【集萃網(wǎng)觀察】摘要：真絲綢通過陽離子改性劑改性后，在蠶絲纖維上引入陽離子性基團(tuán)，可大大提高活性染料對(duì)真絲織物的上染率和固色率。研究確定了真絲綢改性的最佳工藝為：改性劑用量10g/L，改性時(shí)間30min，改性溫度6O℃，改性pH9.0；真絲綢用活性染料雅格素黃NSR無鹽染色的最佳工藝：染色pH7.5，沸染50min。改性染色后絲綢的各項(xiàng)牢度較好，染色深度明顯增加。
近年來，對(duì)絲綢進(jìn)行活性染料染色的研究報(bào)道較多，其染色皂洗牢度可以達(dá)到4～5級(jí)，但目前采用的活性染料染色幾乎都需要在堿性條件下固色。由于絲綢帶有大量的負(fù)電荷，而堿性條件下染料也帶負(fù)電，使得活性染料對(duì)絲綢的直接上染率、固色率很低，染料的利用率也較低，還會(huì)加重對(duì)環(huán)境的污染。為提高絲綢用活性染料染色的上染率和固色率，對(duì)絲綢進(jìn)行陽離子改性或接枝陰離子改性，然后用帶相反電荷的染料進(jìn)行染色，可大幅度提高改性絲綢染色的上染率和固色率，不過這種染色方法仍然需要使用鹽作促染劑，并且其固色率和上染率仍然有提升的空間。
活性染料染色用鹽通常是指食鹽或元明粉，它們最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、用量大。隨著對(duì)生態(tài)要求日益提高，上述2種鹽的應(yīng)用將受到限制。許多研究證明，經(jīng)過適當(dāng)化學(xué)改性后，絲綢纖維可以顯著提高對(duì)陰離子染料的結(jié)合能力。例如在一定條件下，季銨化或胺化后的絲綢纖維具有陽離子基，活性染料的上染百分率大為提高，甚至可以達(dá)l00%，可無鹽染色。
本研究從真絲綢的陽離子改性著手，分析了改性劑用量、pH值、溫度、時(shí)間及染色溫度、pH值、保溫時(shí)問等對(duì)真絲綢改性及無鹽染色效果的影響，并測試了真絲綢改性染色后的各項(xiàng)性能。
1實(shí)驗(yàn)
1.1材料及藥品
材料：11206電力紡(市售）。
藥品：氫氧化鈉(分析純）、無水硫酸鈉(分析純）、碳酸鈉(分析純）、冰醋酸(化學(xué)純）、改性劑(自制）、雅格素黃N—SR(上海雅運(yùn)染料有限公司）。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1真絲綢的改性
改性工藝配方及條件：改性劑質(zhì)量濃度量Xg/L，時(shí)間ymin，浴比為50：1，pH5～11。
工藝流程：按配方配好改性液，室溫下加入真絲綢，以l℃/min的升溫速率升至60℃，保溫30min，取出，水洗至中性。
1.2.2活性染料對(duì)真絲綢染色
常規(guī)染色工藝配方及條件：染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%(對(duì)織物重），無水硫酸鈉50g/L，浴比5O：1，phi7～8。
常規(guī)染色工藝流程：室溫浸染一升溫至90℃一保溫60min一取出、皂煮、水洗、晾干。
無鹽染色工藝配方及條件：染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%(對(duì)織物重），浴比5o：l，pH7～8。
無鹽染色工藝流程：室溫浸染一升溫至90℃一保溫60min一取出、皂煮、水洗、晾干。
1.3測試方法
1.3.1活性染料上染率、固著率和總固著率的測試
上染率表示上染到纖維上的染料(包括與纖維鍵合和未鍵合的染料）占投入到染浴中染料總量的百分率，由測定染色前后染液的吸光度計(jì)算：
E/%=(1一nA1/mA0）×100 (1）
式(1）中：m、n分別為染色前、后染液稀釋倍數(shù)；Ao、A1為染色前、后染液稀釋m、n倍后的吸光度。
固著率F表示和纖維鍵合的染料占上染到纖維上的染料總量的百分比。將染色后的織物一半用于皂煮，一半烘干，將皂煮后的織物洗凈烘干后，應(yīng)用Color—Eye3100型測色配色儀，測各pH值下、皂煮前后的染色織物的讎。然后按式(2）計(jì)算固著率：
F/%=((K/S）皂煮后/(K/S）皂煮前×100 (2）
總固著率嘴與纖維鍵合的染料占投入到染浴中的染料總量的百分比。先測出上染率和固著率，然后按式(3）計(jì)算總固著率：
T/%=E×F/100 (3）
1.3.2 K/S值及、a、6值的測試
將染色后的真絲綢晾干后，把待測織物折疊為8層，在Color-Eye3100型電腦測配色儀上測其值及L、a、b值。
1 .3.3耐洗牢度、摩擦牢度的測定
耐洗牢度和摩擦牢度分別按GB/T3921.1—1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷味龋涸囼?yàn)1》測定和GB/T3920—1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y定。
2結(jié)果與討論
2.1絲綢改性
2.1.1改性劑質(zhì)量濃度的影響
保持改性液的pH值為9.0，改性時(shí)間40min，改性溫度70℃，改變改性劑質(zhì)量濃度，改性后的絲綢再用雅格素黃N—sR對(duì)其在9O℃、pHT~8下染60min。染色結(jié)果如表1所示。
由表1可知，不加改性劑時(shí)，總固色率僅為46.2%；在改性劑質(zhì)量濃度為0～10g/L時(shí)候，上染率、固色率、總固色率都隨改性劑質(zhì)量濃度的增加而上升，當(dāng)改性劑質(zhì)量濃度為l0g/L時(shí)，上染率達(dá).~098.34%，固色率達(dá)98.63%，總固色率達(dá)到96.99%；之后上染率幾乎維持不變，固色率和總固色率甚至有向下波動(dòng)的情況。這是因?yàn)楦男詣┵|(zhì)量濃度為log/L是改性劑與絲綢結(jié)合的飽和點(diǎn)，達(dá)到這個(gè)飽和點(diǎn)后，絲綢纖維表面幾乎改性完全全，僦絲綢纖維的上染率達(dá)最高點(diǎn)，以后基本不變，固色率和總固色率也達(dá)到最佳點(diǎn)；一旦超過，如多余的改性劑在染色前未徹底清除，反而影響了活性染料與絲綢的結(jié)合程度，最終影響了絲綢的固色率。表1中L、a、6值基本保持不變，說明改性劑質(zhì)量濃度對(duì)絲綢的色光影響不大。綜上所述，絲綢最佳改性劑質(zhì)量濃度為10g/L。
2.1.2改性時(shí)間的影響
保持改性液的pH值為9.0，改性劑質(zhì)量濃度為10g/L，改性溫度70℃，改變改性時(shí)間，改性后的絲綢再用雅格素黃N—SR在90℃、pH7～8下染60min。染色結(jié)果如表2所示。
由表2可知，改性時(shí)間在5～30min時(shí)間時(shí)，上染率、固色率、總固色率都隨改性劑時(shí)間延長而上升，當(dāng)改性時(shí)間超過30min時(shí)，上染率、固色率和總固色率甚至有向下波動(dòng)情況。這是因?yàn)楦男詴r(shí)間為30min時(shí)，改性劑與絲綢結(jié)合達(dá)到飽和，絲綢纖維表面幾乎全部改性，絲綢纖維的上染率開始到達(dá)最高點(diǎn)，而此時(shí)固色率和總固色率也達(dá)到最佳點(diǎn)；一旦超過，未徹底清除的改性劑阻礙染料的上染，影響活性染料與絲綢的結(jié)合程度，最終影響了絲綢的固色率。表2中L、a、6值基本保持不變，說明改性時(shí)間對(duì)絲綢的色差影響不大。綜上所述，絲綢最佳改性時(shí)間為30min。
2.1.3改性溫度的影響
保持改性液的pH值為9.0，改性劑質(zhì)量濃度10g/L，改性時(shí)間30min，改變改性溫度，改性后的絲綢再用雅格素黃N-sR在9O℃、pH7~8下染60min。染色結(jié)果如表3所示。
由表3可知，改性溫度在40~60℃之問時(shí)，上染率、固色率、總固色率都隨改性溫度的升高而上升，當(dāng)改性溫度為60℃時(shí)，上染率達(dá)99.35%，固色率達(dá)N98.72%，總固色率達(dá)98.08%，之后基本維持不變。這是因?yàn)闇囟壬仙梢源龠M(jìn)改性劑與絲綢纖維間的結(jié)合，從而提高上染率、固色率和總固色率。表3中L、a、6值基本保持不變，說明改性溫度對(duì)絲綢的色差影響不大。綜上所述，改性最佳溫度為60℃。
2.1.4改性pH值的影響
保持改性時(shí)間為30min，改性劑質(zhì)量濃度為10g/L，改性溫度70℃，改變改性pH值，改性后的絲綢再用雅格素黃N—SR在90℃、pH7～8下染60min。染色結(jié)果如表4所示。
由表4可知，改性pH值為5.0～9.0時(shí)，上染率、固色率、總固色率都隨改性pH值的增加而上升，當(dāng)改性pH值為9.0時(shí)，上染率達(dá)99.51%，固色率達(dá)到98.24%，總固色率達(dá)到96.10%，之后基本維持不變。同時(shí)，表4中L、a、6值的數(shù)據(jù)也反映了改性pH值對(duì)絲綢的色光影響不大。綜上所述，改性的最佳pH值為9.0。
2.2絲綢活性染料無鹽染色
絲綢改性后，絲綢表面帶大量的正電荷，和染料陰離子發(fā)生離子鍵結(jié)合。絲綢按上述工藝改性后，以染色pH值、染色時(shí)間、染色溫度為3個(gè)因素，設(shè)計(jì)真絲綢無鹽染色的正交試驗(yàn)，以K/S值和總固色率為指標(biāo)，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。
據(jù)表5可知，對(duì)值和總固色率的影響順序均為：染色溫度>染色pH值>染色保溫時(shí)間，真絲綢用活性染料雅格素黃N—SR無鹽染色的最佳工藝為染色pH7.5，沸染50min。
2.3性能測試
由表6中可知，改性后絲綢織物的K/S值較未改性的明顯提高，即絲綢改性后再用活性染料雅格素黃N—SR染色，染色深度增加，摩擦牢度和皂洗牢度也較好，干摩達(dá)4～5級(jí)，濕摩為3～4級(jí)，改性后絲綢的皂洗牢度達(dá)到4～5級(jí)。
3結(jié)論
1）絲綢改性工藝為改性劑質(zhì)量濃度10g/L，改性時(shí)間30min，改性溫度60℃，改性pH值9.0。
2）絲綢改性后的無鹽染色工藝為染色pH7.5，染色時(shí)間50min，染色溫度為沸染。
3）絲綢改性后，染色深度增加，且各項(xiàng)牢度較好。
來源 高曉紅，賈雪平
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