蠶絲棉和蠶絲麻同色同色染色工藝研究

為了在蠶絲組、蠶絲組和芝麻組（以下簡(jiǎn)稱蠶絲、棉、絲、麻）中獲得良好的一致性，通常使用兩種染料進(jìn)行兩種染料的共染色。第一種工藝復(fù)雜，能耗大，加工周期長(zhǎng)。本文采用單純的活性染料對(duì)絲/棉和絲/麻進(jìn)行同浴同色染色。這樣既簡(jiǎn)化工藝又可以縮短生產(chǎn)周期,而且由于染料與蠶絲、棉和麻都能以共價(jià)鍵結(jié)合,因此色牢度高。已經(jīng)有人對(duì)適于絲/棉或絲/麻同浴同色染色的活性染料進(jìn)行了篩選,對(duì)染色工藝進(jìn)行了一些探索。本文著重探討含不同活性基團(tuán)的染料在同浴染色時(shí),對(duì)同一染色工藝因素,同色性能變化的共性及差異,從而為絲/棉和絲/麻同浴同色染色提供有益的指導(dǎo)。本文選用3種活性染料:M型(一氯均三嗪型+乙烯砜型),汽巴克隆FN型(一氟均三嗪型+乙烯砜型),汽巴克隆LS型(雙一氟均三嗪型)作為實(shí)驗(yàn)用染料,對(duì)可能影響絲/棉和絲/麻染色同色性的因素進(jìn)行研究和探討。1實(shí)驗(yàn)部分1.1化學(xué)藥劑與實(shí)驗(yàn)儀器織物:02雙縐(純蠶絲織物,市售商品)、純棉織物、純亞麻織物(均為市售商品)。染料:深藍(lán)M-2GE、紅M-3BE(上海染化八廠)、汽巴克隆藍(lán)FN-R、紅FN-R、汽巴克隆藏青LS-GHC、紅LS-BHC(汽巴公司)?；瘜W(xué)藥劑:平平加O、元明粉、純堿、小蘇打,均為工業(yè)品。實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備:紅外染色機(jī)(WewaveLabEquipmentsCo.,Ltd);SF600X測(cè)色配色儀(DatacolorInternational);BS200S電子分析天平(賽多利斯公司)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1同浴染色工藝染色處方:染料2%(o.w.f);元明粉50g/L;純堿或小蘇打Xg/L;平平加O0.5g/L;浴比1∶15。取1g蠶絲織物同1g棉織物以及1g蠶絲織物同1g麻織物分別模擬絲/棉和絲/麻雙組分織物,用3種不同類型的雙活性基染料分別進(jìn)行同浴染色。純堿用量分別為:0.5、1、2g/L;小蘇打用量分別為:1、2、4g/L。染色工藝曲線見(jiàn)圖1。染色后皂洗。皂洗工藝條件:浴比1∶30;平平加O1g/L;溫度90℃;時(shí)間20min。測(cè)試每塊布樣的K/S值,比較堿劑種類和質(zhì)量濃度對(duì)絲/棉和絲/麻同色性的影響。1.2.2染色溫度同色性試驗(yàn)染色工藝和皂煮工藝同1.2.1,純堿,2g/L(用M型和FN型染料時(shí)),0.5g/L(用LS型染料時(shí)),染色溫度分別為60、75、85℃,比較不同溫度對(duì)絲/棉和絲/麻染色同色性的影響。1.2.3fn或ls型染料其他工藝條件同1.2.1,染色溫度85℃;純堿:2g/L(用M型和FN型染料時(shí)),1g/L(用LS型染料時(shí))。加堿方式分別為:染色開始前加堿,即預(yù)加堿(1#);到達(dá)染色溫度時(shí)加堿(2#);到達(dá)染色溫度10min后加堿(3#),比較不同加堿方式對(duì)絲/棉和絲/麻染色同色性的影響。1.2.4染料混合比的確定相同色光的2只染料,若其中一只染料在棉或麻上的分配率大于在絲上的分配率,而另一只染料是在絲上的分配率大于在棉或麻上的分配率,則可以使這2只染料混合再進(jìn)行染色,可以使混合染料在2種纖維上的分配率趨向一致,色差降低,同色性變好。2只染料的混合比可以按以下方法計(jì)算得到。設(shè):染料A在棉或麻上的分配率為a,混合比為x;染料B在棉或麻上的分配率為b,混合比為y,使混合染料在棉或麻上的分配率為0.5,則有:ax+by=0.5x+y=1ax+by=0.5x+y=1解方程組可得染料混合比。染色工藝和皂煮工藝同1.2.1,純堿用量為2.5g/L;染色溫度為85℃。1.3方法和數(shù)據(jù)處理方法1.3.1色散值和k值使用DatacolorSF600X測(cè)色配色儀進(jìn)行測(cè)定。1.3.2染料分配率測(cè)試按公式計(jì)算在纖維上的分配率,例如在棉上分配率的計(jì)算公式為分配率棉=K/S棉/(K/S棉+K/S絲)分配率棉=Κ/S棉/(Κ/S棉+Κ/S絲)麻的分配率計(jì)算方法同棉。分配率越接近0.5,說(shuō)明染料在2種纖維上的分配越接近,同色性愈好。色差DE愈小,同色性愈好。若無(wú)特別說(shuō)明,文中以后所述的分配率均指染料在棉或麻上的分配率。2結(jié)果與討論2.1堿對(duì)染料在棉、麻上的分配率的影響選用純堿和小蘇打作固著劑,采用不同濃度對(duì)絲/棉、絲/麻進(jìn)行同浴染色,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、2。由表可見(jiàn),用小蘇打作固著劑,M型染料和FN型染料在棉和麻上的分配率都很低,色差很大。這是因?yàn)樾√K打的堿性不夠強(qiáng),因此用這2種染料進(jìn)行同浴同色染色時(shí),不宜采用小蘇打做固著劑。相對(duì)而言,LS型染料更易于上染棉或麻,使用小蘇打作固著劑,在棉和麻上的分配率都較高,只要濃度合適可以達(dá)到與絲的分配率接近。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可以發(fā)現(xiàn),隨著堿質(zhì)量濃度的提高,3種染料在棉和麻上的分配率也都隨之提高,即在絲上的分配率隨之降低。這是因?yàn)樾Q絲上的氨基無(wú)需在堿性條件就能與活性染料的活性基反應(yīng),但蠶絲在堿性浴中帶有較多的負(fù)電荷,而且纖維所帶電量隨溶液堿性的增加而增加,對(duì)染料陰離子斥力大,故堿濃度提高不利于染料上染蠶絲。而只有在堿性條件下纖維素纖維Cell—OH負(fù)氧離子化成為Cell—O—才能與活性染料發(fā)生反應(yīng),所以在一定范圍內(nèi)堿液質(zhì)量濃度的增加有利于提高染料在棉或麻上的固著率。因此可以通過(guò)堿濃度的調(diào)控使染料在絲和棉(或麻)上的分配率趨于一致,且當(dāng)分配率趨于一致時(shí),色差值也隨之降低,從而達(dá)到同色的要求。2.2染色溫度對(duì)染料分配率的影響選用純堿作固著劑,采用不同溫度對(duì)絲/棉、絲/麻進(jìn)行同浴染色,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)溫度從60℃提高到75℃時(shí),染料在棉和麻上的分配率都有明顯的提高,但溫度再提高到85℃時(shí),分配率都又有不同程度地降低,FN型染料不明顯,但M型染料的分配率下降較大,因此可以通過(guò)調(diào)整染色溫度來(lái)改變分配率。2.3不同染料在乙醇溶液中加堿法選用純堿作固著劑,采用不同加堿方式對(duì)絲/棉、絲/麻進(jìn)行同浴染色,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。表4表明,3種染料在棉和麻上的分配率隨加堿時(shí)間的后推而降低,特別是M型和FN型染料,降低幅度很大。正如2.1節(jié)所述,加堿后,活性染料與纖維素纖維反應(yīng),且在適宜的溫度下固著速度很快,但不利于活性染料上染蠶絲。雖然預(yù)加堿方式的總K/S值比其他2種加堿方式的總K/S值小,因?yàn)榧訅A使染料水解速率增大,總固著率降低,但相差不大,即加堿方式對(duì)總K/S值的影響不是很大。因此可以通過(guò)改變加堿方式改變?nèi)玖显诮z和棉或麻上的分配率,使二者的分配率趨向一致,達(dá)到同色的要求。2.4通過(guò)混合染料染色同浴染色分配率選用純堿作固著劑,對(duì)相同色光的染料進(jìn)行兩兩混合后再對(duì)絲/棉、絲/麻進(jìn)行同浴染色,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出,紅FN-R和紅LS-BHC在棉、麻上的分配率大于在絲上的分配率,而紅M-3BE則正好相反。根據(jù)1.2.4的相關(guān)公式,計(jì)算出紅FN-R和紅M-3BE、紅LS-BHC和紅M-3BE的混合比,再進(jìn)行絲/棉、絲/麻混合染料同浴染色,結(jié)果見(jiàn)表6。把表6與表5作比較,可以看出,采用混合染料染色也能使分配率趨向一致,色差顯著降低,而總K/S值變化不大。所以按1.2.4公式進(jìn)行染料混合,再進(jìn)行染色的方法可以達(dá)到同色要求。3同色性的改善1)增加堿劑用量或提早加堿可以提高活性染料在棉或麻上的分配率,反之則有利于提高活性染料在蠶絲上