【集萃網(wǎng)觀察】活性染料色譜齊全、印染簡便、色澤鮮艷、勻染性好、染色牢度優(yōu)良、價格適中,已成為纖維素纖維織物的首選染料。但活性染料的竭染率和固色率低,在纖維素纖維傳統(tǒng)的染色工藝中,為了提高活性染料的上染率和固色率,必須加入大量無機鹽(氯化鈉或硫酸鈉).高含鹽量的印染廢水無法降解和回收,并對水質(zhì)和土壤造成污染。軋蒸工藝和傳統(tǒng)染色工藝相比的特點:(1)經(jīng)濟性,工藝流程短,可節(jié)約成本;(2)重現(xiàn)性和透染性好:(3)工藝控制簡單,穩(wěn)定性高;(4)快捷的色澤品種更換,適用于鮮艷、非常淺和非常深的色澤;(5)應(yīng)用簡便,生產(chǎn)效率高;(6)對環(huán)境友好,染色不用鹽.本文采用無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝對棉織物進行染色,2期對其影響因素進行探討。
1試驗
1.1材料及儀器
織物:16.5x50.5tex340x130根/10cm雙經(jīng)平紋純棉織物.染料:活性大紅K-2G、活性黃K-R、活性黑KN-B.助劑:螯合分散劑、固色堿劑cJ—R(均為工業(yè)品,山西彩佳印染有限公司),皂洗劑馬來酸-丙烯酸共聚物(工業(yè)品,陜西科信染化有限公司),氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉(均為化學(xué)純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司1。
儀器:SF300型思維士電腦測色儀(思維士科技公司),F(xiàn)A2004型電子分析天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),Y571B型摩擦牢度試驗機(溫州紡織儀器廠),P-A1型強力壓軋樹脂機、R-3型紅外自動定型烘干機(臺灣瑞比染色試機有限公司),SW-12A型耐洗色牢度試驗機(無錫紡織儀器廠),汽蒸箱(自制)。
1.2染色工藝
1.2.1活性染料無鹽軋蒸連續(xù)染色
浸軋染液(染料20g/L,螯合分散劑2g/L,碳酸鈉30g/L,軋液率65%)→預(yù)烘(100℃)→汽蒸(飽和蒸汽)→冷洗→皂洗(95℃,30min)→水洗→烘干。
1.2.2活性染料傳統(tǒng)染色工藝
浸軋染液(染料20g/L,螯合分散劑2g/L,軋液率65%)→預(yù)烘(100℃,55s)→浸軋固色堿液(氯化鈉20g/L,碳酸鈉30g/L,氫氧化鈉3g/L)→汽蒸(飽和蒸汽)→冷洗→皂洗(皂洗劑馬來酸-丙烯酸共聚物
1.5g/L,95℃,30min)→水洗→烘干。
1-3測試
采用電腦測色儀測定染色棉織物的表觀顏色深度K/S值;摩擦牢度按GB/T3920-1997的方法測定;皂洗牢度按GB/T3921-1997的方法測定。
2結(jié)果與討論
2.1活性染料無鹽軋蒸染色工藝
2.1.1預(yù)烘時間
在浸軋染液后,織物上的水主要以3種方式存在:(1)分布在纖維表面或織物組織結(jié)構(gòu)空隙中;(2)處在纖維間的毛細管網(wǎng)絡(luò)中;(3)進入纖維內(nèi)部,吸附在纖維表面。預(yù)烘目的:(1)提供纖維溶脹和染料滲透的時間,確保染料正常擴散上染;(2)盡量去除織物上的水分,特別是流動水和毛細管水,使織物在汽蒸固色時其濕度低于纖維臨界含水率。從圖1可以看出,隨著預(yù)烘時間的延長,織物的K/S值不斷增大,一定時間后才略微下降。原因是織物的含水量太高,進入汽蒸箱后,升溫相對較慢,需較長時間才能達到所需的固色溫度,生產(chǎn)效率低;另外,染料在汽蒸過程中水解損失較多,染料利用率較低,色牢度也變差,織物的K/S值也就較小。相反,預(yù)烘時間人短,織物的含水量太高,在相同汽蒸時間條件下,織物從蒸汽中吸收的水分可能不足,導(dǎo)致部分染料還沒有溶解或者和纖維發(fā)生固色反應(yīng).另外,織物可能發(fā)生過熱現(xiàn)象,染料可能發(fā)生分解,導(dǎo)致和纖維反應(yīng)的染料量減少,織物的K/S值也較。疄楸阌谌玖系钠椿焓褂,活性黃K—R、活性大紅K一2G和活性黑KN.B預(yù)烘時間都選擇55s。
◆-活性黑KN-B;■-活性大紅K.2G;▲-活性黃K-R
固色堿劑CJ—R39/L,汽蒸90s,皂洗劑1g/L
圖1預(yù)烘時間對K/S值的影響
2.1.2汽蒸時問
從圖2可以看出,隨著汽蒸時間的延長,染色織物的K/S值先不斷增加,增加到一定值后又呈下降趨勢.原因是:(1)浸軋在織物上的染料在預(yù)烘時只有少量對纖維發(fā)生吸附、擴散和固著,大部分染料沉積在織物的毛細管中或纖維表面,未能固著;(2)染料與纖維鍵合固著后,在繼續(xù)汽蒸過程中,發(fā)生不可逆的斷鍵水解反應(yīng)。所以,固著反應(yīng)需要一定的時間,才能達到染色要求.活性黃、活性大紅和活性黑的汽蒸時間分別為90s、100s、120s較好。
◆-活性黑KN-B;■-活性大紅K一2G;▲-活性黃K-R
固色堿劑CJ-R3g/L,預(yù)烘55s,皂洗劑1g/L
圖2汽蒸時間對K/S值的影響
2.1.3固色堿劑CJ-R用量
從圖3可以看出,隨著固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度的增加,染色織物的K/S值先增加后降低。原因是纖維素纖維CellOH電離成CellO-和H+,且電離可逆。加入堿劑后,一方面促使纖維素纖維羥基離子化,使CellO-質(zhì)量濃度增加,提高了染料和纖維問的鍵合速度;另外,堿劑要中和染料和纖維鍵合過程中不斷釋出的酸,尤其是染深濃色時,釋酸量大,堿劑的消耗量大。因此,加入堿劑更有利于固色反應(yīng)的進行,表現(xiàn)為剛S值不斷增加。然而,在堿劑達到一定質(zhì)量濃度后,隨著染液中堿劑質(zhì)量濃度的增大,染液的堿性過強,使染料水解速度加快,固色效率降低,還會使織物的勻染性和透染性變差。活性黃、活性大紅、活性黑染色時,染液中固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度分別為2.0g/L、3.0g/L和3.5g/L較好。
固色堿劑cJ—R質(zhì)量濃度/(g·L-1)
◆-活性黑KN—B;■-活性大紅K-2G;▲-活性黃K-R 預(yù)烘55s,活性黃K-R、活性大紅K一2G、活性黑KN—B分別汽蒸90s、100s、120s,皂洗劑1g/L
圖3 固色堿劑CJ-R質(zhì)量濃度對K/S值的影響
2.1.4皂洗劑質(zhì)量濃度
軋染織物經(jīng)汽蒸固色后,織物上的水解染料和少量尚未參加反應(yīng)的染料以及染液和固色液中的其他添加物必須充分洗凈,才能獲得優(yōu)良的染色牢度.從表1可以看出,隨著皂洗劑質(zhì)量濃度的增加,織物的皂洗牢度不斷提高,在達到最佳用量后,皂洗牢度不再提高.原因是皂洗劑馬來酸.丙烯酸共聚物類有機高分子物有良好的膠體特性和分散作用,能和染料形成絡(luò)合物,防止洗下的染料重新染到布上。因此,選擇皂洗劑質(zhì)量濃度為1.0~1.5g/L。
表1皂洗劑質(zhì)量濃度對皂洗牢度的影響皂洗牢度/級
注:活性黃K-R、活性大紅K-2G、活性黑KN-B的固色堿劑CJ-R用量分別為2.0g/L、3.Og/L和3.5g/L,分別汽蒸90s、100s、120s,預(yù)烘55s。
2.2活性染料無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝和傳統(tǒng)染色工藝染色性能的比較
從表2可以看出,無鹽軋蒸染色后織物的K/S值能達到傳統(tǒng)染色工藝的水平,甚至更優(yōu)。
3結(jié)論
(1)活性黃K—R、活性大紅K一2G和活性黑KN—B的最佳軋蒸染色工藝條件:預(yù)烘時間都為55s,汽蒸時間分別為90s、100s和120s,固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度分別為2.0g/L、3.0g/L和3.5g/L,皂洗劑質(zhì)量濃度為1.0-1.5g/L.
(2)無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝可以達到傳統(tǒng)染色工藝所需的染色要求,還可以節(jié)約成本;該工藝不用無機鹽,固色率可達到或高于傳統(tǒng)染色工藝,解決了活性染料染色中的鹽污染問題,提高了染料利用率。
來源: 印染在線 作者:羅明勇,賀江平,劉梅,張玥,路娟 西安工程大學(xué) 陜西西安710048
該文章暫時沒有評論!
最新技術(shù)文章
點擊排行