由图5可知,当染料用量在5%(omf)以下时,K/S值随着染料用量的增加而增大。当染料用量大于5%时,阳离子黄3RL-ED染色纱线的K/S值虽略有增加,但变化趋于平缓;而阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED染色纱线的K/S值反而下降。这是因为阳离子染料对纤维的上染发生在纤维上有限的酸性基染座上,所以选择阳离子染料的最高用量为5%。
2.2.3染液pH值对K/S值的影响
将经酸改性处理后的芳纶纤维,用三种阳离子染料分别在不同pH值下,染料用量5%(omf)和120℃下染色60 min,测得染色芳纶K/S值如图6所示。
由图6可知,pH值对芳纶的K/S值影响较大。当pH值在3~5时,用阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED染色芳纶,其K/S值随着pH值的升高而增加,在pH值为5时,K/S值最大;而用阳离子黄3RL-ED染色芳纶,其K/S值在pH值为4时最大。继续增大pH值,K/S值下降。这是因为pH值升高,阳离子染料的结构会发生破坏,导致色变,甚至沉淀。因此,阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED的最佳染色pH值为5,而阳离子黄3RL-ED的最佳染色pH值为4。
2.2.4染色温度对K/S值的影响
将经酸改性处理后的芳纶纤维,用三种阳离子染料[染料质量分数5%(omf)]染色,其中阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED染色pH值为5,阳离子黄3RL-ED染色pH值为4,分别在100、110、120、130、140℃下染色60 min,测染色芳纶K/S值,见图7。
从图7可看出,随着染色温度的升高,K/S值先增加,但当温度超过120℃后,K/S值逐渐降低。这可能是因为高温下染料的稳定性下降所致。鉴此,三种阳离子染料的最佳染色温度为120℃。
2.2.5染色时间对K/S值的影响
测得在120℃分别染色30、40、50、60、70 min染色芳纶K/S值,如图8所示。
从图8可看出,随着染色时间的增加,K/S值增加。当染色时间超过60 min后,K/S值略有下降,故选择染色时间为60 min。
2.2.6阳离子染料染色芳纶纱线的色牢度
用阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED在染料用量5%(omf),pH值5和120℃下染色60 min;用阳离子黄3RL-ED在染料用量5%(owf),pH值4和120℃下染色60 min。测得三种染料染色的芳纶纱线的耐皂洗色牢度和耐升华色牢度,如表4所示。
由表4可知,芳纶纱线用阳离子染料染色具有较高的耐皂洗牢度和耐升华牢度,达4~5级。
2.3生产性试验
将芳纶染成军绿色,生产军工用手套。需在小样试验的基础上,先用碱改性芳纶1414纱线,再用分散染料染色,染得的芳纶1414纱线的性能指标见表5。
从表5中可以看出,芳纶1414纱线染色后断裂强力、断裂延伸率及毛羽数都减小,断裂强力保留率为78%,断裂延伸保留率为87%,耐升华牢度达到4级,各项性能达到客户使用要求。
3·结论
(1)经碱改性处理的芳纶1414纱线采用分散染料染色,经酸改性处理的芳纶1414纱线采用阳离子染料染色,均可明显提高得色量。
(2)优化的分散染料染色工艺条件:染料质量分数不超过5%(omf),pH值为5,在130℃下染色60 min;用分散深蓝HGL染色的芳纶1414纱线耐升华牢度最好,而用分散红3B染色的耐升华牢度最差。五种分散染料染色的纱线耐皂洗牢度均较好。
(3)优化的阳离子染料染色工艺条件:染料质量分数不超过5%(omf),阳离子红GRL-ED和阳离子蓝2RL-ED染色pH值5,在120℃下染色60 min;阳离子黄3RL-ED染色pH值4,在120℃下染色60 min。芳纶1414纱线用阳离子染料染色具有较高的耐皂洗牢度和耐升华牢度。
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