摘要：芳砜纶属于芳香族聚酰胺纤维系列,学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维,我国具有该方面自主知识产权.芳砜纶是具有耐热、高强、高化学稳定性、抗辐射性、电绝缘性等性能的纤维,其分子结构规整、具有较高的结晶度和取向度.[1-2]基于其高性能及优良的加工性能,产品主要用于特种军服、消防服等防护制品、耐高温过滤材料及电绝纸等方面.[3]芳砜纶因受制于其结晶度和取向度,聚集体间的相互作用力强,染色较困难,采用分散染料高温高压染色时,染色色泽黯淡且上染率不高.[4]本文采用阳离子染料载体染色法,筛选出了无毒无味的环保载体,并进行了工艺优化试验.
1试验
1.1材料及仪器
织物:芳砜纶织物;试剂:阳离子红X-GR,LevegalC45(Bayer),苯甲醇、苯乙酮、氯化钠、硫酸钠、硅酸钠、冰醋酸(均为分析纯).
仪器:红外线染色机(IRDYER台湾瑞比),电脑测色配色仪(Data color Spect raflash SF600),日晒牢度仪(WBO30上海天祥),摩擦牢度仪(Y571B常州纺仪),皂洗牢度仪(YW-12无锡纺仪).
1.2前处理净洗剂2 g/L、去油灵2 g/L,浴比1∶20,在100℃沸煮30 min后,水洗晾干.
1.3染色
配方:阳离子红X-GR 3%(owf),载体20~80 mL/L,无机盐5~30g/L,染浴pH3~4,90~150℃,30~120min,1∶20.
工艺曲线:
1.4染色织物性能测定
用电脑测色配色仪测定染色织物的表观色深值(K/S值)、L*、a*、b*值,测定条件为D65光源,10°视角,测定4次取平均值.耐洗色牢度:按GB/T 3921.1-1997测试;耐摩擦色牢度:按GB/T 3920-1997测试;耐光色牢度:按GB/T 8427-1998测定.
2结果与讨论
2.1影响染色上染率的因素
2.1.1载体种类
载体染色法的原理是借助与纤维结构类似的有机物,使其先进入纤维内部,溶胀纤维,降低织物结构的紧密程度,以使染料扩散和上染.高温高压则加快染料分子运动,促进纤维大分子链段运动,以利于上染.理想的载体应是无毒、无臭、环保、促染效果好、不降低染料的亲和力、不影响色泽和牢度、易于洗去、成本低等的物质.由表1可知,采用3种载体的染色
K/S值与未加载体染色法相比明显提高.几种载体对K/S值的提升率以苯乙酮最高,苯甲醇次之,LevegalC45的提升率尚可.采用不同载体染色织物的颜色特征有一定的差异,说明不同载体对阳离子染料染色织物的色光有一定的影响.由于苯乙酮、苯甲醇有挥发性刺激性气味,且存在环保问题,故选用无毒、无味的环保载体Levegal C45进行工艺优化试验.
2.1.2载体用量
由表2可知,载体用量为40 mL/L时染色织物的K/S值最大,可能是一定条件下增加载体的用量利于纤维的溶胀,利于阳离子染料的上染,但载体用量过多,会和染料形成“竞染”,从而不利于染料的上染.从其他颜色特征值来看,随载体Levegal C45用量的增减,色光的变化不大,颜色角均位于第四象限,且色调基本一致.故选定载体Levegal C45用量为40 mL/L.
2.1.3无机盐种类
在酸性条件下染色,芳砜纶纤维中的酰胺基团吸附质子而带有正电荷,与染料离子相斥.加入无机盐可降低或克服纤维上的正电荷对染料阳离子的库仑斥力,使阳离子染料能够通过吸附、扩散上染芳纶纤维.由表3可知,采用氯化钠时,染色织物的K/S值最大,且氯化钠的应用最普遍,价廉.故阳离子染料载体染色法染色时选择氯化钠.
2.1.4氯化钠用量
由表4可知,氯化钠用量为10 g/L时,染色织物的K/S值最大,且色光变化不大.再增加氯化钠的用量,K/S值反而减小,可能原因是氯化钠用量过多会导致部分染料聚集,降低上染率.故选定氯化钠用量为10g/L,此时,得色量大且能维持染色织物色光稳定.
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