饰品之家讯:固色剂是印染行业中的重要助剂之一.[1]近年来,随着科学技术的发展,染整技术也得到了显著的提高,由于国际纺织贸易的扩大及人们生活水平、环保意识的提高,要求纺织品舒适、清洁、安全.自20世纪70年代,德国首先推出“蓝色天使”计划后,世界上一些发达国家(日本、美国等)相继通过并实施有关法律、法规,规定了纺织品的各种指标.绿色纺织品要求在印染加工中禁止使用法规中所规定的致癌、致畸和生物降解性差和某些芳香胺中间体生产的染化料,同时也要求所使用的助剂不含重金属离子和不产生游离甲醛[2-4],也就是使用“绿色助剂”,无醛固色剂KS的开发及应用正符合此要求.固色剂KS是通过有机胺与环氧氯丙烷发生聚合反应,再用盐酸酸化得到固色剂KS,它用于活性、直接、硫化染料染棉后的固色,能在染料与纤维间“架桥”形成化合物,即同时与染料分子反应,与纤维素纤维交联,形成高度多元化交联体系,使染料与纤维更牢固地结合,防止染料从纤维上脱落,提高了染色牢度.固色剂中的活性物质可以相互缩合,在纤维表面形成立体网状薄膜,把染料封闭,增加了布面的平滑度,减少摩擦系数并不容易磨破,进一步防止在湿摩擦过程中发生的染料溶胀、溶解、脱落,提高了湿摩擦牢度.
1实验
1.1材料与仪器
材料:平纹漂白纯棉织物;药品:有机胺、环氧氯丙烷,均为工业级,活性深蓝EF-RGD133、直接绿GnB(100%)、硫化黑(上海染料化工八厂),食盐、磷酸钠、硫化钠、元明粉、碳酸钠、尿素,均为分析纯,JFC、固色剂SL、固色剂Y,均为市售.
仪器:磁力搅拌器,四口烧瓶,冷凝器,HHS-2S型恒温水浴锅,NM-450型轧车,R-05型热风烘燥机,干湿摩擦试验机.
1.2反应式
1.3固色剂KS的合成
在带有搅拌器的四口烧瓶中,装一回流冷凝器,先加入环氧氯丙烷搅拌,升温至55℃,回流.在2h内缓慢滴加有机胺溶液,并控制温度在55 ̄60℃,加完后搅拌,再恒温反应2h,使缩合反应完全.然后将溶液冷却至30℃以下,缓慢加入盐酸酸化,使pH值为2,即制得固色剂KS.
1.4固色剂KS性状
外观:浅棕色粘稠液体;离子性:阳离子;溶解性:易溶于水;稳定性:在酸性递质中稳定,不耐碱,不耐高温,不耐冷冻.
1.5棉布染色
1.5.1活性染料
染色[活性深蓝EF-RGD1331%(owf),活性黄EF-RD1331%(owf),磷酸钠10g/L,浴比40∶℃,15min,1,50加入氯化钠20g/L促染,15min]→固色(60 ̄65℃,加碱剂磷酸三钠固色30min)→水洗→皂洗→烘干.
1.5.2直接染料
入染[直接绿GnB1%(owf),40℃,浴比40∶1,15min]→染色(升温至90℃,加入NaCl2g/L,15min,再加入NaCl2g/L,15min)→降温水洗→烘干.
1.5.3硫化染料
入染[硫化黑20%(owf),硫化钠20g/L,浴比40∶1,30 ̄40℃,15min]→染色(升温至90 ̄95℃,加元明粉10g/L,45min)→降温通风→皂洗(50℃)→水洗→烘干.
1.6固色工艺流程
浸轧(固色剂KS用量20 ̄35g/L,JFC用量2g/L,二浸二轧,轧余率70%左右)→烘干(110℃)→焙烘(140 ̄150℃,1 ̄2min).
1.7色牢度测定
摩擦牢度:参照GB/T3920-97印染布摩擦牢度试验方法测定染色整理织物的干、湿摩擦牢度,再按GB251-95染色牢度沾色样卡规定目测并评级;皂洗牢度:参照GB/T3920-97印染皂洗牢度实验方法测定,然后按GB250-95变色用灰色样卡和GB251-95染色牢度沾色样卡规定目测并评级;刷洗牢度:参照GB/T3920-97印染布刷洗牢度试验方法测定.
2结果与讨论
2.1固色剂对活性染料染色织物固色效果的影响
2.1.1固色效果对比
不同固色剂对活性染料染色织物固色效果对比实验,见表1.
从表1看出,不同固色剂对活性染料染色织物固色效果不同.固色后织物的摩擦牢度都有提高,且固色剂KS的固色效果优于其他固色剂.
2.1.2固色剂用量
固色剂用量对活性染料染色织物的影响,见表2.
从表2可以看出,固色剂KS对织物的干摩擦牢度提高不大,因为活性染料染色的织物本身干摩擦牢度就比较好.对湿摩擦牢度有较大的提高,主要是固色剂与纤维发生化学反应,通过共价键结合,使染料与纤维结合更牢固.同时染料分子的亲水性阴离子与固色剂阳离子结合,生成不溶性的盐,所以湿摩擦牢度有明显提高.固色剂KS的用量在30 ̄35g/L时,对织物的固色效果在原样的基础上提高1级左右,再增加用量,固色效果没有显著的提高,所以综合考虑成本等各方面因素,确定固色剂的用量为30g/L.
2.2固色剂对直接染料染色织物的固色效果
2.2.1不同固色剂固色效果对比
不同固色剂对直接染料染色织物的固色效果对比,见表3.
从表3可以看出,固色剂对直接染料染色织物的固色效果较为理想.固色后织物的色牢度均有提高,且固色剂KS的固色效果可以达到或优于其他固色剂,适合生产使用.
2.2.2固色剂用量
固色剂用量对直接染料染色织物的效果,见表4.
从表4可以看出,固色剂KS的用量不同,对直接染料染色织物固色效果也不同.从实验结果可以看出,固色剂用量在30 ̄35g/L时,织物的湿摩擦牢度由原来的2级提高到3-4级,是比较理想的,同时其他色牢度也有所提高.确定固色剂的最佳用量为30g/L.
2.3固色剂对硫化染料染色织物的固色效果
2.3.1固色效果对比
不同固色剂对硫化染料染色的固色对比,见表5.
从表5可以看出,固色剂KS对硫化染色的织物的各项色牢度均有提高,各项性能已达到或优于同类产品,适合推广使用.
2.3.2固色剂用量
固色剂用量对硫化染料染色织物的固色效果的影响,见表6.
从表6可以看出,硫化染料本身湿摩擦牢度很差,当固色剂用量在30~35g/L时,织物的色牢度均提高1级左右,证明固色剂KS对硫化染料也有一定的固色作用.但由于硫化染料的湿摩擦牢度本身就很差,加之本实验用的是硫化黑,即使经过固色也无法达到相对理想的固色效果,因此还有待进一步实验和研究.
3结论
3.1固色交联剂KS用于活性、直接、硫化染料染色织物的固色,可以节省大量染料,提高染料利用率.从固色效果对比可知,固色剂KS的固色效果已经达到或者超过已有固色剂SL、固色剂Y,有显著的固色效果.
3.2整理工艺简单,使用方便,适合推广使用.固色剂的最佳用量为30g/L,浸轧固色剂,110℃烘干,140℃焙烘90s.
3.3从固色后的牢度测试结果看出,织物的湿摩擦牢度活性染料从2级提高到3级,直接染料从2级提高到3-4级,硫化染料从1级提高到2-3级,对硫化染料,湿摩擦牢度虽然有很大提高,但还未达到国家标准,有待进一步研究.
3.4可使活性、直接、硫化染料染色后织物的干摩擦牢度、皂洗牢度以及刷洗牢度得到一定程度的改善,能保持织物原有的色泽,不会引起色光变化.
3.5在固色剂系列中,无醛固色交联剂KS具有安全性.它无毒、环保,能用常规工艺生产,成本低廉,是一种新型的、有开发潜力的固色剂.
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