摘要:采用活性染料对壳聚糖/棉混纺毛巾进行染色,从前处理工序开始到染色工序结束,对影响壳聚糖染色及其色花的各种因素进行分析。以紫色为例,对渗透剂、匀染剂、堆置时间、染色温度、浴比、pH值、圈时、染料和各种助剂的定量进料量和定量进料时间进行优化。
关键词:壳聚糖;染色;活性染料;毛巾
0 引 言
壳聚糖是甲壳素分子脱去已酰基所得到的产物,其化学名称为β-(1,4)-2-氨基-脱氧-D-葡萄糖,其具有良好的生物相容性,可降解性,抗菌性能,抗霉作用,保湿性;其化学组成与棉纤维相似可采用染纤维素纤维的染料进行染色[1]。本试验采用活性染料进行染色,由于壳聚糖分子中存在-NH2基团,能溶解于酸性溶液中,不能溶解于碱性溶液之中,故在流程中不能与酸性溶液接触;另外-NH2能与溶液中的H+结合成为-NH3+,致使吸附阴离子染料速度加快,导致匀染性很差。由于壳聚糖的固着率和上染率比棉纤维更高,因此使用活性染料染色时竟染现象特别严重,易造成染色色花。
传统的壳聚糖染色方法是毛巾浸轧壳聚糖溶液然后经过烘干,再进行活性染料染色,其缺点一是经处理后的毛巾壳聚糖容易在纤维表面富集,染色过程很难控制而容易色花;二是壳聚糖分子比较大,不能进入纤维内部,只能停留在纤维的表面,并且壳聚糖与纤维的结合靠分子间作用力,结合不牢固,容易从棉纤维上脱落,其摩擦牢度和耐洗性没有本试验的好;三是传统的壳聚糖染色方法使用的壳聚糖浓度都很低,一般只有0.2%,最多不超过0.5%,壳聚糖浓度再高,毛巾的色深值会下降,而且会产生手感问题[2]。而本试验使用的材料是12%壳聚糖纤维与88%棉纤维混纺纱织成的毛巾,利用活性染料对壳聚糖/棉混纺螺旋毛巾染色,壳聚糖的浓度达到12%,这样不仅解决毛巾手感问题;而且能够有效地控制染色过程中产生的色花;其摩擦牢度和耐洗性与棉纤维一样。
1 试验部分
1.1 试验材料与仪器
1.1.1试验材料
织物:32.4tex/32.4tex/29.2tex 12%壳聚糖(脱乙酰度可达97%~100%)/88%棉混纺毛巾(山东华兴纺织集团)。
药品:氢氧化钠(工业),精炼剂LFD-Q (上海雅运),27.5%过氧化氢(扬州农药化工有限公司),渗透剂TCS-250(上海信守),渗透剂HD-82(常州宏达),匀染剂DX(上海雅运),匀染剂KL(科莱恩),淀粉酶(江阴百圣龙)。
染料:3RF黄,3BF红,BRF蓝(日本住友)。
1.1.2 仪器
721B型分光光度仪;RY-25016染色机(上海隆达),HANGPING JA003电子秤(上海天平仪器厂),T-8溢流染色机(深圳立信)。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
螺旋机螺旋刷毛堆置退浆→煮漂→染色→水洗→加柔软剂→烘干。
1.2.2 上染率测试
用721分光光度仪测染色后吸光度,计算上染百分率。
式中:A0—原液的吸光度,A1—各试样染色后残液的吸光度
2·结果与讨论
2.1 螺旋机螺旋刷毛堆置退浆
2.1.1 渗透剂的选择
螺旋毛巾首先要在螺旋机螺旋刷毛,在螺旋机轧槽内加淀粉酶,少许渗透剂,增加其润湿性,更有利于毛巾的刷毛效果;同时将水槽内的水温控制在80℃左右,对渗透剂进行筛选。TCS-250是阴离子表面活性剂,其有利于染料的渗透,又由于其阴离子性与—NH3+离子结合,中和一部分电荷,减少了染料分子与壳聚糖的结合能力,有利于染料的匀染。HD-82是非离子表面活性剂,与染料具有一定的亲和力,易与染料缔合,使染料在壳聚糖毛巾上富集,使得出现深斑(表1)。
2.1.2 堆置时间的确定
从表2可以看出,堆置的时间越长,其色花现象也越严重。经本公司测试中心测定,浅斑的部分是由于壳聚糖已经流失的原故。其原因是由于螺旋毛巾上存在浆料,又由于毛巾内部温度很高,堆置在元宝车中退浆,浆料经过细菌的分解发酵,产生了酸性物质,时间越长,酸性物质的浓度就越高,当酸性达到一定的浓度后,壳聚糖发生溶解,从而使壳聚糖在漂白时流失。因此在毛巾螺旋堆置1h之内就进缸煮漂。
2.2 煮漂
煮漂工序主要选择的精炼稳定剂是阴离子的稳定剂,这样对壳聚糖染色影响很小;另外煮漂液的配置是按以下顺序进行,先加精炼稳定剂再加液碱,最后使用回流液加双氧水配煮漂液,这是为了防止化工料过快的加入,造成壳聚糖局部瞬间pH过低,使壳聚糖溶解损失,尤其要注意配煮漂液时双氧水不能直接倒入。因为为了保持双氧水在运输和存放过程中的稳定性,双氧水中被加入了很多酸剂,这些酸剂与壳聚糖接触足以使壳聚糖溶解以至全部失去,造成染色浅斑,使用回流液配煮漂液这样能中和双氧水中的酸性物质,防止双氧水中的酸性物质引起壳聚糖的溶解,使其流失而引起色花。
2.3 染色
2.3.1 工艺处方
以紫色为例:
3RF黄 0.1%(owf);
3BF红 0.35%(owf);
BRF蓝 0.45%(owf);
元明粉20g/L;
纯碱 12g/L;
时间 35min;
温度 50℃。
2.3.2 染色流程
2.3.3 匀染剂的选择
开始使用了上海雅运生产的活性染料匀染剂DX,此匀染剂是非离子型,具有分散、乳化、渗透作用,虽然非离子型对染料有结合能力,但是不能降低壳聚糖表面的电荷,其对壳聚糖染色的匀染性的效果影响不是很大。最后选择了科莱蒽的匀染剂KL,此匀染剂是阴离子型,具有助溶、缓染、螯合、分散功能,又由于其是阴离子型,能很好地与壳聚糖上的—NH3+结合,降低壳聚糖的电荷,这样对匀染效果有很大提高。
2.3.4 染色的工艺因素
a)浴比对活性染料匀染的影响
染料0.90%,元明粉20g/L,纯碱12g/L,匀染剂1g/L,时间35min,染色结果见表3。
随着国家节能减排的要求的进一步提高,在染色时尽量把浴比放到最低,同时由于染色设备和产品的特殊性,毛巾的最低浴比一般在1∶6~1∶8之间;但是从表3可以看出,浴比只有在1∶9~1∶10之间才能保证壳聚糖毛巾不色花,为了保险起见我们使用浴比1∶10。由于壳聚糖分子中带有阳离子性,对染料直接性是棉的几倍,这个不难理解浴比越小,对染色就越不利。
b)温度对活性染料上染率与固着率的影响染料0.90%,元明粉20g/L,纯碱12g/L,匀染剂1g/L,时间35min,浴比1∶10,染色结果见表4。
[1][2]下一页>>
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
