饰品之家讯:锦纶具有强度高,弹性好,耐磨性好,防霉防蛀等优点,目前,锦纶纤维的产量在世界合成纤维中名列第三位,其市场的需求量还在继续增加.弱酸性染料是锦纶染色中应用最广泛的一类染料,约占整个锦纶纤维所用染料的65%.弱酸性染料对锦纶上染主要是依靠范德华力和氢键,扩散进人纤维后,还能与一NH3十生成离子键合.染浴pH值对酸性染料的上染有很大的影响,pH值不同,纤维吸附H+的量有很大的变化,染料的上染速率和上染量必然也有很大的不同.pH值越低,染料上染锦纶速率越快,但起始上染速率过快会导致染色不匀;pH值过高,上染速率慢,上染百分率下降IIP.因此,理想的pH值控制应是随染色的进行,pH值由高到低变化,这样在保证较高的平衡上染百分率的同时,降低起始上染速率,提高染色的均匀性困l.
本实验研究释酸剂在锦纶染色中的pH控制作用,重点探讨释酸剂的用量、加人方式以及起始pH值等对上染速率和上染百分率的影响,从而得出优化的染色工艺.
1实验部分
1.1实验材料与药品
锦纶YN00lT,PAM匀染剂,释酸剂HTA(有机复合物),浴中柔软剂,醋酸、醋酸钠,无水碳酸钠.
1.2传统染色工艺
1.2.1工艺配方
PAM匀染剂:1.5%,owf;浴中柔软剂:1.09/L;pH值(醋酸,醋酸钠缓冲液调节):4.6左右;浴比:1:30.
1.2.2染色升温曲线
1.3pH控制法染色工艺
1.3.1释酸剂HTA
化学组成:有机复合物;外观:无色液体;离子属性:阴离子;密度(20℃):约1.巧;溶解性能:能以任意比例溶于水,要现配现用,若染浴机械有很好的搅拌循环性,可以不溶解而直接加人;相容性能:对硬水、盐、酸及各种离子化合物稳定.
1.3.2工艺配方
PAM匀染剂:1.5%,owf;浴中柔软剂:1.09/L;释酸剂:适量;染料:0.5%,owf;浴比:1:30.
1.3.3染色升温曲线
1,4性能测试
释酸剂性能:根据染色升温曲线,测定空白染浴的pH值变化;色差:按cIE1976LAB色差系统检定被测样品与标准样品之间的色差;耐皂洗牢度:按GB3921-83测试与评级;耐摩擦牢度:按GB3920-83测试与评级.
2结果与讨论
2.1释酸剂在染色过程中的pH控制性能分析
根据染色升温曲线,起始pH值分别取7、8、9,测-定释酸剂HTA2.09/L在起始和沸点加人时空白染浴的pH值变化.结果如表1所示.
由表l可以看出,随着时间的延长,温度的升高,释酸剂缓慢地放出酸,染浴的pH值逐渐降低.从两种加人方式对比可知:同样的释酸剂用量,释酸剂在起始加人后的pH值降幅要比在沸点加人时的大,也就是说要达到同一终染pH值,在沸点加入时的释酸剂的用量要大一些.因为沸点加人时,释酸剂作用染色的时间短,要达到与释酸剂起始加人工艺相同的终染pH,也可以延长染色时间.由于弱酸性染料染锦纶的pH范围在4-6,因此,释酸剂的用量应根据终染pH值而定,始染pH值越高,释酸剂用量越大.
2.2释酸剂起始加入的染色工艺
2.2.1染色平衡上染百分率和色深值
由表2可以看出,始染pH7,释酸剂的用量在1.5-2.09/L时可接近或达到传统工艺的平衡上染百分率和色深值;而始染pH8.0时,释酸剂的用量应在2.0-2.59几才能接近或达到传统工艺的平衡上染百分率和色深值.当始染pH9.0时,由于始染pH值过高,由表2可以看出即使释酸剂的用量为4g/L也不能达到传统工艺的上染百分率和色深值,因此,暂不考虑始染pH9.0时的染色工艺.
2.2.2酸性染料的上染速率
选择pH7.0、释酸剂用量1.5留L及pH8.0,释酸剂用量2.0岁L与传统工艺对比,上染速率见图1.
图1中,当始染pH7.0、释酸剂用量1.5梦L及始染pH=8.0、释酸剂用量2.0岁L时,平衡上染百分率基本接近传统工艺;上染速率都比传统工艺的缓慢.由于释酸剂本身的pH显示弱酸性,因此,在起始加人时,染浴的pH值有所降低,实际始染pH值比7.0或8.0低,所以对应的始染上染百分率的降低幅度不是很大.
2.3释酸剂在沸点加入的染色工艺
2.3.1染色平衡上染率和色深值
由表3可以看出,综合平衡上染百分率与色差,选择释酸剂的合理用量:pH7.0时,释酸剂用量在2.0-2.5g/L;pH8.0时,释酸剂用量在2.5-3.0g/L;pH9.0时,释酸剂用量在4.09g以上.与释酸剂在起始加人的染色工艺相比,用量偏大.原因在于释酸剂是随着染色时间的延长、染色温度的升高,逐渐释放出酸释酸剂在沸点加人时,虽然更易释放出酸,但保温时间有限,进一步延长保温时间,平衡上染百分率有下降的趋势.另外,会造成锦纶产品易皱,手感差的后果.
2.3.2始染pH值、释酸剂用量对上染速率的影啊
根据表3中不同始染pH值,选择pH7.0释酸剂用量20岁IJ和pH8.0释酸剂用量2.59/L,分析其对染料上染速率的影响.结果如图2所示.
由图2可以看出,使用释酸剂的始染速华明显比传统工艺低.始染pH8.0的上染速率比始染pH7.0的更低,但加入释酸剂后的15min内,pH8.0的试样的上染速率增加较快.
2.4释酸剂的加入方式对染色速率影响
根据前面的讨论结果,对起始加人工艺,选择始染pH8.0,释酸剂用量2.0-2.5g/I.;对沸点加人工艺选择始染pH8.0,释酸剂用量2.5-3.0g/L,分别测定上染速率曲线,分析其对染色速率的影响,结果如图3.
由图3可以看出,释酸剂的加人都可使上染速率下降,但加人的方式不同,对染料上染速率的影响也不同.沸点加人工艺使染色始染速率降低更大,不过在沸点保温染色时,需适当延长时间(15min左右),才能达到传统工艺的平衡上染百分率.
2.5使用释酸剂与传统工艺的染色牢度对比
由表4可看出,与传统工艺相比,使用释酸剂的染色工艺并不会改变弱酸性染料对锦纶的染色牢度.
3结论
3.1释酸剂的加人,随着染色过程的进行,能逐渐降低染液的pH值,在保持较高的平衡一上染百分率的同时,降低起始上染速率,提高匀染性.
3.2释酸剂起始加人的参考染色工艺:始染pH8.0,释酸剂用量2.0-2.5gg/L.
3.3释酸剂沸点加人的参考染色工艺:始染pH8.0,释酸剂用量2.5-3.0gg/L.
3.4使用释酸剂的染色工艺并不会改变锦纶的染色牢度.
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