棉与锦纶混纺或交织的产品,不但具有较高的耐磨性和强度,而且同时兼备2种纤维之优点,具有优良的服用性能,其染色产品已经在市面上风靡几年。但是,其印花产品因技术原因一直难以满足市场的需要。棉锦印花面料的生产具有一定的难度,通常采用酸性染料上染锦纶,活性染料上染棉。在酸性条件下,活性染料对棉纤维基本不着色,活性染料必须在碱性条件下固色,但碱性条件使酸性染料在锦纶上的上染率很低,大量被水洗掉的染料对棉与锦纶相互沾色,不仅影响印花色牢度,还会使印花白地沾污,影响产品质量。国内研究者有用R型和KE型活性染料应用于棉锦染色和印花,采用中性条件固色,避免了碱性条件下的锦纶手感损伤[1]。也有用中性固色活性染料Argazol NF对全棉、涤棉、棉锦产品进行染色,其产品各项牢度合格,工艺流程简单,成本低,但目前产品的色谱还不够全[2]。
近年来,纤维素纤维(棉、粘胶及新型再生纤维素纤维)的发展,活性染料已成为纤维素纤维纺织品染色和印花最重要的一类染料[3-4]。但活性染料最突出的问题是竭染率和固色率低,很大一部分要被洗掉,不仅使染料用量增加,成本加大,而且净洗需要大量的水,从布面上洗掉的染料又会增加污水处理的负担。国外已投入较大力量开展了环保型印花技术、节能节水新技术及设备的研究。国内东华大学等研究机构也开展了大量的研究工作[5-7]。
本研究探讨棉锦交织物的同浆催化印花技术,着重解决同浆印花的染料相容性问题,解决活性和酸性染料在印花中得色率低、前后色差、色牢度低、白地沾污以及2种纤维上染差别大造成的布面效果差异等问题,生产出高档、质轻、耐磨、穿着舒适的锦棉印花服装面料。
1实验
1.1实验材料
棉锦(70∶30)交织物(经纱为55.5 dtex的锦纶长丝,980根/10 cm;纬纱为18.2 tex(32 S)的棉,270根/10cm;织物克重136 g/m2,浙江嘉欣兴昌印染有限公司);活性染料M-3R、活性染料M-3BE、活性染料M-2GE(上海染化八厂),中性黄、中性棕(韩国京仁株式会社)。
1.2印花工艺及流程
印花处方:活性染料M-3R 2.5 g,活性染料M-3BE 3.0 g,活性染料M-2GE 1.5 g,中性黄0.1 g,中性棕0.5 g,尿素5 g,碳酸氢钠x g,防染盐S 1 g,双氰胺y g,海藻酸钠糊(5%)60 g,色浆总量100 g。
印花工艺流程:调色浆→印花→烘干→汽蒸(101~102℃,12 min)→热水洗→皂洗→冷水洗→烘干。
1.3中性染料固色
为了提高印花织物的色牢度,在水洗后采用固色剂RFC进行固色。固色的工艺条件为:固色剂RFC 5~30 g/L,醋酸0.5 g/L,101~102℃焙烘2 min。
1.4测试
印花织物的K/S值采用Color-Eye 7000A电脑测色配色仪(American GretagMacbeth Ltd)测试。染料上染率(E)按式(1)计算:
E(%)=(K/S)1/(K/S)2×100%(1)
式(1)中:(K/S)1,(K/S)2分别是在λmax下印花洗涤前后的得色量。
染色织物的染色牢度测试:摩擦牢度按《GB 3920-1997纺织品耐摩擦色牢度实验方法》,皂洗牢度采用《GB/T 3921.3-1997纺织品耐洗色牢度:试验3》进行。
2结果与讨论
2.1双氰胺用量对印花性能的影响
为了研究双氰胺作为催化剂对活性/中性染料印花性能的影响,在每100 g色浆1.5g碳酸氢钠用量的情况下,改变双氰胺的质量分数,分别为0.5、1.0、2.0、3.0%,对经过前处理的棉锦交织物进行印花。催化剂质量分数对活性/中性染料同浆印花性能的影响如图1所示。
从图1可以看出,当没有添加双氰胺催化剂时,印花的颜色深度只有74.3%;而当双氰胺的质量分数为0.5%时,印花织物的颜色深度提高到85.6%;但随着催化剂质量分数的进一步增加,印花颜色深度有所提高,但提高的幅度较小。当双氰胺的质量分数达到3%时,印花的颜色深度甚至又有所下降,其原因有待进一步研究。图1表明,双氰胺催化剂的确对弱碱性条件下活性染料的印花具有明显的固色效果。在实际应用中,催化剂质量分数在0.5%~1.0%为宜。2.2碱剂对印花性能的影响由于活性染料在碱性条件下才能与纤维素纤维上的羟基发生反应形成共价键结合,因此,在双氰胺质量分数1.0%的情况下,改变碱剂的质量分数,分别为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%,系统研究碱剂质量分数对印花性能的影响,结果见图2。
从图2可以看出,在不加碱剂的情况下,印花织物的颜色深度只有52.8%。加入0.5%的碱剂,得色量明显提高,碱剂对活性染料印花的上染性能影响很大,当碱剂质量分数达到1.0%时,得色量接近90%;但继续提高碱剂的质量分数,得色量没有明显改善,质量分数达到3.0%时,得色量反而下降。因此,考虑到碱剂质量分数太大会影响中性染料的上染,碱剂用量以1.0%为宜。2.3蒸化时间对印花性能的影响
在织物印花工艺中,蒸化时间对印花性能有非常重要的影响,因此,其他条件不变,双氰胺质量分数1.0%、碳酸氢钠质量分数1.0%的情况下,温度101~102℃,分别蒸化10,15,20 min。结果如表1所示。
从表1可以看出,在活性/中性同浆催化印花中,随着时间的延长,K/S值和得色量增加明显。在蒸化20 min时,染料的上染率已达到91.6%,考虑到蒸化时间过长会影响效率,因此活性/中性同浆催化印花蒸化时间以20 min为宜。
2.4中性染料的固色效果
对采用印花配方为活性染料M-3R 2.5%,活性染料M-3BE 3.0%,活性染料M-2GE 1.5%,中性黄0.1%,中性棕0.5%的印花织物,采用不同质量浓度的固色剂RFC对印花织物进行固色,固色剂质量浓度对印花织物色牢度的影响见表2。
从表2可以看出,对于湿摩擦色牢度,即使没有采用固色剂,也可以达到4级以上,当固色剂RFC的质量浓度达到20g/L时,湿摩擦牢度达到了4~5级。该工艺加工的印花织物,具有良好的湿摩擦色牢度。固色剂RFC用于印花面料时,对棉沾色牢度、毛沾色牢度、锦沾色牢度都有明显的促进作用。
3结论
1)采用活性染料/中性染料结合双氰胺催化固色的工艺,可以明显提高印花的颜色深度,并可降低碱剂用量,在弱碱性条件下实现了活性染料对织物中棉的上染,同时又不影响中性染料对锦的上染,达到了良好的印花效果。
2)活性/中性染料同浆催化印花技术对棉锦织物印花,合适的工艺条件为:催化剂(双氰胺)0.5%~1.0%,碱剂1.0%,蒸化时间20 min。3)采用该工艺,印花织物的湿摩擦牢度可以达到4级。固色剂RFC用于印花面料整理时,湿摩擦牢度、沾色牢度都有一定的提高。
来源:互联网
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