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(chǎng)上占有不輕的比重，棉織物可以用活性染料、還原染料、直接染料等染色。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(diǎn)，被染整企業(yè)作為主要的棉用染料。在實(shí)驗(yàn)室仿樣的過(guò)程中，雖然使用同一批次的染料和相同組織規(guī)格的絲光棉進(jìn)行染色，但是經(jīng)常出現(xiàn)染色效果相差較大、染色重現(xiàn)性不好的問(wèn)題，給調(diào)色帶來(lái)一定麻煩，降低了仿樣配方的可參考意義?，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，染色時(shí)應(yīng)注意工藝條件，以提高染色仿樣的真實(shí)可靠性，節(jié)約仿樣時(shí)間，提高仿樣的效率。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

織物：20S×20S，236根/10 cm×236根/10 cm，純棉絲光半制品。

藥品：R-4RFN 金黃（100%）、R-2BF 紅（100%）、R-2GLN 深藍(lán)（100%）（閏土浙江瑞華化工公司）；Na2SO4、Na2CO3（分析純，西隴科技股份公司），中性皂洗劑（德美精細(xì)化工公司），成套標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)盛功能化學(xué)公司）。

設(shè)備：L 常溫染色小樣機(jī)（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(shí)驗(yàn)儀器公司），101A0-4 電熱恒溫烘箱（南通三思機(jī)電科技公司），電子稱（常州萬(wàn)泰天平儀器公司），CT-2000對(duì)色燈箱，SCT-DC130 測(cè)色配色系統(tǒng)(美國(guó) Datacolor 公司)，CADS MG 滴配液機(jī)，DC600 分光光度計(jì)，PB-10酸度計(jì)（賽多利斯科學(xué)儀器公司）。

1.2 染色工藝

工藝流程：織物潤(rùn)濕→染色→水洗→皂洗→水洗→烘干。

工藝配方見(jiàn)表1。

表1 工藝配方

工藝曲線如下：

2 結(jié)果與討論

2.1 染前棉織物半制品質(zhì)量指標(biāo)的影響

織物的白度和毛效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、毛效的測(cè)試，再將每種樣布2 g剪成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(jī)上振蕩1 h，制備紡織品的萃取液。用經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正的酸度計(jì)測(cè)定，檢驗(yàn)布面殘留酸堿程度，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同絲光棉織物半制品質(zhì)量指標(biāo)

從表2可知，來(lái)自不同企業(yè)絲光棉布的毛效都在8 cm/30 min以上，能滿足染色對(duì)織物毛效的要求，但數(shù)據(jù)相差較大，毛效好壞影響染料的吸附速率、擴(kuò)散速率及勻染透染性，最終導(dǎo)致顏色深淺不一。幾家企業(yè)的絲光棉白度由65～77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在7.10～7.84 時(shí)，棉織物絲光后燒堿清除不徹底，布面殘留的堿會(huì)加速活性染料的吸附，導(dǎo)致顏色偏深；當(dāng)堿的質(zhì)量濃度進(jìn)一步提高時(shí)，染料有可能水解，由于每支染料的耐堿性不一樣，導(dǎo)致染后顏色會(huì)出現(xiàn)偏紅、偏黃、偏藍(lán)等不確定的現(xiàn)象。為了減少殘留堿對(duì)顏色的影響，在染前用85 ℃的熱水煮布30 min，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(duì)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型活性染料各有一套三原色。有些色樣用兩套三原色都可以仿樣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)色差以內(nèi)，染中淺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(dòng)就會(huì)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，染色溫度對(duì)顏色的影響非常大，現(xiàn)以半制品質(zhì)量指標(biāo)較好的美欣達(dá)絲光棉布為例，按配方1 用CADS MG 滴配液機(jī)進(jìn)行染液的配制，用DC600 分光光度計(jì)和SCTDC130 測(cè)色配色系統(tǒng)以光源D65、10°對(duì)布樣進(jìn)行檢測(cè)，分析不同染色溫度對(duì)顏色的影響，所染色樣見(jiàn)圖1，顏色特征見(jiàn)表3。

圖1 不同溫度所染色樣

表3 不同染色溫度對(duì)顏色特征的影響

從表3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值隨著溫度的升高而逐漸減小，表示紅光越來(lái)越小。表示黃藍(lán)光的b值在65 ℃時(shí)最小，即藍(lán)光最重，其他溫度時(shí)基本相同。表示顏色濃淡的C值也在 9.7～10.3 變化。在70 ℃染色時(shí)，λmax也由560 nm升至570 nm。在實(shí)際染色仿樣過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)小樣機(jī)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，有的溫差達(dá)到10 ℃，所以在保證加熱介質(zhì)足量時(shí)，應(yīng)測(cè)染杯里的實(shí)際染液溫度，使之達(dá)到設(shè)定的染色溫度，而不是以顯示器所顯示的溫度為準(zhǔn)。綜合考慮各顏色特征，染色時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，65 ℃是最佳染色溫度，圖2為該溫度下的吸收曲線。

圖2 65 ℃染溫K/S值隨波長(zhǎng)變化曲線

為了更明顯表示R 型活性染料三原色染色溫度對(duì)提升力的影響，以溫度為橫坐標(biāo)，以K/S值為縱坐標(biāo)，得到圖3所示的提升力曲線。

圖3 R型活性染料三原色對(duì)溫度的提升力曲線

2.2.3 Na2CO3用量對(duì)顏色的影響

在活性染料染色中，Na2CO3是促進(jìn)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，按配方2 染色，改變純堿用量，分析固色劑Na2CO3的不同用量對(duì)顏色特征的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 Na2CO3用量對(duì)顏色特征的影響

從表4可知，隨著純堿用量的增加，紅光和藍(lán)光越來(lái)越大，明度卻逐漸減小。固色堿用量在10 g/L時(shí)，K/S值很低，隨著純堿的用量增加，表觀深度增加，在24 g/L 左右達(dá)到最高值，進(jìn)一步增加純堿用量到30 g/L，K/S值反而下降，所染色樣見(jiàn)圖4，配方2 的固色劑用量較合理，在24 g/L 左右。經(jīng)分析得知，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(huì)加速染料水解，不利于染料對(duì)織物的上染，顏色深度下降，色光也會(huì)發(fā)生明顯的變化。為了染色達(dá)到真正的平衡，產(chǎn)生良好的重現(xiàn)性，實(shí)際染色時(shí)應(yīng)根據(jù)染料的用量合理選擇純堿的用量。

圖4 不同用量純堿固色所染色樣

為了更明顯地表示R 型活性染料三原色染色時(shí)固色劑純堿對(duì)提升力的影響，以純堿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以K/S值為縱坐標(biāo)，得到圖5所示的提升力曲線。

圖5 R型活性染料三原色對(duì)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，提高織物的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度?；钚匀玖显碇蠛?，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(shí)對(duì)已固色染料的水解和對(duì)浮色的重新吸附沾色。

2.3 對(duì)色條件對(duì)色光的影響

織物染后烘干進(jìn)行對(duì)色時(shí)，發(fā)現(xiàn)同一塊色樣在不同時(shí)間的測(cè)色結(jié)果相差很大，比如剛開始的測(cè)色結(jié)果色差合格，幾個(gè)小時(shí)后重測(cè)又變成不合格，或者剛開始不合格，之后檢測(cè)又合格。通過(guò)分析，顏色的色相、明度、彩度不同，對(duì)溫濕度的敏感性不一樣，低明度、高彩度的顏色織物受濕度影響較大，顏色容易發(fā)生變化。染料對(duì)溫度有熱敏現(xiàn)象，隨著烘干溫度的升高，所有顏色變得萎暗，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(lái)的顏色。按照對(duì)色條件，實(shí)驗(yàn)室烘干溫度要低于100 ℃，烘干后不要急于去對(duì)色，盡量在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件[（20±2）℃、相對(duì)濕度（65±5）%]下放置一段時(shí)間，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后再進(jìn)行測(cè)色和評(píng)色。用電腦測(cè)色配色系統(tǒng)進(jìn)行顏色分析檢測(cè)，仿樣基材應(yīng)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的基材一致，分光光度計(jì)要預(yù)熱30 min 再校正。根據(jù)客觀需要選擇合適的光源和條件對(duì)色。測(cè)色時(shí)色樣折疊4～8 層，正反取兩個(gè)點(diǎn)測(cè)色，通過(guò)電腦計(jì)算，求得平均值，取點(diǎn)測(cè)色時(shí)色差大于0.3的認(rèn)定為色花，顏色不合格。

3 結(jié)論

R 型染料絲光棉仿樣時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制半制品質(zhì)量，選擇最佳染色工藝，讓織物對(duì)染料吸附、擴(kuò)散和固著達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，在染后水洗和皂洗時(shí)認(rèn)真操作，色樣充分冷卻回潮再進(jìn)行測(cè)色，減少各因素的波動(dòng)對(duì)染色效果的影響，提高色樣的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，為配方的確定提供可參考性。