芳1*，陳 鎮(zhèn)1

(1.湖南工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，湘潭 411104；2.東莞德永佳紡織制衣有限公司，東莞 523138)

探討了熒光染料單染滌棉混紡紗線染后清洗的工藝條件，分析了清洗工藝、干燥方式、定型溫度等因素對(duì)滌棉混紡紗線色牢度的影響.結(jié)果表明，在還原清洗前先采用分散劑處理紗線，并結(jié)合工藝優(yōu)化，可以改善滌棉混紡紗的色牢度，其優(yōu)化的還原清洗工藝為保險(xiǎn)粉4 g/l，清洗溫度90 ℃，清洗時(shí)間10 min，干燥方式采用微波干燥，定型溫度150 ℃，在此條件下，各項(xiàng)色牢度最佳.

熒光染料；單染滌棉；清洗；干燥；熱定形

近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)特殊染色風(fēng)格面料的需求日漸增加，熒光染色織物受到歡迎.傳統(tǒng)熒光染色的色素主要為熒光涂料，存在牢度低、手感差的問(wèn)題[1]，因此，許多學(xué)者轉(zhuǎn)向了熒光染料的研究.熒光染料具有常規(guī)染料的染色性能[2-3]，又能產(chǎn)生熒光，達(dá)到警示效果，目前已廣泛應(yīng)用于交警、環(huán)衛(wèi)等職業(yè)服飾的染整加工[4-5].

實(shí)際生產(chǎn)中，分散熒光染料單染滌棉混紡紗線織物存在耐水洗色牢度和摩擦牢度差的問(wèn)題[6-7]，原因主要是熒光分散染料分子小、極性弱、難溶于水[8]，且染料與滌綸纖維相容性好，染色時(shí)“固溶”在纖維的無(wú)定形區(qū)，卻又不發(fā)生化學(xué)鍵結(jié)合，因此在洗滌、熱定形、存放等過(guò)程中，染料分子容易遷移到纖維表面，造成耐水洗色牢度和摩擦牢度不佳[9].針對(duì)該問(wèn)題，本文探討了分散熒光染料單染滌棉紗線時(shí)清洗工藝、助劑、干燥方式等因素對(duì)牢度的影響，確定最佳的清洗處理及紗線干燥方式以獲得較高的耐水洗牢度和摩擦牢度.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

(1)材料與藥品

滌棉混紡紗線(東莞德永佳紡織制衣有限公司)，規(guī)格：32支，65/35；分散熒光紅DF-HB(浙江龍盛集團(tuán)有限公司)、保險(xiǎn)粉(廣東中成化工股份有限公司)、NaOH(東莞市佳信化工有限公司)HAc(江蘇索普有限公司)、分散劑OV(上?？苿P精細(xì)化工有限公司).

(2)儀器與設(shè)備

GF241型筒子紗染色機(jī)(香港高勛集團(tuán))；SWA型筒子紗烘干機(jī)(浙江嘉康集團(tuán))；PEF 220型微波機(jī)(意大利stalam集團(tuán))；PMT-350型定型機(jī)(廈門(mén)瑞比精密機(jī)械有限公司)；ZLH型高精密度電子天平(深圳山星電子有限公司)；CM-1型摩擦色牢度測(cè)試儀(美國(guó)ATLAS公司)；LEF型耐洗色牢度機(jī)(美國(guó)ATLAS公司).

1.2 滌棉混紡紗染色工藝流程

(1)工藝流程

前處理后的滌棉混紡紗進(jìn)缸→染色→還原清洗(兩次)→微波干燥(100 ℃)→待用

(2)染色曲線

(3)染色后清洗工藝流程

染液降溫，排液→1次還原清洗→排液→2次還原清洗→熱水洗→排液→酸洗→排液.

1.3 測(cè)試方法

將染色后筒子紗編織成織物(單邊布片)后，再進(jìn)行色牢度評(píng)價(jià).

(1)耐摩擦色牢度參照AATCC 8-2007《摩擦色牢度摩擦測(cè)試儀法》測(cè)試.

(2)水洗色牢度參照AATCC 61-2010《紡織品水洗色牢度試驗(yàn)方法》測(cè)試.

(3)滲色牢度參照J(rèn)IS Test Method 《大丸法色泣牢度》測(cè)試.

2 結(jié)果和討論

2.1 保險(xiǎn)粉用量對(duì)色牢度的影響

還原清洗過(guò)程中主要通過(guò)保險(xiǎn)粉與NaOH反應(yīng)生成的還原性物質(zhì)將染色后紗線表面的染料洗凈，從而提高染色牢度.保險(xiǎn)粉用量對(duì)耐水洗、摩擦以及滲色牢度影響，結(jié)果如表1所示.

表1 保險(xiǎn)粉用量對(duì)色牢度的影響

注：染后清洗處方：保險(xiǎn)粉X g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度90 ℃，保溫時(shí)間10 min；微波干燥，干燥溫度100 ℃.

由表1可知，隨著保險(xiǎn)粉用量的增加，染色品的洗滌、摩擦以及滲色牢度變化不大，從節(jié)約能源和環(huán)保兩方面綜合考慮，保險(xiǎn)粉用量選擇為4 g/L.

2.2 還原清洗溫度對(duì)色牢度的影響

還原清洗過(guò)程中溫度是影響還原清洗劑的自身分解以及還原劑之間充分反應(yīng)的重要因素，本實(shí)驗(yàn)中，還原清洗溫度對(duì)洗滌、摩擦以及滲色牢度的影響，結(jié)果如表2所示.

表2 還原清洗溫度對(duì)色牢度的影響

注：染后清洗處方：保險(xiǎn)粉4 g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度X ℃，保溫時(shí)間10 min；微波干燥，干燥溫度100 ℃.

由表2可知，在80 ℃，耐水洗色牢度的自沾和尼龍沾色變差，可能的原因是溫度降低，保險(xiǎn)粉和NaOH的反應(yīng)不夠充分，不能產(chǎn)生足夠的還原性物質(zhì)，破壞染色品表面的浮色；而在100 ℃，一方面保險(xiǎn)粉自身分解，利用率降低，另一方面進(jìn)入滌綸內(nèi)部的染料可能析出，造成浮色進(jìn)一步增加.綜合以上分析，還原清洗溫度選定為90 ℃.

2.3 還原清洗時(shí)間對(duì)色牢度的影響

還原清洗過(guò)程中，充分的反應(yīng)時(shí)間有利于還原性物質(zhì)與染料充分反應(yīng)，有利于表面浮色去除.本實(shí)驗(yàn)中，還原清洗時(shí)間對(duì)洗滌、摩擦以及滲色牢度影響，結(jié)果如表3所示.

由表3可知，還原清洗時(shí)間為從5 min增加到10 min時(shí)尼龍沾色和濕摩擦色牢度得到改善；但從10 min 延長(zhǎng)到20 min，各牢度未得到明顯提升.綜合考慮，選擇還原清洗時(shí)間10 min為佳.

2.4 分散劑對(duì)色牢度的影響

對(duì)比在清洗過(guò)程中添加使用不同助劑，探討其對(duì)洗滌、摩擦以及滲色牢度影響，結(jié)果如表4所示.

表3 還原清洗時(shí)間對(duì)色牢度的影響

注：染后清洗處方：保險(xiǎn)粉4 g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度90 ℃，保溫時(shí)間X min；微波干燥，干燥溫度100 ℃.

表4 分散劑對(duì)色牢度的影響

注：分散劑清洗：分散劑OV 1 g/L，常溫清洗10 min；還原清洗：保險(xiǎn)粉4 g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度90 ℃，保溫時(shí)間10 min；微波干燥，干燥溫度100 ℃.

由表4可知，在還原清洗前增加一次分散劑清洗步驟可以改善滌棉混紡紗中熒光料單染滌后尼龍和滌綸沾色牢度的問(wèn)題，原因可能是分散劑對(duì)染料的親和力大，有利于熒光分散染料分散在清洗液中，從而減少染色紗線表面的浮色，提高洗滌色牢度.而在1次還原清洗中添加分散劑進(jìn)行清洗改善程度較小，可能的原因是還原清洗劑對(duì)分散劑造成了破壞.

2.5 染后紗線干燥方式對(duì)色牢度的影響

對(duì)比染后紗線微波干燥和烘箱熱風(fēng)干燥兩種方式對(duì)色牢度的影響，結(jié)果如表5所示.

表5 干燥方式對(duì)色牢度的影響

注：分散劑清洗：分散劑OV 1 g/L，常溫清洗10 min；還原清洗：保險(xiǎn)粉 4 g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度90 ℃，保溫時(shí)間10 min，干燥溫度100 ℃.

由表5可知采用微波干燥染色后的紗線色牢度優(yōu)于烘箱干燥，主要體現(xiàn)在醋纖和尼龍沾色方面，可能的原因是微波干燥的物料是內(nèi)外同時(shí)受熱，織物內(nèi)部的水蒸氣能夠在短時(shí)間內(nèi)全部蒸發(fā)，不存在染料隨水分遷移的現(xiàn)象；而烘箱干燥是通過(guò)熱空氣對(duì)織物加熱，織物表面受熱水份蒸發(fā)，速率相對(duì)較慢，造成內(nèi)部的部分染料和助劑隨水分遷移到表面，浮色增加，耐水洗色牢度下降.

2.6 定型溫度對(duì)色牢度的影響

滌棉混紡紗染色、清洗干燥后織成色織織物，通常需要定型來(lái)改善織物的縮水率、穩(wěn)定規(guī)格，但在熱定形加工過(guò)程中，分散染料可能會(huì)從纖維內(nèi)部向纖維表面遷移，形成浮色，造成下降.不同定型溫度對(duì)色牢度的影響，其結(jié)果如表6所示.

表6 定型溫度對(duì)色牢度的影響

注：分散劑清洗：分散劑OV 1 g/L，常溫清洗10 min；還原清洗：保險(xiǎn)粉 4 g/L，NaOH 2 g/L；工藝條件：溫度90 ℃，保溫時(shí)間10 min；微波干燥，干燥溫度100 ℃.

由表6可知，隨著定型溫度的升高，紗線的部分沾色牢度略有下降，變色和自沾及摩擦和滲色牢度沒(méi)有明顯變化.因此，定型溫度選擇150 ℃，同時(shí)，在該溫度下，與定型前(未定型)相比，僅濕摩擦色牢度略有下降，對(duì)其他色牢度基本沒(méi)有影響.

3 結(jié) 論

采用分散熒光紅DF-HB單染滌棉混紡紗線，在還原清洗前先采用分散劑處理紗線，并結(jié)合工藝優(yōu)化，可以改善滌棉混紡紗的色牢度，其優(yōu)化的還原清洗工藝為保險(xiǎn)粉4 g/l，清洗溫度90 ℃，清洗時(shí)間10 min，干燥方式采用微波干燥，定型溫度150 ℃，在此條件下，各項(xiàng)色牢度最佳.

[1] 曹機(jī)良,楊 柳,安 剛,等. 棉和滌棉混紡織物活性熒光染料染色[J]. 印染助劑,2016(1):41-44.

[2] 郭 偉,唐人成,秦傳香,等.錦綸的酸性和分散熒光染料染色性能[J].印染,2013,39(2):6-10.

[3] 楊文芳,楊呂軍.錦綸織物熒光染料染色的研究[J].印染,2004,30(15):1-3.

[4] 唐菲菲,葛鳳燕,蔡再生,等.熒光染料 DTAF染色棉織物的性能[J].紡織學(xué)報(bào),2012,33(7):95-99.

[5] LI T,YANG Z,LI Y,et al.A Novel Fluorescein Derivative as a Colorimet-ric Chemosensor for Detecting Copper (Ⅱ) ion[J].Dyes and Pigments, 2011,88(1):103-108.

[6] 展義臻，韓文忠，王 煒.SF系列高水洗牢度分散染料[J].印染，2010，36(22)：39-41.

[7] 曉 琴,章 杰.我國(guó)分散染料發(fā)展趨勢(shì)[J].印染，2006，32(10)：47-51.

[8] 霍瑞亭,董振禮.分散染料擴(kuò)散性能對(duì)牢度的影響[J].紡織學(xué)報(bào)，2004，28(4)：77-79.

[9] 陸 輝.滌綸染色中影響分散染料分散安定性要因分析[J].染整技術(shù)，2010，31(6)：4-7.

StudyonColorFastnessofSingleDyedPolyester/CottonBlendedYarnwithFluorescent

CHEN Li1,2,CHEN Jian-fang1,CHEN Zhen1

(1. College of Chemistry & Chemical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China;2.Texwinca Textile & Garment Co., Ltd, Dongguan 523138, China)

The cleaning process after dyeing of single-dyed polyester / cotton blended yarn is studied. The effects of cleaning process, drying method and heat setting temperature on the color fastness of polyester/cotton blended yarn are discussed. The results demonstrate that the color fastness of the blended yarn can be improved by using the dispersant to treat the yarn before the reduction cleaning. The optimum conditions of the reduction cleaning process are: 4g / l of sodium hydrosulfite, 90 ℃ of cleaning temperature, 10min of cleaning time. The drying method is microwave drying and setting temperature of 150 ℃.Under the above process, the best fastness is achieved.

fluorescent dye; single dyed polyester/cotton; cleaning; drying; heat-setting

TS190.5

B

1671-119X(2017)03-0067-04

2017-03-05

湖南省教育廳創(chuàng)新平臺(tái)開(kāi)放基金項(xiàng)目(16K023).

陳 麗(1987-),女,碩士研究生，研究方向：紡織化學(xué)與染整工程.

陳建芳(1965-),女,教授，碩士生導(dǎo)師,研究方向:功能材料.