不同染料組合對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色

吳軍玲，張 維，范雅平

(河北科技大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 河北 石家莊 050018)

滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維紡織品是近年來出現(xiàn)在市場上的一類新型產(chǎn)品，其手感柔軟舒適，蓬松豐滿，具有高清潔能力、高吸水性、高吸油性[1-3]。滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維由滌綸和錦綸2種成分復(fù)合而成，線密度低，比表面積大，在染色生產(chǎn)時(shí)容易出現(xiàn)染深色困難及染色牢度差的問題。為了獲得相同顏色深度，超細(xì)纖維上的染料濃度要比普通纖維高得多[4],需多用約50%的染料，故其色牢度較差[5]。

由于滌綸和錦綸纖維都可以采用分散染料染色，一般染淺色和染色牢度要求不高時(shí)，滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維可以采用單分散染料染色。為了改善滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維染深濃色較困難的現(xiàn)狀和提高染深濃色時(shí)的染色牢度，本文實(shí)驗(yàn)研究了滌綸纖維采用常規(guī)的分散染料來染色，而選擇其他染料來染錦綸纖維的方法。實(shí)驗(yàn)分別選擇了直接染料、活性染料、酸性染料與分散染料一起對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維進(jìn)行染色。通過對染色織物的測試來分析比較不同染料組合上染滌綸/錦綸超細(xì)纖維織物的特點(diǎn)，為滿足不同的生產(chǎn)要求提供不同的染料處方。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

織物：經(jīng)前處理的滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維，1 350 tex(72 f)，滌綸∶錦綸85∶15(河北益康功能材料有限公司)。

藥品：分散黑ECT、活性黑LC-Q、酸性黑B、直接黑D(市售)，擴(kuò)散劑NNO(工業(yè)級)、磷酸二氫銨(天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心)、醋酸(天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司)、純堿(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)、食鹽(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)。

實(shí)驗(yàn)儀器：MP200 A型電子分析天平(max 200 g，上海精科儀器廠)，Color i5計(jì)算機(jī)測色配色儀(美國Gretag-Macbetch公司)，HT-B紅外線染色機(jī)(廣東鶴山市宏發(fā)染整機(jī)械制造有限公司)，YB571-II摩擦牢度測試儀、SW-12AII耐洗色牢度實(shí)驗(yàn)機(jī)(溫州市大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

本文中所用染色工藝均采用二浴法染色。先用分散染料對滌綸纖維進(jìn)行染色，之后分別再用直接染料、活性染料、酸性染料對滌綸纖維進(jìn)行染色。染料總用量為2種染料之和，染料比例按照纖維比例滌∶錦85∶15進(jìn)行。

工藝流程：織物入染→分散染料高溫高壓染色→水洗烘干→織物入染→直接染料(或活性染料、酸性染料)染色→后處理。

1.2.1 分散—直接染料染色

分散染料主要染色方法有3種：高溫高壓染色、載體染色、熱熔染色。本文實(shí)驗(yàn)采用高溫高壓染色法對滌綸纖維進(jìn)行染色。

分散黑ECT—直接黑D 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方：分散黑ECTx% (owf),擴(kuò)散劑NNO 1 g/L, 磷酸二氫銨 2 g/L, 醋酸調(diào)pH值至 4～5，浴比1∶50。

直接染料染色處方：直接黑Dy% (owf)，食鹽10 g/L，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，直接染料染色工藝曲線參見圖2。

圖1 分散染料染色工藝曲線

圖2 直接染料染色工藝曲線

1.2.2 分散—活性染料染色

分散黑ECT-活性黑LC-Q 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方： 分散黑ECTx% (owf)，擴(kuò)散劑NNO 1 g/L，磷酸二氫銨2 g/L， 醋酸調(diào)節(jié)pH值至4～5，浴比1∶50。

活性染料染色處方：活性黑LC-Qy% (owf)，純堿 10 g/L，食鹽40 g/L，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，活性染料染色工藝曲線參見圖3。

圖3 活性染料染色工藝曲線

1.2.3 分散—酸性染料染色

分散黑ECT—酸性黑B 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方：分散黑ECTx% (owf)，擴(kuò)散劑NNO 1 g/L,磷酸二氫銨2 g/L, 醋酸調(diào)pH值至4～5，浴比1∶50。

酸性染料染色處方：酸性黑By% (owf)，冰醋酸4% (owf)，pH值4.0～4.5，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，酸性染料染色工藝曲線參見圖4。

圖4 酸性染料染色工藝曲線

1.3 測試方法

1.3.1 染色樣品色度學(xué)數(shù)值

樣品的顏色特性(L*、a*、b*、K/S值)通過Color i5分光光度計(jì)使用D65光源和10°視場標(biāo)準(zhǔn)觀察者進(jìn)行測量。L*、a*和b*是國際照明委員會(CIE)實(shí)驗(yàn)室的顏色坐標(biāo)。L*代表顏色的明度，a*代表紅色(正)或綠色(負(fù))的程度，b*代表黃色(正)或藍(lán)色(負(fù))的程度。

根據(jù)Kubelka-Munk方程[6-7]的計(jì)算，通過樣品的反射率獲得最大吸收波長(λmax)處的色強(qiáng)度(K/S值)。在每塊織物上不同位置取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量,計(jì)算平均值。并將平均值用作評價(jià)指標(biāo)，表示滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的色深。

1.3.2 色牢度的測定

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》進(jìn)行測試。耐皂洗色牢度按GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 分散—直接染料染色分析

直接染料能夠以范德華力、氫鍵吸附在纖維上，從而對聚酰胺纖維進(jìn)行染色。實(shí)驗(yàn)中首先選擇了分散—直接染料對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物進(jìn)行染色，染色織物水洗前后的K/S值如表1所示。由表1可以看出，隨著染料用量的增加，染色后織物的K/S值不斷增加，當(dāng)染料用量增加到10%(owf)時(shí)，K/S值增速明顯放緩。

表1 分散黑ECT—直接黑D不同用量下染色織物的K/S值

表2為分散黑ECT—直接黑D染色織物水洗前后所測得的L*、a*、b*值。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果ΔE按表CIE1976中L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關(guān)系[9](表3)進(jìn)行色牢度級別的評定,得到表2中所測織物的色牢度級別。

表3 CIE1976 L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關(guān)系

而根據(jù)灰色樣卡評定的分散—直接染料染色織物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度如表4所示。

表4 分散黑ECT—直接黑D不同用量下織物染色牢度

由表4可以看出，分散黑ECT—直接黑D上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的干耐摩擦色牢度較好，當(dāng)染料用量較大時(shí)，其濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度下降，特別是耐皂洗色牢度下降較多。由表2、4可以看出，分散—直接染料雖然可以使滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維獲得較深的色澤，但是其染色牢度較低。可能是因?yàn)橹苯尤玖系姆肿虞^大，在聚酰胺纖維中的擴(kuò)散性能較差，勻染性差，牢度低。

由于直接染料價(jià)格便宜，生產(chǎn)成本較低，所以，在實(shí)際生產(chǎn)中對染色深度要求較高但是對染色牢度要求不太高的滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維可以選擇使用分散—直接染料染色。

2.2 分散—活性染料染色分析

活性染料是一種主要用于纖維素纖維染色的染料，也可用于聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維的染色[10]。實(shí)驗(yàn)中選擇用活性染料來染錦綸，可以用來與分散染料一起對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維染色。表5為分散—活性染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的K/S值。表6是分散黑ECT—活性黑LC-Q染色水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE測試結(jié)果。

另外對分散—活性染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的各項(xiàng)色牢度進(jìn)行了測試，根據(jù)灰色樣卡評定耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度，測試結(jié)果如表7所示。

表5 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下染色織物水洗前后的K/S值

表6 分散黑ECT—活性黑LC-Q染色織物水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE值

表7 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下織物染色牢度

比較表3與表6，表4與表7可以看出，無論是按照CIE1976L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關(guān)系評定色牢度還是按照灰色樣卡來評定級別，分散—活性染料的染色牢度要好于分散—直接染料的染色牢度?；钚匀玖峡膳c聚酰胺纖維以共價(jià)鍵結(jié)合，直接染料主要是以氫鍵、范德華力結(jié)合，這是分散—活性染料比用分散—直接染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維的牢度好的重要原因。

2.3 分散—酸性染料染色分析

酸性染料主要用于蠶絲、羊毛等蛋白質(zhì)纖維以及聚酰胺纖維的染色。實(shí)驗(yàn)中選擇酸性染料來對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維中的錦綸纖維進(jìn)行染色。表8、9為分散—酸性染料水洗前后的K/S值和L*、a*、b*值。對比表1、5、8可以看出，分散—酸性染料染色織物的K/S值要比其他2種染料組合所染織物的K/S值要低。

表8 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下染色織物K/S值

表9 分散黑ECT—酸性黑B染色織物水洗前后的L*、a*、b*、ΔE值

同樣對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物在分散—酸性染料不同染料用量下的色牢度進(jìn)行測試，根據(jù)灰色樣卡評定耐摩擦及耐皂洗色牢度，測試結(jié)果如表10表示。

表10 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下織物染色牢度

由表10看出，分散—酸性染料染色織物的染色牢度比分散—直接染料上染的織物的染色牢度要好，但是不如分散—活性染料的上染織物的染色牢度。

通過以上數(shù)據(jù)可以看出，無論是哪種染料組合染色，水洗測試前后，織物均隨著染料用量的增加，織物K/S值增加，說明隨著染料用量的增加，織物的染色深度也在增加，但是當(dāng)染料用量達(dá)到10%(owf)以后，即使再增大染料用量，K/S值增加得不明顯。當(dāng)染液用量較低時(shí)，水洗前后的織物K/S值減少量要比用較高染料用量染色時(shí)減少的要少，說明染淺色時(shí)染色織物的水洗牢度較好。

比較3組不同染料組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分散—直接染料組合和分散—活性染料組合染色，K/S值比相同染料用量下分散—酸性染料組合要高，得色較深。從染色牢度來看，分散—活性染料組合染色牢度整體是最高的，分散—直接染料組合和分散—酸性染料組合染色較低。

3 結(jié) 論

本文通過兩浴法分別用分散—直接染料組合、分散—活性染料組合和分散—酸性染料組合對滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維進(jìn)行染色研究，通過比較染色后K/S值以及染色牢度來比較各組合的染色效果，可得出如下結(jié)論：

①使用分散—直接、分散—酸性染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物，干耐摩擦色牢度較好，濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度較差。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)如染深色，對色牢度要求不高時(shí)可以考慮使用。染料用量相同的情況下，分散—直接染料組合染色所得K/S值較高。

②使用分散—活性2種染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物，染色織物的K/S值比較大，織物得色較深，各項(xiàng)色牢度最高。