【集萃網觀察】1前言 目前，蠶絲的染色印花主要用酸性染料，但酸性染料存在牢度欠佳的問題�；钚匀玖现械姆磻曰鶊F可以與蠶絲纖維以共價鍵結合，其共價鍵的鍵能遠大于氫鍵、范德華力，且蠶絲-染料鍵的穩(wěn)定性高于棉-染料鍵，因此，用活性染料染蠶絲，能達到優(yōu)良的濕牢度。 活性染料主要應用于纖維素纖維的染色，且在商業(yè)上形成了完整的染料品種和應用技術體系。在活性染料染蠶絲方面，國外很多學者很早就對其反應機理進行了研究。適合于蠶絲染色的活性染料的主要類型有：(1)如α溴代丙烯酰胺型染料、二氟一氯嘧啶型染料等毛用活性染料；(2)乙烯砜基或含乙烯砜基的棉用活性染料；(3)含一氟均三嗪基的棉用活性染料。 活性染料應用于蠶絲織物染色，可從以上品種的染料中挑選相容性好的三原色染料進行拼色，但活性染料在蠶絲上的相容性研究還鮮有報道。在實際染色加工中，為了染得滿意的特定的顏色，經常要采用兩只以上的染料來拼色，這就涉及到染料的拼色相容性問題。染料的相容性是指兩只及兩只以上的染料拼混后的染色行為。若這些染料在同一染浴中以相同速率上染，在整個染色過程中被染物的色調或色相始終保持一致，則認為這些染料是相容的。SERF染色特征值可以評價活性染料的染色性能，也可利用這些特征值來表征染料的相容性。也可以采用色相角一時間曲線來評價三原色染料的相容性。一種比較好的試驗方法是測定活性染料的SERF染色特征值，并采用基于SERF值選擇幾種三原色染料拼染對染色條件變異敏感度高的棕色，采用色相角隨時間的變化曲線來評價三原色染料的相容性。另外，Datye和Mishra提出了采用色度圖法評價染料相容性的方法，即一組實驗在不同染料濃度下染色結束染得布樣，另一組實驗在染色過程中的不同時間點取得布樣，用兩組實驗中布樣的色度值在色度圖中的重疊程度來評價染料的相容性，并成功應用于酸性染料染尼龍、陽離子染料染腈綸、分散染料染滌綸，但還未見用于評價活性染料相容性的報道。 本文研究的目的是：通過分析SERF值，在Everzol活性染料中選擇幾種三原色染料拼染對染色條件變異敏感度高的棕色、選擇黃色和藍色染料拼染艷綠。采用色相角隨時間的變化曲線對拼染棕色、艷綠的染料的相容性進行評價，同時采用色度圖重疊程度評價法評估在預加堿染色法中活性染料的相容性。本文的研究工作對實際生產中選擇合適的染料拼染蠶絲，并提高勻染性、減少色差具有重要意義。 2試驗材料和方法 2．1試驗材料 織物：紡織品色牢度試驗用蠶絲標準貼襯織物(電力紡，GB／T 7568．6—2002)。 染料：乙烯砜硫酸酯基型Everzol活性染料，臺灣永光化學工業(yè)股份有限公司提供。 其它化學品：硫酸鈉和碳酸鈉，分析純試劑：平平加O(勻染劑)，工業(yè)品；洗滌劑Invadine DA(用于皂洗)，亨斯邁紡織染化中國公司提供。 2．2染色方法 2．2．1 SERF值的測定 基本染色處方：染料2％owf元明粉50g／L、平平加O 0．5 g／L、純堿3 g／L，浴比1：50，溫度60℃。采用臺灣永光化學工業(yè)股份有限公司推薦的一種模擬實際染色過程的升溫染色方法，染色工藝流程參見圖l(a)。染后水洗，90℃皂洗15min(InvadineDA 3g／L)，充分水洗。染色和皂煮均在普通水浴恒溫振蕩器中進行。所有染料的S、R5、R10、E(F)值分別在取樣點6、7、8、12處測得�？紤]到蠶絲在不加堿的情況下與染料也具有一定的反應性，故這里的染色特征值增加一個指標，即不加堿時6點的固著百分率Fo。
圖1 SERF值測定試驗及預加堿染色法工藝流程圖
(a)標準染色法：A平甲加0、染料、硫酸鈉、織物，B碳酸鈉；
(b)預加堿染色法：A平平加O、染料、硫酸鈉、織物、1／3碳酸鈉，B 2／3碳酸鈉。
2．2．2拼色相容性的評價
2．2．2．1采用色相角隨時間的變化曲線評價相容性
選用SERF值相近(或不相近)的三原色染料、黃色和綠色染料對蠶絲織物進行拼色染色，分別染得棕色和艷綠，了解染色過程巾的色光變化(用色相角H表示)，染色過程中色相角變化小，說明染料的相弈性好，同時此三原色染料適合用作拼色的三原色染料。
拼染棕色處方：黃染料x％owf,紅染料y％owf,藍染料z％owf(染料總濃度為2％owf)，助劑同SERF值測定試驗；染色工藝流程見圖1(a)。
拼染艷綠處方：黃染料x％owf,藍染料y％owf(染料總濃度為2％owf)，助劑同SERF值測定試驗；染色工藝流程見圖1(b)。
2．2．2．2采用色度圖法評價相容性
同時，選用SERF值相近(或不相近)的三原色染料、黃色和綠色染料對蠶絲織物進行拼色染色，實驗分兩組進行：組1為不同濃度染料染色，染色結束時取樣；組2為染色過程中不同時間取樣，取樣點及染色工藝流程見圖1(b)。用色度圖重疊程度的大小來表征拼色相容性的好壞，重疊程度大，說明染料的相容性好。
拼色染色處方：
組1：
棕色：黃染料x％owf、紅染料y％owf、藍染料z％owf;
艷綠：黃染料x％owf,藍染料y％owf.染料總濃度及染色處方見表1。
組2：
棕色：黃染料x％owf．紅染料y％owf,藍染料z％owf(染料總濃度為2％owf)；
艷綠：黃染料x％owf,藍染料y％owf(染料總濃度為2％owf)。
表1 拼色染色的染色處方
2．3測試方法
染色試樣的色相角H和表觀色深K／S值等顏色參數在UltraScan PRO型測色儀(美國HunterLab公司)上測定，采用D65光源和10°視角，試樣折疊四層。
被染蠶絲織物的顏色采用CIELAB顏色坐標L*、a*、b*和C*進行表征，△C*～(-△L*)色度圖中的△L*和△C*分別為被染物與未染物的L*和C*對應量的差值。
3結果和討論
3．1活性染料對蠶絲的SERF值
SERF值是活性染料的重要特征參數，它幾乎涵蓋了染料的全部染色性能，已被廣泛應用于評價活性染料的染色特征。S、E值體現了染料對纖維的直接性；F值決定了活性染料利用率和固著效率；R值反映染料固著的快慢程度，可用來推測活性染料染料染色的均勻性。Everzol染料的染色特征值見表2。從表2可以看出，在未加堿時，活性染料在蠶絲上就有一定的固著量(Fo)，這說明在未加堿前染料已經與蠶絲中的氨基形成了共價結合，發(fā)生了固色反應。同時，染料對蠶絲的R值比較高，這說明活性染料與蠶絲的反應速度較快。因此，采用棉纖維活性染料染色的SERF特征值表征蠶絲的活性染料染色是比較片面的。考慮到活性染料在不加堿的情況下與蠶絲具有一定的反應性，故活性染料染蠶絲時的染色特征值增加一個指標，即不加堿時6點的固著百分率Fo。
染色織物的色度圖見圖2。從圖中色度分布來看，Everzol系列活性染料色譜分布較廣，顏色比較齊全，可滿足蠶絲染色色相的要求，故可從這些染料中挑選合適的染料作為三原色染料。藍BB、藍R顏色鮮艷，不適合作為正常三原色染料使用，但可與別的染料拼混使用，用于拼染一些艷麗的顏色，如艷綠。
應用染色特征值，可以選擇拼色用染料，篩選三原色組分。對于纖維素纖維而言，一般來說，浸染用活性染料的染色特征值SERF值在±15％范圍內，可以組成三原色，用這樣的染料拼色容易獲得前后一致的顏色。染色特征值越接近，其相容性越好，染色重演性越佳。由于實際生產中由三原色染料拼染的棕色對染色條件的變化十分敏感，也特別要求所用的三原色染料具有很妊的相容性。因此，依據表2中染料的SERF值并參考圖2，從Everzol染料中初步選定表3中的染料拼染棕色和艷綠。
圖2 Everzol活性染料染色織物的色度圖
表2 Everzol染料染色特征值
表3拼染棕色及艷綠處方
3．2 Everzol染料拼染棕色的拼色相容性
圖3為三只棕色拼混染料采用標準染色法染色時色相角隨固色時間的變化。從SERF值分析，棕A配方中各染料的R值均比較接近，故棕A得到的色相角變化程度應該比棕B和棕C要小。在圖3中，棕A和棕C色相角隨固色時問的變化幅度相近且都小于棕B，說明棕B的相容性不好，棕A和棕C的相容性還需進一步探討。
分兩組采用預加堿法染得棕色，組1為不同染料濃度染色，染色結束時取樣；組2為在2％owf的染料總濃度下不同時間染色，在不同的時間點取樣。圖4為棕A、棕B和棕C染色樣的△C*～(-△L*)圖。設染料總濃度為2％owf時的染料用量為100％，則組1樣品分別由占染料用量的10％、20％、30％……直到100％的染料染得，因此，這組樣品代表了相應比例的染料拼混，此拼混染料在不同濃度時上染纖維所應該得到的顏色。所以，組1樣品的△C*、(-△L*)是一個內在的定量標準，可以此作為標準來評價染料的相容性好壞。對于一只理想的拼混染料，在染色過程中不同的時間取得樣品，被染織物的色光的變化趨勢應該與組1相對應的染樣的色光變化趨勢相匹配。所以，組1、組2的重疊程度即可說明拼混染料的相容性。重疊程度大，染料相容性好，重疊程度小，染料相容性差。據此分析，圖4中(a)、(b)中取樣點的重疊程度小于(c)中取樣點的重疊程度，則棕C組合的相容性好，可用黃3RS、紅LX、藏青GG拼染棕色用于蠶絲織物的染色。
染色時間(min)
圖3棕色染色過程中色相角隨固色時間的變化(標準染色法)
(a)棕A：黃3RS 0．95％、紅LX 0．65％、黑B 0．4％(b)棕B：黃3RS 0．85％、紅LF-2B 0．85％、黑B O．3％
(C)棕C：黃3RS 0．90％、紅LX 0．65％、藏青GG0．45％
圖4三個組合拼染棕色的△C*～(-△L*)圖(預加堿法)
在拼染棕色表征染料相容性的實驗中，采用色度圖法很好的評價了拼混染料的相容性，而染料的SERF值在表征染料相容性方面存在著一定的缺陷。其原因可能是：比較拼混染料中單只染料組分的上染速率、半染時間或半固著時間等動力學參數來評價染料的相容性的方法是有很大的局限性的。因為這種評價方法是建立在染料的上染速率不受其它染料存在的影響這一假設的基礎上的；同時，染色過程中的多種因素都會影響拼混染料的染色結果。拼混染料的染色性能在不同的染色條件下也會不同，在染色過程中被染物的性能也會對其產生影響。另外，在測定SERF值的實驗中，即使操作準確，有時也會因活性染料在有鹽或堿存在的情況下染料水解、聚集以及最大吸收波長發(fā)生一定的變化而不易獲得準確數據，數據的重演性存在一定問題。對于一些染料，如黃GR、藍R等，在加堿前后染液的最大吸收波長發(fā)生了變化，這也對SERF值的準確計算造成了影響。棕色對染色條件的變化十分敏感，因此，拼染棕色評價染料的相容性時，要采取更加科學的表征方法。
采用色度圖法評價拼染棕色時染料的相容性，是通過直接比較拼色染色樣品的顏色參數來評價染料的相容性。因此，數據結果直接代表了拼色染色時最終得到的顏色參數，相比較而言，染料的SERF值只說明了單只染料的特性，有時并不能反映染料拼混后的染色性能。所以，色度值評價法更能準確地評價染料的相容性。
3．3 Everzol染料拼染艷綠的拼色相容性
圖5為兩只艷綠拼混染料上染蠶絲過程中色相角隨時間的變化。艷綠A配方和艷綠B配方相比，艷綠A中染料的R值均比較接近，則染料上染蠶絲的速度較接近，因此艷綠A得到的色相角變化程度比艷綠B小，艷綠A染料的相容性好于艷綠B。染色初期艷綠B的色相角較大，說明拼混染料中的藍色染料上染速度大大高于黃色染料的上染速度，這一點也可以從兩只染料的R值看出。雖然兩只染料的s、E、F值較為接近，染料最終的上染率和利用率相差不大，但藍R的R5值明顯高于黃4GL，因此藍R快于黃4GL上染蠶絲纖維，黃4GL在整個染色過程中緩慢上染。染料上染的不同步性導致了艷綠B在染色過程中色相角變化較大。由于艷綠拼混染料中的藍色染料R值較高，在加入堿劑后固色速率較快，因此，染色時宜采用預加堿法。
圖6為艷綠A和艷綠B的△C*～(-△L*)圖。圖6(a)中組1、組2的△C*～(-△L*)重疊程度較大，而圖6(b)中組1、組2的△C*～(-△L*)重疊程度較小，由此可說明艷綠A組合染料的相容性要優(yōu)于艷綠B組合染料的相容性。這一點在實驗操作過程中也得到了驗證：在采用預加堿法染色時，艷綠A染色均勻，而艷綠B染色時易產生色花。
染色時間(min)
圖5艷綠染色過程中色相角隨時間的變化(預加堿法)
(a)艷綠A：黃4GL 1．2％、藍BB 0．8％ (b)艷綠B：黃4GL 1．2％、藍R 0．8％
圖6兩個組合拼染艷綠的△C*～(-△L*)圖(預加堿法)
4結論
(1)SERF值法可用于拼混染料的初步選定；色相角法、色度圖重疊程度評價法可以更準確地表征拼混染料的相容性，色度圖重疊程度評價法成功地評價了采用預加堿法染色時艷綠拼混染料和棕色拼混染料的相容性。
(2)采用色度圖重疊程度評價法對染料相容性進行評價：可用黃3RS、紅LX、藏青GG拼染棕色；黃4GL和藍BB拼染艷綠。
來源: 印染在線 作者：孫莎莎,唐人成 (現代絲綢國家工程實驗室，江蘇蘇州215123；蘇州大學紡織與服裝工程學院，江蘇蘇州215021)
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