饰品之家讯：涤/棉混纺织物通常采用二浴二步染色法,即用 分散染料染涤纶—还原清洗—活性染料套染棉。整 个染色工艺耗时长、生产效率低、能量消耗大、污水 排放量大[1]。现在已经有染整工作者在研究涤/棉 活性/分散染料一浴法染色[2],但是仍然存在活性染 料上染率不够的问题。
棉纤维阳离子化是一种比较直接、有效解决活 性染料染色问题的方法。对纤维素纤维进行化学改 性,通过用含有不同活性基团的胺或反应性阳离子 改性剂处理棉,减少或清除纤维上的负电荷效应,可 以提高纤维吸附染料的能力[3-6]。聚环氧氯丙烷二 甲胺衍生物(简称PECH-amine)是一种较新型的纤 维素纤维改性剂,此改性剂分子量低、含氮量适中, 在中性、碱性条件下无明显阳离子性,所以可以在保 证匀染的前提下提高活性染料在棉纤维上的上染 率,甚至可以在中性、无盐条件下将一些质量分数为 2%的单色染浴完全吸尽[6]。
本文尝试用纤维素改性剂PECH-amine对涤/棉 混纺织物进行处理,希望通过预处理来提高涤/棉染 色中活性染料的利用率,不使用助剂,实现活性染料 无助剂的清洁染色。
试验·1药品自制);氢氧化钠(分析纯);氯化 钠(分析纯);无水碳酸钠(分析纯);雅格素活性红 NF-3B(上海雅运)(M型活性染料);雅格素活性黄 NF-GR(上海雅运)(M型活性染料);皂片。
·2织物白色平纹涤/棉织物(65/35,经精练、漂白)。
·3仪器 电子天平(上海精科)、电热恒水浴锅(上海跃 (2)工艺处方 雅格素NF系列1、1·5、2、2·5% (o.w. f);氯化钠 40g/L;碳酸钠10g/L;浴比1∶50。
工艺处方雅格素NF系列1%、1·5%、2、2%·5% (o.w. f); 浴比1∶50。
结果与讨论·1浸渍法改性中改性剂浓度对涤/棉的改性效果图1~2为涤/棉经氢氧化钠2g/L,改性剂分别 从0~6g/L的改性液中浸渍法改性后,再分别用雅 格素红NF-3B及雅格素黄NF-GR两种活性染料中 性、无盐染色及染色品的K/S值与改性剂的关系。
结果显示:涤/棉织物经浸渍法改性后染色深度 均有明显提高,改性后中性、无盐染色的K/S值比改 性前提高了2~11倍。染浴浓度低于1·5% (o.w. f) 时,染料基本吸尽,说明改性剂PECH-amine对涤/棉 中棉的效果也同样显著,改性可以大大提高棉对活 性染料的直接性。此外,涤/棉织物在不同染料浓度 下染色达到最大K/S值时所需的改性剂浓度也不 同低浓度时所需要的改性剂浓度低,如雅格素黄 NF-GR,在染料浓度低于1% (o.w. f. )染色时,改性 剂浓度只要达到2g/L,K/S值就可以达到最大值,随 着染料浓度逐渐升高,K/S值达到最大时,改性剂用 量需增加到5g/L。而对雅格素红NF-3B而言,在实 验所测试的染料浓度范围内,染色K/S值达到最大 时所用改性剂浓度为4~5g/L。研究还发现,改性剂 用量并非越大越好,从雅格素NF系列来看,染料浓 度低于2·5%染色时,改性剂的用量应低于5g/L,继 续增加改性剂的用量,染料的上染率反而下降。分 析原因可能是改性剂用量过大后,没有与纤维交联 的剩余改性剂会堵塞纤维孔径,使得染料分子不能 够进入纤维内部。
·2浸渍法改性中氢氧化钠浓度对涤/棉的改性效果 改性液中碱剂的浓度对改性效果也有较大的影 响。无碱条件下改性,K/S值均较小,加碱后,K/S值 随即都有很大提高。因为碱性条件下,纤维素才能 与聚合物中氯甲基发生亲核反应。
图3~4显示了改性剂为4g/L,碱剂分别为1~6g/L 改性后的涤/棉使用雅格素NF系列染色的效果。由 于改性剂PECH-amine在碱性条件下才能较好地与 纤维素纤维发生亲核反应,所以改性必须在碱性条 件下进行。但碱剂浓度并非越高越好,从上图看出, 两种染料在不同染色浓度,最适宜的碱剂浓度均为 2g/L,此时染色涤/棉织物K/S值达到最大,随着碱 剂浓度增大,在不同染色浓度下染色深度均有所下 降。所以浸渍法改性中氢氧化钠较适宜浓度为 2g/L。
·3改性方式对涤/棉的改性效果涤/棉织物分别经浸渍法、浸轧法、轧烘法改性 后,在雅格素活性红NF-3B与活性黄NF-GR不同染 色浓度中进行无助剂染色,测定其上染率及固色率。 从图5可以看出,当雅格素活性红NF-3B浓度 较低时<1·5% (o.w. f),无论从上染率或固色率方 面,浸渍法改性都显示出优良的效果,改性后的上染 率可以达到98%以上,染浴基本吸尽,随着染色浓度 的提高,上染率略有下降,但仍接近95%。
当染浴浓 度提高到2%或2·5% (o.w. .f )时,轧烘法也呈现出 较高的上染率,但是从固色率来看,浸渍法仍优于浸 轧法及轧烘法,分析原因可能是浸渍法改性使纤维 素与改性剂进行了充分的化学反应,改性剂本身对 活性染料就有固色作用[3]。改性后织物又经过了水 洗,洗去了纤维表面未交联或交联不太紧密的改性 剂,所以固色率可以达到85%以上,而浸轧法及轧烘 法没有经过水洗就直接染色,染色织物皂洗后洗去 了大量的表面浮色,所以固色率没有浸渍法改性后 染色织物高。
而对雅格素活性黄NF-GR来说,无论是高浓度 还是低浓度染色浓度,浸渍法改性的上染率及固色 率上都特别突出。图7~8说明了使用浸渍法改性后 的涤/棉染色织物,雅格素活性黄NF-GR上染率都可 以达到99%以上,固色率也可以达到95%以上。说 明浸渍法改性使纤维素纤维与改性剂发生了充分的 反应,在棉上引入了大量稳定的染座,因此,涤/棉经 浸渍法改性后使用雅格素活性黄NF-GR中性、无盐 染色,染色废水接近无色,染料残余少,没有助剂、电 解质,可以直接排放。
结论改性剂PECH-amine对涤/棉织物具有很好 的改性效果,改性后的涤/棉织物染色品K/S值可提 高2~11倍。改性剂PECH-amine浸渍法改性中,改 性剂较适宜浓度为2~5g/L,随染料浓度增大,改性 剂浓度可适当提高,但不宜超过5g/L。
在碱性条件下改性剂PECH-amine可以更好 地与纤维素纤维进行亲核反应。浸渍法改性中氢氧 化钠较适宜浓度为2g/L。
不同改性方法对涤/棉织物的改性效果不 同,对雅格素NF系列而言,无论从上染率或固色率 方面考虑,浸渍法改性的效果都特别突出。
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