提高R型活性染料染絲光棉的顏色重現(xiàn)性

李菊華

(江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330029)

絲光棉織物在紡織品市場上占比較大，其可用活性染料、還原染料、直接染料等類型染料染色。因活性染料染色具有色譜齊全、色澤鮮艷、染色條件溫和、色牢度好等優(yōu)點，被染整企業(yè)作為主要的棉用染料采用。在實驗室仿樣的過程中，雖然使用同一批次染料和相同組織規(guī)格進行絲光棉染色，但是經(jīng)常出現(xiàn)染色結(jié)果相差較大、染色重現(xiàn)性不好的問題，給調(diào)色帶來一定的困難，降低了仿樣處方的可參考意義[1]?，F(xiàn)以R型活性染料的三原色染絲光棉織物為例，分析導(dǎo)致色差的因素及染色時應(yīng)注意的工藝條件，以提高染色仿樣的真實可靠性，節(jié)約仿樣時間，提高仿樣效率。

1 試驗

1.1 試驗材料與儀器

藥品：R—4RFN金黃(100%)，R—2BF紅(100%)，R—2GLN深藍(100%)(閏土 浙江瑞華化工公司)；Na2SO4(分析純)，Na2CO3(分析純)(西隴科技股份公司)；中性皂洗劑(德美精細化工公司)；成套標準緩沖溶液(硼砂pH=9.102，鄰苯二甲酸氫鉀pH=4.003，混合磷酸鹽pH=6.864，江蘇強盛功能化學(xué)公司)。

織物：29.5 tex×29.5 tex，236根/10 cm×236根/10 cm，純棉絲光半制品。

設(shè)備：L常溫染色小樣機(佛山航星科技有限公司)，HH—4電熱恒溫水浴鍋(金壇市盛威實驗儀器公司)，101A0—4電熱恒溫烘箱(南通三思機電科技公司)，電子稱(常州萬泰天平儀器公司)，CT—2000對色燈箱，CADS MG 滴配液機，DC600分光光度計，SCT—DC130測色配色系統(tǒng)(美國DATACOLOR公司)，PB—10酸度計(賽多利斯科學(xué)儀器公司)，染杯，玻璃棒。

1.2 染色工藝

工藝流程：織物潤濕→染色→水洗→皂洗→水洗→烘干。工藝處方見表1。工藝曲線見圖1。

表1 工藝處方

圖1 工藝曲線圖

2 結(jié)果與討論

2.1 染前棉織物半制品質(zhì)量指標的影響

織物的白度和毛細管效應(yīng)間接反映了前處理的好壞。先將不同企業(yè)提供的絲光白棉布做白度、毛細管效應(yīng)的測試，再將每種樣布2 g剪成0.5 cm×0.5 cm的小方塊，加入錐形瓶，加100 mL去離子水，在常溫染色小樣機上振蕩1 h，制備紡織品的萃取液。用經(jīng)過標準緩沖溶液校正的酸度計測定，檢驗布面殘留酸堿程度，結(jié)果見表2。

從表2數(shù)據(jù)可知，來自不同企業(yè)的絲光棉布毛細管效應(yīng)都在8 cm/30 min以上，能滿足染色對織物毛細管效應(yīng)的要求，但數(shù)據(jù)相差較大。毛細管效應(yīng)的好壞影響染料的吸附速率、擴散速率及勻染透染性，最終導(dǎo)致顏色的深淺不一。幾家企業(yè)的絲光棉白度由65至77不等，白度越低，染色的鮮艷度下降，顏色偏暗，特別是淡色和明亮色。相比較，pH值在7.10至7.84之間，棉織物絲光后燒堿清除不徹底，布面殘留的堿會加速活性染料的吸附，導(dǎo)致濃度偏深，當堿的濃度進一步提高時，染料有可能水解，由于每種染料的耐堿性不一樣，導(dǎo)致染后顏色會偏紅、偏黃、偏藍等不確定的現(xiàn)象。為了減少殘留堿對顏色的影響，在染前用85℃的熱水煮布30 min，因堿性物質(zhì)易溶于熱水，可以有效改善染色的重現(xiàn)性。

2.2 染色工藝的影響

2.2.1染料的正確選用

合理選擇染料對染色的重現(xiàn)性有直接關(guān)系。根據(jù)染料生產(chǎn)商的推薦，R型和RW型活性染各有一套三原色。有些色樣用兩套三原色都可以仿樣達到標準色差以內(nèi)，染中淺深度顏色盡量選擇力份低的R型染料，染深色則選力份高的RW型三原色。染中淺色若用RW型染料，因染料力份高，染料用量少，上染速度快，容易造成染色不勻，染色條件稍有波動，會造成色光不一致。

2.2.2染色溫度的影響

R型活性染料適合染色的溫度有一定范圍，染色的溫度對顏色的影響非常大，現(xiàn)以半制品質(zhì)量指標較好的美欣達絲光棉布為例，按處方1用CADS MG 滴配液機進行染液的配制，用DC600分光光度計和SCT—DC130測色配色系統(tǒng)以光源/觀察者D65 10Deg對布樣進行檢測，分析不同染色溫度對顏色的影響，所染色樣見圖2，顏色特征見表3。

表3 不同染色溫度對顏色特征的影響

從表3數(shù)據(jù)可以看出，R型活性染料隨著染色溫度升高，表觀深度K/S值逐漸增大，繼續(xù)升高溫度到70℃，K/S值又減小，而表示明暗的L值剛好相反。a值隨著溫度升高而逐漸減小，表示紅光越來越小。表示黃藍光的b值在65℃時最小，即藍光最重，其他溫度時基本相同。表示顏色濃淡C值也在9.7至10.3之間變化。在70℃染色時，λmax也由560 nm升至570 nm。在實際染色仿樣過程中，發(fā)現(xiàn)小樣機或水浴鍋所顯示的恒定溫度與染杯里的恒定溫度有一些差異，有些達到10℃，所以在保證加熱介質(zhì)足量時，應(yīng)加熱將染杯里實際染液溫度達到設(shè)定的染色溫度，而不是以顯示器所顯示的溫度為準。綜合考慮各顏色特征，染色時嚴格控制溫度，65℃是最佳染色溫度，圖3為該溫度下的吸收曲線。

圖2 不同溫度所染色樣

為了更明顯表示R型活性染料三原色染色溫度對提升力的影響，以溫度為橫坐標，以K/S值為縱坐標，得到圖4所示的提升力曲線。

圖3 65℃染溫K/S值隨波長變化曲線

圖4 R型活性染料三原色對溫度的提升力曲線

2.2.3Na2CO3用量對顏色的影響

在活性染料染色中，Na2CO3促進纖維與染料發(fā)生結(jié)合，起到固色的作用。以65℃為染色溫度，按處方2染色，改變Na2CO3的用量，分析固色劑Na2CO3的不同用量對顏色特征的影響，結(jié)果見表4。

表4 Na2CO3 的用量對顏色特征的影響

從表4數(shù)據(jù)可知，隨著純堿用量的增加，紅光和藍光越來越大，明度卻逐漸減小。固色堿濃度在10 g/L時，K/S很低，隨著純堿的用量增加，表觀深度增加，在24 g/L左右達到最高值，進一步增加純堿用量到30 g/L，K/S值反而下降，所染色樣見圖5，處方2的合理固色劑用量在24 g/L左右。經(jīng)分析得知，相對染料的用量，如果純堿用量太低，染料不能與棉纖維發(fā)生充分的化學(xué)反應(yīng)，固色率下降，但純堿用量太高，又會加速染料水解，不利于染料對織物的上染，顏色深度下降，色光也會發(fā)生明顯的變化。為了染色達到真正的平衡，產(chǎn)生良好的重現(xiàn)性，實際染色時應(yīng)根據(jù)染料的用量合理選擇純堿的用量。

圖5 不同用量純堿固色所染色樣

為了更明顯表示R型活性染料三原色染色時固色劑純堿對提升力的影響，以純堿濃度為橫坐標，以K/S值為縱坐標，得到圖6所示的提升力曲線。

圖6 R型活性染料三原色對純堿用量的提升力曲線

2.2.4皂洗條件的影響

染后皂洗目的是為了去除浮色，增加色澤鮮艷度，提高織物的皂洗牢度和摩擦牢度。活性染料皂煮后在織物內(nèi)部的物理狀態(tài)發(fā)生明顯變化，從而造成色光和染色深度的變化。染色織物在皂洗前要充分水洗，去除未固色的染料、電解質(zhì)和堿性物質(zhì)，皂洗的溫度要在90℃以上，用中性皂洗劑，充分去除浮色，減少高溫皂煮時對已經(jīng)固色染料的水解和對浮色的重新吸附沾色。

2.3 對色條件對色光的影響

織物染后烘干進行對色時，發(fā)現(xiàn)同一塊色樣在不同時候測色結(jié)果相差很大的問題，比如剛開始測色結(jié)果色差是合格，幾個小時重測又變成不合格，或者剛開始不合格，之后檢測又合格。通過分析發(fā)現(xiàn)，顏色的色相、明度、彩度不同，對溫濕度的敏感性不一樣，低明度高彩度的染色織物受濕度影響較大，顏色容易發(fā)生變化[2]。染料對溫度有熱敏現(xiàn)象，隨著烘干溫度升高，所有顏色變得暗淡，如艷紅變成帶紫光的暗紅，藏青顏色顯得發(fā)灰，充分冷卻后逐漸恢復(fù)本來的顏色。按照對色條件，實驗室烘干溫度要低于100℃，烘干后不要急于去對色，盡量在標準大氣條件20℃±2℃，相對濕度是65%±5%環(huán)境下放置一段時間，達到動態(tài)平衡再進行測色和評色。用電腦測色配色系統(tǒng)進行顏色分析檢測，仿樣基材應(yīng)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基材一致，分光光度計要預(yù)熱30分鐘再校正。根據(jù)客觀需要選擇合適的光源和條件對色。測色時色樣折疊4～8層，正反取四個點測色[3]，通過電腦計算，求得平均值，取點測色時色差大于0.3的認定為色花顏色不合格。

3 結(jié)語

R型染料絲光棉仿樣時，應(yīng)嚴格控制半制品質(zhì)量，選擇最佳染色工藝，讓織物對染料吸附、擴散和固著達到最佳平衡狀態(tài)，在染后水洗和皂洗時認真操作，色樣充分冷卻回潮再進行測色。減少各因素的波動對染色效果的影響，提高色樣的準確性和重現(xiàn)性，為處方的確定提供可參考性。