摘要:分别在常规条件下和超声波条件下,采用弱酸性染料和毛用活性染料对羊毛织物进行染色,对比了染色温度、染色时间、K/S值、色牢度等参数,分析了超声波作用频率及其对纤维结构、染料溶解情况等的影响,得出在超声波作用下最适宜羊毛染色的温度、时间,并对超声波的染色机理和其在羊毛染色中的可行性进行了分析。
超声波是一种频率在2X104~2×109Hz之间的声波,其振动频率超出人类听觉范围。超声波在传播过程中,弹性介质中的粒子产生摆动并沿传播方向传递能量,从而产生了3种主要效应——机械效应、热效应和空化效应。
在超声波纺织品染色方面,因为产生空化效应的最佳温度为5℃,故超声波染色的温度通常采用45—65%,属低温染色。染色过程中部分声能会转化为热能,故无需外加热能。传统的羊毛染色工艺采用酸性染料进行沸染,但存在着损伤羊毛纤维、能耗高、不经济环保等缺点。如今人们正在逐步寻求一种低能耗、环保、有效的新技术、新工艺来改善羊毛的染色。而在超声波条件下使用酸性和金属络合染料对羊毛纤维进行染色,上染羊毛纤维的染料量与对照样相比有所增加,且纤维强度基本保持不变。
活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、使用方便且适应性强等优点。近年来,通过在染料分子中引入两个或多个不同的活性基,使染料的性能有了超常的表现,这推进了活性染料的发展,使活性染料在羊毛染色上有了新的突破,并开发出毛用活性染料。如Lanasol系列(Ciba)L63、Realan系列和WN系列(DyeStar)、SumifixwF系列(住友化学)都具有良好的上染性及色牢度。
实验以羊毛织物作为超声波染色的研究对象,选取酸性染料3支(红色、蓝色、黄色)和毛用活性染料2支(红色、蓝色),分别在超声波条件下、常规条件下进行染色对比实验,主要包括:染料上染率、纤维表面的结构形态、K/S值、摩擦牢度和皂洗牢度等,分析得出超声波作用下毛用活性染料染羊毛的最佳工艺条件,并讨论超声波在羊毛染色中的可行性。
1试验
1.1材料与药品、设备
1.1.1材料与药品
精纺羊毛机织物,面密度238g/m,经密114.2根/10cm,纬密94.5根/10cm;弱酸性艳红B、弱酸性嫩黄G、弱酸性艳兰RAW、活性红CEW,活性蓝CEW;元明粉、醋酸铵、硫酸铵、无水碳酸钠(分析纯)。
1.1.2设备
SK5200H超声波振荡器(上海科导),XS-212—103显微镜(JNOEC),HH-6数显恒温水浴锅(金城国胜),UV-1700紫外可见分光光度计(岛津),M238A摩擦牢度仪,Rotawash皂洗机(SDL),X—Rite-4800电脑测配色仪(爱色丽),JSM.840扫描电子显微镜(日本JEOL公司)。
1.2染色工艺流程
弱酸性染料染羊毛工艺配方:羊毛织物10g,染料用量1%(O.W.f),元明粉1OL,酯酸铵50昏/L,加水合成200ml,浴比1:20。工艺流程见图1,图中分别为40、50、60、70、80和90℃。活性染料染羊毛工艺配方:羊毛织物10g,染料用量1%(o.W.f),元明粉40g/L,硫酸铵16g/L,加水合成200ml,浴比1:20,固色碳酸钠10L。工艺流程见图2,图中分别为4O、50、60、7O、8O和90℃。
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