【科普】酸性染料氨纶上色剂的应用研究

发布时间:2017-11-23

射阳天源化工有限公司技术中心

(射阳天源化工有限公司,江苏射阳 224300)

 

摘要:直接使用酸性染料对锦纶锦纶/氨纶混纺面料上染时,容易造成染色不均匀,造成织物“露白”的现象。添加氨纶上色剂TY-AN可以有效解决这一问题。在织物染色前先进行松弛处理,再采用酸性染料对其进行染色,可有效消除弹性织物在后续染色过程中的褶皱现象。当AN添加量为2g/L时,两种纤维的色差值最小,颜色基本接近一致,并且AN对织物的染色牢度基本没有影响,染色牢度在4级以上。

关键词:氨纶上色剂;酸性染料;锦纶;氨纶

         

        氨纶具有突出的弹性性能。目前市场上的时尚内衣大多由锦纶/氨纶混纺而成,含有氨纶组份的锦纶织物,穿着舒适,褶皱效果极低,因此深受泳衣、内衣、运动服饰客户的喜爱[1]。但是由于这两种纤维化学结构完全不同,如果仅仅单独使用利于锦纶上色的酸性染料,则会造成氨纶纤维出现“露白”现象[2],即氨纶纤维染色不均匀,需要添加分散染料配合酸性染料进行染色,才能得到均一的色泽。但是目前市场上的分散染料主要是适用于涤纶染色,在氨纶上容易解吸出来,同时为了防止分散染料在氨纶上沾色,还要专门加入防沾色剂,来提高产品的色牢度,因此工艺十分复杂[3]。解决上述的问题的方法有两种,一是对普通氨纶纤维结构进行改性,使其便于染色。但是该方法距现实可行性还有一段距离。二是通过添加助剂,使氨纶/锦纶在酸性染料染色下获得最接近的颜色。本实验即选择第二种方法,使用新开发的氨纶上色剂对锦纶/氨纶织物进行上染研究,以期解决上述提到的氨纶/锦纶混纺面料染色不均匀的问题。

 

1 试验

 

1.1 材料

        100%锦纶织物4.4tex(40D)、100%氨纶织物4.4tex(40D)、80/20锦纶/氨纶混纺织物4.4tex(40D)+ 4.4tex(40D)、氨纶上色剂TY-AN(射阳天源化工有限公司)、酸性匀染剂、冰醋酸(市售)、酸性黑M-R、酸性大红N-GS、酸性藏青N-R(约克夏化工集团有限公司)

 

1.2 设备

        分析天平(上海精密科学仪器有限公司)、数显鼓风干燥箱(上海新诺仪器厂)、电脑测色仪(上海嘉恩科技)、SW-12A型II型耐洗色牢度试验机(南通宏大实验仪器有限公司),Y571B染色摩擦牢度试验仪、YG-631汗债色牢度仪(无锡纺织仪器厂)。

 

1.3 织物的松弛处理

        将含有氨纶的弹性织物在180~190℃下,热定型50秒。

 

1.4  染色工艺

酸性黑M-R 4%

酸性匀染剂FTS 1g/L

氨纶上色剂AN 0.2~2g/L

冰醋酸 0.5g/L

浴比 1:10

温度 98℃、45min

     将氨纶上色剂AN加至染浴中,升温至50℃,将织物浸入处理20分钟。根据酸性染料的类型调整PH至4.5~7.0,加入溶解好的染料,缓慢升温至85~90℃,保温50分钟,水洗取样对色。

 

1.5色牢度测试[4]

(1) 耐皂洗色牢度 按照AATCC61.2A-2003《耐水洗色牢度》测定。

(2) 耐摩擦色牢度 按照GB/T3920-1997《耐摩擦色牢度》测定。

(3) 耐汗渍色牢度 按照ISO.105-E04《耐汗渍色牢度》测定。

 

2 结果与讨论

 

2.1松弛方法对织物的影响

        由于含有氨纶的弹性织物会受到一定的应力作用,因此容易造成在染整时加工不均匀。所以在上染前要进行松弛处理,消除应力。目前印染企业主要可通过汽蒸处理、热水处理、干热处理、溶剂处理等方法对弹性织物进行松弛和定形处理,其中干热定形对对弹性织物的作用效果最强。当温度高于150℃时,氨纶氢键才打开,但是高于200℃时,氨纶已经开始熔化,因此在180~190℃下定形50秒较好。

 

2.2 酸性染料对不同织物上色的影响

        以酸性黑M-R染料为例,在使用酸性染料上染工艺对100%锦纶,100%氨纶,面料染色后,染色效果如图1所示,在未使用AN时,酸性染料对100%锦纶织物有良好的上染效果。这主要是因为酸性染料中含有磺酸基等阴离子极性基团,而锦纶纤维中含有大量的-NH2+离子,因此酸性染料可与锦纶纤维不仅可以靠范德华力结合,还可以有效的以离子键的形式结合[5],从而酸性染料可以有效的对锦纶进行上染。而酸性染料对氨纶进行染色时,由于氨纶纤维的化学结构是由大量的氨酯基组成,其与酸性染料的结合力较低,因此牢度较差,上染率极低。

                100%锦纶                                100%氨纶

图1 酸性黑M-R对两种不同面料织物上染效果图

 

2.3 氨纶上色剂AN对氨纶织物上染效果的影响

        通过添加不同量的AN处理后,以酸性黑M-R为例,100%氨纶织物的上染效果如图2所示,使用AN后。由于AN可以与酸性染料形成水溶性络合物,可效将染料渗透至氨纶纤维内部,从而提高上染率,当AN添加2g/L时,氨纶织物的上染效果比较均匀。

           1g/L                             2g/L

图2 AN对100%氨纶织物上染效果的影响

 

2.4氨纶上色剂AN对锦纶/氨纶织物上染效果的影响

         当未使用AN时,在锦纶/氨纶的混纺面料上在经过酸性黑M-R处理后,很容易出现“露白”现象,这是由于酸性染料对氨纶的上染效果较差,经水洗后就会出现混纺面料染色不均匀的现象。AN添加量对不同比例锦纶/氨纶织物的上染上效果如表1 所示,以酸性黑M-R为例,随着AN的添加量的上升,对锦纶的染色效果基本没有影响,而对氨纶的染色效果显著增加,当AN添加量为2g/L时,两种纤维的色差值最小,氨纶与锦纶的颜色基本接近一致。

表1 AN用量对锦纶/氨纶混合织物两组分△E的影响

AN用量/(g·L-1)

锦纶K/S值

氨纶K/S值

色差值△E

0

6.45

1.65

6.21

0.5

6.45

3.45

4.56

1.0

6.46

4.88

3.88

1.5

6.45

5.76

2.17

2.0

6.46

6.51

1.75

2.5

6.45

6.77

1.84

 

        如图3所示,当AN添加量为2g/L时,“露白”现象基本消失,说明氨纶和锦纶经过AN处理后,可以得到基本一致的颜色。

空白                             1g/L                         2g/L

图3 AN对锦纶/氨纶混纺面料上染的影响

2.5 染色性能

        根据上述优化后的工艺,对锦纶/氨纶混合织物进行染色,测试锦纶、氨纶纤维的K/S 值、色差值△E和各项染色牢度,结果如表2和表3所示。从表2和表3可以看出,AN对锦纶/氨纶混合织物的同色性较好,染色牢度基本在4级以上。

表2 锦纶和氨纶纤维的K/S 值和色差值△E

染料类型

纤维类型

K/S值

色差值△E

酸性黑M-R

锦纶

6.46

氨纶

6.51

1.75

酸性大红N-GS

锦纶

6.58

氨纶

6.49

1.62

酸性藏青N-R

锦纶

6.85

氨纶

6.88

1.49

 

 

表3 锦纶/氨纶混合织物的各项染色牢度

染料类型

皂洗牢度/级

汗渍牢度/级

摩擦牢度/级

沾色

褪色

沾色

褪色

沾色

褪色

酸性黑M-R

5

4~5

4~5

4~5

4~5

4~5

酸性大红N-GS

4~5

4~5

4~5

4~5

4~5

4~5

酸性藏青N-R

4~5

4~5

4~5

4~5

4~5

4~5

 

 

3 结论

(1) 进行松弛处理可有效消除弹性织物的应力,在180~190℃下定形50秒,可有效消除弹性织物在后续染色过程中的褶皱现象。

(2) 采用氨纶上色剂可以使得酸性染料在氨纶的上染效果得到显著提高,AN用量为2g/L时,锦纶/氨纶混合织物的颜色基本一致。

(3) 采用AN后,对织物的色牢度基本不会产生影响,染色牢度基本在4级以上。

 

参考文献:

[1] 范雪荣,周金云等.氨纶纤维的结构和弹性特点与氨纶经编弹力织物染整加工的关系[J].纺织学报,1994,(10):14-17.

[2] 王惠珍.染料结构与氨纶的染色性探讨[J].丝稠,2002(7),12-14.

[3] 钱江飞.氨纶/锦纶复合丝分散染料同色性染色的研究[J].印染,2000(8),5-7+11-2.

[4] 唐俊松,张建国,李鑫鹏等.涤锦交织物凉爽面料染整加工[J].印染2013,39(5):21-24.

[5] 赵涛.染整工艺与原理[M].北京:中国纺织出版社.

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