【集萃網(wǎng)觀察】摘要：采用棉用高牢度固色劑TF~34B對活性染色棉織物進(jìn)行處理，探討了影響其固色效果的因素，優(yōu)化了固色工藝，即固色劑TF-234B3%（owf），固色溫度50℃，固色時間20min，浴比1：10，焙烘溫度160℃，NH4CL15S/L。試驗表明，采用固色劑處理后的純棉染色織物，其耐水洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐干摩擦色牢度和耐水泡色牢度均能達(dá)4～5級，耐濕摩擦色牢度提高到3級，而且固色前后織物的頂破強(qiáng)力無顯著變化，布面甲醛釋放量小于20mg/kg。
前言
活性染料色澤鮮艷、使用方便、色譜齊全、價格低廉，因而在棉織物染色中得到越來越廣泛的應(yīng)用。然而活性染料在應(yīng)用中存在以下問題：（1）部分反應(yīng)性基團(tuán)在染色過程中水解失活，致使其上染率不高；（2）染料與纖維素形成的共價鍵，在一定條件下會發(fā)生斷鍵，使染品色牢度表現(xiàn)較差；（3）用其染深濃色時，由于染料濃度過高，而固著的活性染料量有限，使染色織物上存在大量未固著的染料，導(dǎo)致染色牢度不合格，必須經(jīng)過固色劑處理。
目前固色劑的種類較多，常用的有含金屬鹽類固色劑（如銅鹽）、陽離子型固色劑（如固色劑E等）、反應(yīng)性固色劑（如固色劑AE等）j。但是，當(dāng)前固色牢度尤其濕處理牢度達(dá)3級以上的十分有限，尤其是耐水泡牢度，雖然目前耐水泡牢度沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，但在行業(yè)中卻都在進(jìn)行此項牢度的檢測。實際上此項色牢度與織物的使用性能密切相關(guān)，洗衣服時們最先想到的就是掉色問題，60～100℃水泡是目一般染廠中普遍使用的測試溫度范圍。為了更好地滿足客戶的要求，試驗選擇95℃以上的水泡溫度進(jìn)行測試，而在這一溫度下，一般固色劑的水泡牢度都達(dá)不到3級以上。此外，一些發(fā)達(dá)國家都相繼通過實施有關(guān)法規(guī)，限制紡織物上的甲醛含量，其中內(nèi)衣制品不得高于30mg/kg，而紡織物上游離甲醛主要來自固色處理和后整理中樹脂整理。因此，研制一種效果好且不含甲醛的固色劑成為當(dāng)前印染行業(yè)的迫切需要。針對這一問題，浙江傳化公司開發(fā)了一種新型的無甲醛固色劑TF-234B，該固色劑是由烯烴單體聚合而成的陽離子高聚物。本試驗測試了其在活性染料純棉織物染色的應(yīng)用性能。
l試驗
1.1材料和設(shè)備
織物大紅、深藍(lán)、大黑純棉針織物（均為活性染料染色）
藥品固色劑TF一234B（自制），皂液（自制）設(shè)備電子天平、烘箱、SW一24A（II）型耐洗色牢度試驗機(jī)、Y571B耐摩擦色牢度試驗儀、Macbeth7000A測色儀、YG（B）OSIT型強(qiáng)力儀
1.2固色工藝
固色工藝取已染色并洗凈的織物，浸漬于固色浴中，在一定溫度下固色處理一段時間后，取出脫水并在一定溫度下焙烘，烘干后在室溫下回潮30min，再測試固色后染樣的各項色牢度、色差和強(qiáng)力等。
固色液組成：固色劑TI?-234B，電解質(zhì)NHC1，浴比1：10。
1.3測試方法
1.3.1固色劑TF-234B的甲醛含量
根據(jù)GB/T2912.1—1998《紡織品甲醛的測定第1部分：游離水解的甲醛（水萃取法）》，采用乙酰丙酮法檢測固色后織物中的甲醛含量，其中甲醛含量<20mg/kg，即被認(rèn)為未檢出。
1.3.2染色牢度
耐皂洗色牢度參照GB/T3921.4一l997《紡織品色牢度試驗?zāi)拖瓷味龋涸囼?》進(jìn)行測試。
耐水泡色牢度浴比1：40，先將加好水的燒杯置于100℃的沸水浴中，當(dāng)杯內(nèi)水溫升至95℃以上時，將布放人燒杯中，攪拌，保溫處理5min，期間攪拌3～4次；取出織物，觀察水的顏色，如色度較深，則說明掉色重，水泡牢度差；反之，則水泡牢度好。按水的顏色深淺依次評級為1—5級，級數(shù)越高水的顏色越淺。耐汗?jié)n色牢度參照GB/T3922-1997《紡織品耐汗?jié)n色牢度試驗方法》進(jìn)行測試。
耐摩擦色牢度參照GB/T3920-1997《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取愤M(jìn)行測定。
1.3.3色差
采用Macbeth7000A測色儀測定固色前后色變情況，△E值越大，表示與原布總色差越大。
1.3.4頂破強(qiáng)力
按GB/T19976-2005《紡織品頂破強(qiáng)力的測定鋼球法》進(jìn)行測定，測試儀器為YG（B）OSIT型強(qiáng)力儀。
2結(jié)果與討論
2.1固色工藝的選擇與確定
2.1.1固色劑TF一234B用量的影響
選擇三種顏色較深、牢度較差的棉針織物作為研究對象，考察固色劑TF一234B的用量對固色效果的影響，結(jié)果見表1。
由表1可以看出，當(dāng)固色劑TF-234B用量在l%～3%（owf）時，隨固色劑用量的增加，織物各項色牢度提高，色差變化小。尤其在3%用量時，各顏色織物的水洗牢度、汗?jié)n牢度均達(dá)到4級，濕摩擦牢度達(dá)到3級，耐水泡牢度達(dá)到4～5級（耐水泡腳水為無色），而且色變較小。繼續(xù)增大固色劑的用量，織物的水洗牢度和濕摩擦牢度均有所下降，而且色差變化也有所增大，這可能是因為過量的固色劑聚集在纖維的表面，使色淀與纖維之間的結(jié)合力有所降低。因此，確定固色劑TF-234B的最佳用量為3%（owf）。
2.1.2固色溫度的影響
使用固色劑TF-234B3%（owf），在不同溫度條件下對所選染色織物固色20min，以考察固色溫度對固色效果的影響，結(jié)果見表2。
從表2看出，當(dāng)溫度在30～50℃時，隨著固色溫度的升高，各固色棉針織物的各項色牢度逐漸增強(qiáng)，色差也變小。當(dāng)固色溫度升到60℃時，各染色織物的色差變大，這可能是因為溫度的升高有利于棉纖維與固色劑的相互作用，使得固色劑在纖維表面的附著量增加，因此織物的各項色牢度增強(qiáng)。但是，當(dāng)將織物置于水中進(jìn)行固色試驗時，溫度升高織物染料發(fā)生水解的幾率也相應(yīng)增加，因此織物的色差變大。因此，固色溫度取50℃。
2.1.3固色時間的影響
使用固色劑TF-234B3%（owf），在50℃對棉織物進(jìn)行不同時間固色處理，以考察固色時間對固色效果的影響，結(jié)果見表3。
從表3可見，隨著固色時間的延長，所選織物的各項色牢度增強(qiáng)，色差變小。當(dāng)固色時間超過20min后，固色時間的延長對織物的色牢度和色差的影響并不大，這說明當(dāng)固色時間為20arin時，織物對固色劑的吸附已飽和。因此，綜合考慮固色效果和能耗因素，確定在固色溫度50℃下，TF-234B較佳的固色時間為20min。
2.1.4焙烘溫度的影響
焙烘溫度對固色效果的影響見表4。
從表4可以看出，當(dāng)焙烘溫度為120℃時，織物的各項色牢度都比較差，基本上都在3級或以下，色差也比較大；當(dāng)焙烘溫度為140～160℃時，隨著焙烘溫度的升高，織物的各項色牢度都明顯提高，色差也減少；而當(dāng)焙烘溫度升高到180時，織物的色差變化又有所增大。這可能是由于所合成的固色劑是由烯烴單體聚合而成的陽離子高聚物，其能在染物表面成膜，把染料包覆在纖維上，使染料溶落減少。如果在成膜材料上引人反應(yīng)性基團(tuán)或陽離子基團(tuán)，則能進(jìn)一步提高染色牢度。而溫度對固色劑的成膜有一定影響，當(dāng)焙烘溫度為120qC時，由于不利于固色劑的成膜，所以織物的色牢度比較差，色差值也比較大；當(dāng)焙烘溫度達(dá)140℃或以上時，固色劑在染色織物表面能形成一層膜，且溫度越高，越有利于固色劑成膜，因此織物的色牢度增強(qiáng)，色差值變小。然而，由于固色劑結(jié)構(gòu)中含有大量的一NH：，若溫度過高，如180c（=，該基團(tuán)會被氧化，使織物黃變，從而導(dǎo)致織物的色差變化增大。因此，對于本試驗體系，比較適宜的焙烘溫度為160℃。
2.1.5電解質(zhì)的影響
固色劑TF-234B3%（owf），固色溫度5O℃，固色時間20arin，浴比1：10，焙烘溫度160℃的工藝條件下進(jìn)行固色，固色液中NHC1用量對固色效果的影響見表5。
從表5可以看出，當(dāng)NHC1用量為5～15g/L時各織物的水洗牢度、汗?jié)n牢度、摩擦牢度以及耐水泡牢度等都隨著NHC1用量的增加而提高，色差值逐漸減�。划�(dāng)NHC1用量增大到15g/L時，色差值最小。繼續(xù)增大NHC1用量，各染色織物的水洗牢度、濕摩擦牢度以及耐水泡牢度都有所下降，色差值也變大。這可能是因為適量加入NHCl，能更好地促使固色劑陽離子吸附到纖維上，并與浮色染料上的磺酸基陰離子結(jié)合形成色淀，從而降低染料的水溶性，提高染色牢度當(dāng)NHC1用量增大到某一濃度時，固色劑與浮色染料陰離子都發(fā)生了結(jié)合，因此所測定的色差值最�。欢�(dāng)NHC1用量過多時，可能是因為過多的氯離子使溶液中的固色劑陽離子之間的排斥力減小，部分固色劑變成多分子不能進(jìn)入織物內(nèi)部，導(dǎo)致織物的某些色牢度降低，色差值變大。因此，確定NHC1用量為15g/L。
2.2固色前后織物的性能對比
采用上述優(yōu)化的固色工藝條件，即固色劑TF-234B3%（owf），NHC115g/L，固色溫度50℃，固色時間20min，浴比1：10，焙烘溫度160℃，對織物進(jìn)行固色處理。固色前后布面甲醛釋放量和頂破強(qiáng)力見表6。
從表6可以看出，織物用固色劑TF-234B處理，固色前后布面甲醛釋放量<20mg/kg，而且其頂破強(qiáng)力也相差不大。
3結(jié)論
（1）采用高牢度固色劑TF-234B對活性染料染色棉針織物處理時，優(yōu)化的固色工藝為固色劑TF-234B3%（owf），固色溫度50℃，固色時問20min，浴比1：l0，焙烘溫度160℃，NH4CI15g/L。固色處理后，織物的耐水洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐干摩擦色牢度以及耐水泡色牢度等均提高到4～5級，耐濕摩擦色牢度提高到3級，而且固色后色差較小。
�。�2）固色劑TF-234B固色前后布面甲醛釋放量<20mg/kg，頂破強(qiáng)力相差不大，是一種使用方便、性能優(yōu)良的綠色環(huán)保助劑。
來源: 張紅燕，吳彬，陳麗，許艷華，金鮮花
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