【集萃網(wǎng)觀察】摘要:本文對(duì)PTT纖維織物的印花工藝進(jìn)行了初步的研究,以分散染料的上染色深值為依據(jù),分別就其固色溫度,固色相對(duì)濕度,固色時(shí)間,尿素用量,硫酸銨用量等_Y-藝參數(shù)對(duì)印花效果作了分析與比較。
聚對(duì)苯二甲酸丙二酯(PTT)是2O世紀(jì)9O年代中期開(kāi)發(fā)成功的一種極有發(fā)展前途的新型聚酯材料,該纖維綜合了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維的剛性和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)纖維的柔性,兼具聚酯和聚酰胺纖維的優(yōu)點(diǎn),特別是它優(yōu)異的回彈性和易染性,已引起纖維材料界矚目。PTT纖維具有各種合成纖維的優(yōu)良服用性能,必將成為最流行的纖維品種之一,其優(yōu)點(diǎn):手感柔軟、飄逸;色澤明亮、懸垂性、形態(tài)穩(wěn)定性好;易于保養(yǎng)、抗污性好、可機(jī)洗烘干;可常溫染色、且染色牢度高。在服裝面料方面和室內(nèi)裝飾用布方面,PTT纖維與其它常用的合纖比,其最具有挑戰(zhàn)性的特征是:高回彈性和柔軟性,而這兩方面性能,正好與近年廣大消費(fèi)者要求的舒適性、形態(tài)穩(wěn)定的彈性織物不謀而合。具預(yù)測(cè),PTT纖維的市場(chǎng)需求量將大大提高,至2010年,將取代15%的氨綸,35%尼龍,100%取代PBT和10%的PET,未來(lái)市場(chǎng)前景極為樂(lè)觀。PTT纖維屬易染型纖維,其上染速度相當(dāng)快,但染色過(guò)程中容易產(chǎn)生不勻現(xiàn)象,升溫速度是一般PET纖維的1/2,而PTT纖維的印花方法及印花工藝,經(jīng)初步檢索,尚未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)報(bào)道。本研究的目的,就是對(duì)PTT纖維織物進(jìn)行印花工藝、印花性能方面的探索,以期了解PTT纖維的直接印花、防拔染印花的性能,同時(shí)了解PTT纖維所適用的印花方法、固色方法,以及水洗對(duì)印花效果的影響。
l實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料
750/37F×750/37F100%PTT
1.2實(shí)驗(yàn)染化料
分散藍(lán)SE一2R(C.I.DisperseBlue183),硫酸銨(分析純),尿素(分析純)。
1.3實(shí)驗(yàn)儀器
Mathis烘干汽蒸兩用機(jī),DHG一9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,YKP6080型高精密垂直式平網(wǎng)印機(jī),Rapid常溫振蕩試色機(jī),DSISF600型電腦測(cè)色儀。
1.4實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1預(yù)處理
2g/L純堿、lg/L耐堿滲透NOK(德美化工)、
溫度:60℃、時(shí)間:10min.晾干。
對(duì)PTT織物進(jìn)行預(yù)處理的目的是去除PTT紡絲過(guò)程中加入的油劑漿料等,由于聚酯類(lèi)纖維不耐高溫和強(qiáng)堿,需采用低溫和弱堿條件處理。
1.4.2工藝處方
海藻酸鈉糊 60g
分散染料 1g
防染鹽S lg
加水合成 100g
將海藻酸鈉糊倒入一次性塑料杯中;分散染料中加入少許冷水,攪拌均勻,加入海藻酸鈉糊中;將防染鹽S,尿素,加入小燒杯中,用少量熱水溶解后倒入;加入水質(zhì)總量100g,充分?jǐn)嚢柚梁隣钣』ㄉ珴{。
1.4.3印后還原清洗
保險(xiǎn)粉用量為lg/L,氫氧化鈉用量為0.5g/L,滲透劑0K用量為0.5g/L,在溫度為6O℃,清洗時(shí)間約10min,浴比為1:100。
1.5測(cè)試指標(biāo)
1.5.1表觀給色量的測(cè)定
按照使用說(shuō)明書(shū)正確操作使用DSISF600型電腦測(cè)色儀經(jīng)多次測(cè)量取平均值,得出不同條件下處理的布樣的色深值,即K/S值。
1.5.2色度的測(cè)定
基于非線性壓縮的CIEXYZ色彩空間坐標(biāo),測(cè)得其Lab色彩空間值,即顏色一對(duì)立空間,帶有維度L表示亮度,a$1Jb表示顏色對(duì)立維度。
2結(jié)果與討論
2.1固色溫度及固色時(shí)間對(duì)色深的影響
染料用量1%,固色濕度60%。根據(jù)染料類(lèi)型分別選出三個(gè)溫度段130~C、150~C、170~C和固色時(shí)問(wèn)從19鐘到11分鐘進(jìn)行印花實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖所示:
由圖可知:l3O℃條件下,得色量隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增大,且速率逐漸緩慢趨于平衡,150℃下得色量整體呈緩慢上升趨勢(shì),l70~CF得色量也呈上升趨勢(shì)且更緩慢;隨著固色時(shí)間增加,上染百分率增加,所用染料都在7min內(nèi)被吸收完了,而過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間導(dǎo)致色深值下降;且同一時(shí)間下溫度越高得色量越大。這是因?yàn)樵跍囟容^低時(shí),纖維內(nèi)有大量空隙,印花后充分吸附染料并固著升溫可增加纖維接受染料的孔隙量,提高染料滲入纖維所需的動(dòng)能,有利于纖維對(duì)染料的吸收,同時(shí)染料的吸收是一個(gè)放熱過(guò)程,提高溫度不利于吸收,且纖維染色的各過(guò)程均是可逆的,染料被吸附在纖維表面的同時(shí),也從纖維表面解吸到染料中。在固色初期,吸附占優(yōu)勢(shì),纖維上染量增加,纖維上染百分率隨時(shí)間迅速增加,一段時(shí)間后,解吸也隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加。綜合經(jīng)濟(jì)效益及服飾效果等因素,170℃時(shí)7min~可達(dá)到滿意要求。
2.2固色濕度變化對(duì)色深的影響
由圖可見(jiàn),當(dāng)濕度開(kāi)始增大時(shí)可促進(jìn)色深的增加,但速度緩慢,當(dāng)相對(duì)濕度60%時(shí)達(dá)到最大促進(jìn)效果,繼續(xù)增大濕度相反使色深值明顯降低,既不利于色深的繼續(xù)增加。這是因?yàn)榉稚⑷玖系乃苄浴?/FONT>
在染液中它們是通過(guò)溶解成分子以分散狀態(tài)而上染到纖維上去的,但在溶液中還可能發(fā)生結(jié)晶增長(zhǎng)和晶型轉(zhuǎn)變,故濕度過(guò)大則汽蒸固色的環(huán)境中水過(guò)多導(dǎo)致染料結(jié)晶而不能上染并與纖維有效結(jié)合固著。綜上所述,固色的相對(duì)濕度在60%左右最佳。
2.2.1尿素用量對(duì)色深的影響
由圖中曲線可得:隨著尿素用量的增加,在尿素用量從3%增加到7%之間,尿素的多少無(wú)多大影響,但當(dāng)繼續(xù)增加其用量,色深程度隨尿素的增加而快速提升。根據(jù)染料及纖維本身的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)物理作用分析得知:分散染料在高溫汽蒸時(shí)易受還原氣體影響造成分解和色變,加入尿素作為氧化劑,可以防止這種反應(yīng)的發(fā)生,另外尿素作為助溶劑可提高染料的溶解度,從而使纖維上的得色量增大,但尿素用量也不宜過(guò)多,中性電解質(zhì)的存在會(huì)降低染料膠束或膠粒的動(dòng)電層電位,其之間的靜電斥力降低,使染料聚集程度提高。
2.2.2尿素對(duì)色度的影響
由表可知:加有尿素的染料色漿的色光亮度,隨著尿素用量的增加逐漸降低,但減緩速率不大;而對(duì)色光偏紅開(kāi)始降低后來(lái)緩緩升高而更偏紅,而對(duì)偏藍(lán)光的逐漸降低而向偏黃光取向?傮w而言,尿素對(duì)色光的影響較小,幾乎不改變?nèi)玖媳旧淼纳狻?/FONT>
2.2.3硫酸銨對(duì)色深的影響
由圖可知硫酸銨用量在0%~1.5%的范圍內(nèi),K/S值的變化不明顯,繼續(xù)增大硫酸銨的用量則是色深降低較明顯,不利于印花的得色。因此,PTT纖維可以在近中性條件下印花,不需要用酸或酸性緩沖劑調(diào)節(jié)PH值,可大幅減少酸堿的消耗和廢水排放量,既節(jié)約染料又保護(hù)環(huán)境。
2.2.4硫酸銨對(duì)色度的影響
由表可知:加有硫酸銨的染料經(jīng)在織物上印花后,隨著其用量的增大,亮度在漸漸增大;且染料色光漸漸由偏紅轉(zhuǎn)向偏綠及偏藍(lán)光在漸漸減緩?梢(jiàn),硫酸銨的加入對(duì)染料色光有一定影響,且量越大越偏綠偏黃。
2.3染料提升性
由上圖可知:分散藍(lán)SE一2R的K/s值隨染料用量的增加而升高,且上升速率雖在減緩但變化幅度不大,當(dāng)用量達(dá)N2%后上升速度趨于平緩,即用量的增加對(duì)K/S值的影響不大。這是由于纖維印花染色的過(guò)程均是可逆的,染料擴(kuò)散到纖維內(nèi)部的速率在不斷減小,而染料從纖維內(nèi)部擴(kuò)散到纖維表面再解吸到染液中的速率在不斷增加,在初期,吸附占優(yōu)勢(shì),纖維上染量增加,纖維上染百分率隨濃度迅速增加,但達(dá)到一定濃度后,解吸也隨濃度而增加,最后在其它條件一定下,染料濃度在一定范圍內(nèi)達(dá)到平衡。
3結(jié)論
。1)中溫型分散染料在PTT纖維織物上的印花固色溫度和時(shí)間可選在170℃;~D7rnin左右即可得到較好的K/S色深值;
(2)中溫型分散染料在PTT纖維織物上的印花固色的相對(duì)濕度可控制在60%范圍內(nèi)即可取得較理想的固色效果;
(3)中溫型分散染料在PTT纖維織物上的印花隨著尿素用量的增加,對(duì)色深的增加速率不明顯,尤其是在尿素用量從3%增加N7%之間,尿素的多少無(wú)多大影響,但當(dāng)繼續(xù)增加其用量,色深程度隨尿素的增加而快速提升;且尿素的加入對(duì)染料色光的影響不大;
。4)中溫型分散染料在PTT纖維織物上的印花色漿中硫酸銨用量在0%~1.5%范圍內(nèi),K/S值的變化不明顯,繼續(xù)增大硫酸銨的用量色深降低較明顯,不利于印花的得色;且對(duì)染料色光有一定影響;
。5)中溫型分散染料在PTT纖維織物上印花的分散藍(lán)sE一2R的K/S值隨染料用量的增加而升高,且上升速率雖在減緩但變化幅度不大,當(dāng)用量達(dá)到2%后上升速度趨于平緩,即用量的增加對(duì)K/S值的影響不大。
來(lái)源: 楊全玉 汪靖婷 孫向東