棉混紡針織物染活性深黑的復配固色劑研究

羅明智，李嘉倩

（佛山市順德金紡集團有限公司，廣東佛山 528305）

棉纖維屬于天然纖維素纖維，經(jīng)過特定工藝成型的混紡針織物具有手感柔軟、吸濕透氣性強、服用性能優(yōu)越等特點，在穿著健康日益受到關(guān)注和崇尚自然的今天，棉纖維倍受消費者青睞。活性染料是棉纖維染色常用的染料之一，也是應(yīng)用最為廣泛的一類染料?；钚匀玖先旧椒ㄊ悄壳笆褂脧V泛、效果較好的染色方法。棉纖維混紡針織物用活性染料上染，雖能染出較為艷麗的色澤，但是由于某些染料含有可溶性基團，使?jié)裉幚砝味炔?，進而會出現(xiàn)褪色、沾色等問題［1］?；钚匀玖吓c纖維發(fā)生共價鍵反應(yīng)時，染料自身也會發(fā)生水解反應(yīng)，形成新的共價鍵，使織物的色牢度下降［2］。這將影響染料的利用率，造成固色率不高，進而影響色牢度，不但使紡織品自身外觀老化，而且染料也會從已經(jīng)上染的濕纖維表面脫落，從而影響染色質(zhì)量。為了提高染料利用率，通常會在整個染色階段加入大量的堿劑，使染料處于堿性條件下，增加了活性染料的水解。水解染料與未固色的染料（浮色染料）需要經(jīng)過水洗工序來清洗，從而產(chǎn)生大量廢水。染料廢水不僅浪費了染廠的寶貴資源，而且還會污染環(huán)境，破壞水體生態(tài)環(huán)境。因此，為了解決這些問題，需要加入固色劑來對織物進行固色處理［3］。但是傳統(tǒng)的固色劑存在成本高、使用不方便以及污染環(huán)境的缺點，因此尋找一種經(jīng)濟、高效、綠色的新型固色劑顯得尤為重要［4］，復配固色劑是解決上述問題的有效方法之一。

近年來，紡織品的環(huán)保要求越來越高，價廉且固色效果卓越的無甲醛活性固色劑也逐漸被市場看好。影響固色效果的因素有很多，如染料和助劑種類、用量以及染整加工工藝等都會影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量與性能，而且這些因素相互聯(lián)系又相互影響。因此，要想獲得良好的效果，必須從多個方面入手，采用系統(tǒng)性措施提高染料在纖維上的固著率，使之達到優(yōu)化的物理吸附狀態(tài)，從而實現(xiàn)纖維對染料的完全吸收。同時，采用適當?shù)娜旧夹g(shù)以及合理的工藝流程也能夠保證染料均勻地分布在纖維表面并被充分吸收而不出現(xiàn)沾污現(xiàn)象。因此，染色過程中的固色是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在染整加工過程中，選擇合適的染料以及合理的染色工藝能夠有效提高染色織物的固色效果，而選擇合適的固色劑則是進行染色后固色處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)［5］。

為了解決在活性染料染色中通過共價鍵連接到纖維上，從而達到染活性深黑且色牢度較好的目的，本實驗結(jié)合公司實際生產(chǎn)情況，從助劑選料入手，將3 種市售無醛固色劑經(jīng)過特定比例混合制備成一種復配固色劑，對棉纖維混紡針織物進行染深黑色后再進行固色處理以改善染色牢度。通過實驗分析復配固色劑固色后殘液的透光度、復配固色劑在活性染色織物中的固色效果、固色色變情況以及耐水洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐日曬色牢度等，得出該復配固色劑在不同用量時對織物性能及染色固色效果的影響［6-9］。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：車間大生產(chǎn)深黑色未固色的30s/1精棉+50DPOLY+14CVC 毛圈衛(wèi)衣布、復配固色劑（佛山市順德金紡集團有限公司）。

儀器：實驗室超純水機（湖南啟沁環(huán)?？萍加邢薰荆娮犹炱剑勖诽乩?托利多儀器（上海）有限公司］，先科SAST 脫水機、常溫染色小樣機（佛山順德陸錦精密機械制造有限公司），電熱鼓風干燥箱（上海浦東躍欣科學儀器廠），紫外分光光度計（北京普析通用儀器有限公司），Datacolor 測色配色儀（美國Datacolor 公司），汗?jié)n牢度儀、摩擦牢度儀（常州第二紡織儀器廠），耐洗色牢度試驗機、耐光色牢度儀（溫州方圓儀器有限公司），評級燈箱（廣州科聯(lián)精密儀器有限公司）。

1.2 實驗方法

從車間取染深黑色未固色的濕布，按照浸漬法進行固色處理。首先將復配固色劑與水混合進行稀釋［m（復配固色劑）∶m（水）=1∶3］，得到的稀釋混合液是淺黃色透明液體且pH 為5.0～7.5；再選取車間大生產(chǎn)未固色的深黑色混紡針織布作為實驗材料，使用天平稱取質(zhì)量為15 g 的布料，浸漬于稀釋混合液中（其中復配固色劑質(zhì)量如表1 所示，浴比為1∶8），在50 ℃條件下恒溫固色處理20 min，烘干，恒溫恒濕并測試。

表1 稀釋混合液中的復配固色劑質(zhì)量

1.3 測試

色牢度：耐皂洗色牢度參考GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)驮硐瓷味取愤M行測試；耐摩擦色牢度參考GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取愤M行測試；耐汗?jié)n色牢度參考GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗 耐汗?jié)n色牢度》進行測試；耐日曬色牢度參考GB/T 8427—2019《紡織品色牢度試驗?zāi)腿嗽旃馍味龋弘　愤M行測試。參考GB/T 251《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》進行評級。

甲醛含量：參考GB/T 2912.1—2019《紡織品 甲醛的測定第1 部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》進行測試。

透光度：采用紫外分光光度計進行測試。

顏色特征值：采用電腦測色儀進行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 固色殘液

由圖1 可以看出，1號杯未添加復配固色劑，殘液較渾濁，表明織物經(jīng)過濕處理后，棉纖維上的染料發(fā)生了水解；2 號杯添加了0.04 g 復配固色劑，殘液輕微渾濁，表明織物經(jīng)過濕處理后，棉纖維上的染料發(fā)生水解的程度降低；3、4、5、6、7、8 號杯依次添加0.08、0.12、0.15、0.30、0.45、0.60 g 復配固色劑，殘液相對清澈透明，表明織物經(jīng)過濕處理后，棉纖維上的染料發(fā)生水解的程度微小。

圖1 復配固色劑固色處理后的殘液

由圖1、圖2 可知，3、4、5、6、7、8 號杯的透光度較好，復配固色劑固色效果明顯，5 號杯添加0.15 g 復配固色劑，效果相對最好，透光度為92.35%；1 號杯未添加復配固色劑，效果相對最差，透光度為46.64%。3、4、5、6、7、8 號杯殘液透光度均大于等于80%，而且添加0.12～0.30 g 復配固色劑具有良好的固色效果。綜上所述，復配固色劑優(yōu)化工藝用量為0.8%～2.0%（omf）。

圖2 殘液透光度折線圖

2.2 顏色特征值

由表2 可以看出，當復配固色劑用量在0.27%～4.00%（omf）時，對染色后固色織物的得色色光影響比較小。

表2 固色后織物的顏色特征值

2.3 耐摩擦色牢度

由表3 可以看出，復配固色劑在用量為0.53%～2.00%（omf）時，對染色后固色織物的耐干摩擦色牢度有積極的提升效果。

表3 耐摩擦色牢度測試結(jié)果

2.4 耐皂洗色牢度

由表4 可以看出，復配固色劑在用量為0.27%～4.00%（omf）時，對染色后固色織物的耐皂洗色牢度影響比較小。

表4 耐皂洗色牢度測試結(jié)果

2.5 耐汗?jié)n色牢度

由表5 可以看出，復配固色劑在用量為0.27%～4.00%（omf）時，對染色后固色織物的耐汗?jié)n牢度有積極的提升效果。

表5 耐汗?jié)n色牢度測試結(jié)果

2.6 耐日曬色牢度

由表6 可以看出，復配固色劑在用量為0.8%～2.0%（omf）時，對染色后固色織物的耐日曬色牢度有積極的提升效果。

表6 耐日曬色牢度測試結(jié)果

2.7 甲醛含量

由表7、圖3可看出，復配固色劑在用量為0.27%～4.00%（omf）時，染色后固色織物的甲醛含量遠遠低于75 mg/kg，測試合格，說明該復配固色劑適用于活性染料染色工藝。

表7 甲醛含量測試結(jié)果

圖3 甲醛含量測量標準圖

3 結(jié)論

（1）復配固色劑固色的優(yōu)化工藝為：復配固色劑用量0.8%～2.0%（omf），溫度50 ℃，時間20 min。

（2）固色后的織物甲醛含量測試合格，對耐水洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐汗?jié)n色牢度和耐日曬色牢度均有較好的穩(wěn)定性。

（3）復配固色劑能夠有效地提高染料在水中的飽和度，使色光更柔和，減少色花和斷色。

（4）該研究成果對于其他種類的固色劑和固色工藝具有一定的參考價值，可以為車間染色后固色提升織物的染色性能和節(jié)能減排提供參考，可推廣大生產(chǎn)使用。