1.4.2染色K/S值

使用Datacolor测色配色仪测定染色织物的K/S值。每个试样在不同位置测三次,取其平均值。测试参数:光源D65,大孔径。

1.4.3染料提升性的测定

取染料浓度分别为:1%,2%,3%,4%和6%,在不同条件下进行染色试验,测定上染百分率,计算纤维上的染料量。

1.4.4色牢度

皂洗牢度参照GB/T3921.3—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》测试。

升华牢度参照GB/T6152—1997《纺织品色牢度试验耐热压色牢度》测试。

2结果与讨论

2.1促进剂BLB浓度对染色的影响

理论上,高温型分散染料分子较大,其染色温度较低温型和中温型分散染料高,在较低温度下,其上染率较低[1,13]。基于此,选用分散深蓝HGL来研究促进剂BLB对分散深蓝在低温下的促染效果,更有实际意义。

本文如没有特殊注明,均选用高温型分散深蓝HGL。为了考察促进剂BLB的促染作用,按照染色配方,不加促进剂BLB或添加不同浓度的BLB,在105℃对涤纶织物进行染色,测定染样的上染率,结果如图所示。

温度105℃,染色时间60min,pH值7。

由图1可知,在105℃下不加BLB染色时,上染率只有43%;BLB用量为1%时,上染率显著提高,达77%左右;BLB用量为2%时,上染率达到最高值95%。这说明BLB对分散染料在聚酯纤维上的染色有显著的促进作用。当BLB用量超过2%时,染料的上染率却呈下降趋势。这可能是由于染浴中过量的促进剂会形成与染料亲和力较高的第三相,改变了染料在纤维和染浴中的分配系数,使更多的染料羁留在染浴中,反而降低了上染率[1]。因而,在染色中控制促进剂的用量具有重要意义。

本研究采用经过90℃预定形的涤纶织物,Tg约为105℃。在Tg温度以下染色,纤维大分子处于刚性的“玻璃态”,染料很难进入。低于100℃染色不添加促进剂BLB的染样,上染率在20%以下;只有当染色温度超过Tg,达到110℃以上时,上染百分率才有较大提高。当添加BLB进行染色时,在低于100℃低温条件下,上染率就高达90%;105℃时,可接近95%,达到120℃高温高压染色的水平。由此可推测,促进剂BLB对涤纶纤维有优良的增塑作用,大幅降低了纤维

的玻璃化温度[3],使纤维无定形区的分子链段在较低温度下就能运动,增加了纤维中的瞬时空穴,促进了染料上染[10-12]。

2.3染色时间对上染率的影响

在分散染料涤纶染色过程中,达到染色平衡所需的时间是一个重要的工艺参数,与纤维和染料的性质、染色浓度以及染色温度等条件有密切关系。分别测定105℃染色时不同保温时间染色试样的上染率,结果见图3。

由图3知,随着保温时间的延长,上染率不断提高,染色60min后,上染率开始趋于恒定,不再有明显增加,说明染色已达平衡。因此,促进剂BLB低温染色所需的保温时间与高温高压染色所需时间相仿,以60min为宜。

2.4pH值对上染率的影响

BLB浓度2%(owf);温度105℃,染色时间60min。

由图4知,在105℃下,染浴pH值在4.0~7.0内变化,对上染率的影响不明显。可以推测,在低温条件下,染料较稳定,不会出现高温染色时因pH值控制不当而发生染料水解,导致对涤纶亲和力下降,使上染率降低和染色色光变化等问题[1,13]。因此,一般情况下,使用促进剂BLB的涤纶低温染色,可以采用中性染浴。

2.5促进剂BLB对染料提升性的影响

染色提升性是指随着染液中染料用量的增加,纤维上的染料量相应递增的

采用不同的染料浓度,用1.3.1节中BLB染色配方及对照染色配方进行染色,以原始染液中的染料浓度为1%(owf)时纤维上的染料量为标准100,通过上染率换算得到不同浓度染色时纤维上的相对染料量,结果如图5所示。

由图5知,加入促进剂BLB,偶氮、蒽醌、杂环型分散染料的提升性明显增加。这可能是因为BLB对涤纶纤维产生了增塑膨化作用,降低了涤纶纤维的结晶度,并增大了纤维的自由体积,从而提高了低温下纤维的得色量[10-12]。对于这三只不同结构的分散染料,BLB对其提升性能的影响不同。BLB对偶氮型分散染料的提升性能影响最大,蒽醌型分散染料次之,杂环型

分散染料最差。就总体而言,BLB均能显著提高这三只不同结构分散染料的提升性。

2.6促进剂BLB与常用载体(冬青油)染色比较

为了进一步评价BLB的促染效果,分别用BLB和常用载体冬青油进行平行染色试验(染料浓度为1%),比较两种工艺的上染率、K/S值和染色牢度(见图6、图7和表1)。

由图6知,对于蒽醌型分散红FB和偶氮型分散深蓝HGL,促进剂BLB和冬青油的促染效果相当;对于杂环分散黄M-4GL,使用BLB染色的染料上染率则比使用冬青油染色的明显提高。

由图7知,对于这三只不同结构的染料,加入BLB染色后,织物表面的得色量较冬青油染色的高。这与BLB和冬青油对上染率的影响结果是一致的。

从表1可知,BLB和冬青油染料的色牢度相近。因篇幅有限,本文只对环保型促进剂BLB在涤纶低温染色工艺中的应用特性进行了探讨,对于促进剂BLB增溶染料、膨化纤维和促进作用机理方面的研究将另文发表。

(2)促进剂BLB的染色工艺为:促进剂BLB浓度2%(owf),温度105℃,保温时间60min,pH值为7。

(3)在较低温度下,BLB能显著提高偶氮、蒽醌、杂环型分散染料的提升性,且对不同类型染料的适应性良好。

(4)促进剂BLB染色效果要接近或超过常用载体(冬青油),各项染色牢度也与常用载体工艺相当。

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