摘要:针对真丝绸染色后水洗能耗大的问题,采用“浸轧→预烘→汽蒸→焙烘”的免水洗染色工艺对真丝绸进行染色,考察了黏合剂、交联剂、pH、汽蒸和焙烘条件等对染色性能的影响,发现该工艺广泛适用于真丝绸的酸性染料染色,染色织物色牢度好,手感柔软,符合生态纺织品的要求。
关键词:真丝绸;免水洗;染色工艺;黏合剂;染料;汽蒸
真丝绸染色过程大多数是以水为介质,同时为保证染色品的色牢度达到要求,充分的水洗工艺必不可少,但水洗工艺的繁复程度和耗水量远过于染色工序,且需用大量的净洗剂等一系列水洗助剂,是染色工业的又一大污染源。随着水资源的紧张,社会对生态环境的要求不断提高,研究和开发清洁的染色工艺,从根本上消除染色加工对环境的污染无疑是一种最佳的选择。本研究从染料浸染、涂料染色和染料轧染原理受到启发[1-4],提出一种免水洗染色的新技术。该技术[5]采用浸轧染料、黏合剂等组成的染液体系,通过汽蒸使染料与织物发生键合或化学反应而固着,而未与织物发生键合或化学反应的染料,通过黏合剂等相关助剂在一定温度下与织物牢固结合。
1·试验
1.1试验材料和药品
织物:市售12103双绉、10103乔其纱、14101素缎。
试剂:活性染料:汽巴克隆P系列染料、雷马素RGB系列、KN-R蓝,均为工业纯;酸性染料:藏青5R、丽华特黑B、普拉红10B、普拉黄GN、酸性黑LDN、尤丽特棕S-GR 100%、尼龙山大红F3CI、酸性藏青200%S-GR、尤丽特黄C-2R 100%、酸性艳蓝5GM、丽华特藏青R、弱酸艳蓝G、品蓝6B、普拉艳红B、黄N-GL、普拉红3BN、尤丽特棕C-G 100%、卡普桃红B 100%,均为工业纯;中性染料:中性深黄GL、中性灰2BL、中性枣红GRL,均为工业纯;化学试剂:碳酸钠(分析纯)、碳酸氢钠(分析纯)、黏合剂LD-1、LD-2、LD-3(工业纯)、交联剂T(工业纯)、乙酸(分析纯)。
1.2试验设备
RJ-350Ⅲ轧染机(上海双翼实业有限公司),DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司),BSJ200-4S电子天平(北京赛多利斯天平有限公司),WFM-035A卧式压力蒸汽灭菌器(上海博迅实业有限公司),连续式定形烘干机(杭州三锦科技有限公司)、Datacolor SF600计算机测配色仪(美国Datacolor公司)。
1.3工艺流程
浸轧(染料、黏合剂及其他助剂)→预烘(85℃,3 min)→汽蒸(105℃,60 min)→焙烘(130℃,3 min)。
1.4测试方法
皂洗牢度按GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》第1号说明测定,摩擦牢度按GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定,柔软性评定以手感触摸评定,K/S值的测定采用Datacolor SF600测配色仪测定。
2·结果与讨论
2.1免水洗染色工艺的开发和优化
2.1.1染料筛选
按照染色工艺流程,试验了部分活性染料、中性染料和酸性染料进行免水洗染色。结果表明,活性染料免水洗染色时,染色过程中需加碱促进活性染料固色,染色完成后,因为没有水洗,染色布面pH值偏碱性,不符合生态纺织品标准;染色过程不加碱促进活性染料固色,染色色牢度很差,水洗牢度、摩擦牢度均不超过3级。中性染料染色的湿摩擦牢度、褪色牢度较酸性染料差,色牢度勉强能达到3级,且中性染料品种也少,生产应用中受限多。酸性染料的色牢度指标较好,但是有待通过工艺优化进行改进提高,工艺优化中选用酸性藏青5R(质量浓度40 g/L)、12103双绉织物来进行试验。
2.1.2黏合剂的影响
2.1.2.1黏合剂的选择
按照染色工艺流程,选用不同类型黏合剂(质量浓度30 g/L)进行试验,试验结果如表1所示。
从表1可以看出,黏合剂对提高染色织物摩擦牢度作用显著,自交联型黏合剂LD-3效果好。分析认为自交联黏合剂LD-3经高温焙烘能通过自身交联反应形成三维结构薄膜,其良好的黏接性,沾附了未反应的酸性染料,结成了弹性好、强度高的皮膜,提高了染色织物的色牢度。
2.1.2.2黏合剂用量的优选
选用自交联型黏合剂LD-3,按照染色工艺流程进行试验,试验结果如表2所示。
由表2可以看出,随着黏合剂LD-3用量的增加,染色织物色牢度提高,黏合剂质量浓度为20 g/L时,摩擦牢度能达到4~5级,但是褪色牢度和棉沾色牢度较差。分析认为,自交联黏合剂在水洗后能重新形成自发的分散体,具有一定的黏连性,沾附酸性染料到棉织物上,导致褪色牢度和棉布沾色牢度较差,同时黏合剂质量浓度增加时,染色织物的手感越来越差。综合考虑黏合剂LD-3质量浓度为20 g/L。
2.1.2.3黏合剂LD-3加入顺序的影响
黏合剂的浸轧顺序不同,染色色牢度如表3所示。
由表3可以看出,染液与黏合剂一起浸轧(工艺A)比分开浸轧(工艺B)的摩擦牢度好,且工序简单,因此采用染液与黏合剂混合后进行轧染染色,黏合剂LD-3质量浓度为20 g/L。
2.1.3 pH值的影响
醋酸调节混合液pH值,染色织物的色牢度试验结果如表4所示。
从表4可以看出,pH值对染色织物的牢度影响不大,不能提高染色织物的褪色牢度和沾棉色牢度。分析认为,酸性染料主要靠离子键和范德华力与蚕丝纤维结合,未反应的酸性染料在高温焙烘下与黏合剂形成了皮膜结构黏附在织物上,酸性太强,超过了黏合剂的最佳使用范围,黏合剂成膜能力不好,导致色牢度变差。因此免水洗染色时无须加入醋酸调节pH值。
2.1.4交联剂的影响
为了提高染色织物褪色牢度和沾棉色牢度,浸轧液中加入交联剂T,试验结果如表5所示。
[1][2]下一页>>