【集萃網(wǎng)觀察】活性染料色譜齊全、印染簡便、色澤鮮艷、勻染性好、染色牢度優(yōu)良、價格適中，已成為纖維素纖維織物的首選染料。但活性染料的竭染率和固色率低，在纖維素纖維傳統(tǒng)的染色工藝中，為了提高活性染料的上染率和固色率，必須加入大量無機鹽(氯化鈉或硫酸鈉)．高含鹽量的印染廢水無法降解和回收，并對水質(zhì)和土壤造成污染。軋蒸工藝和傳統(tǒng)染色工藝相比的特點：(1)經(jīng)濟性，工藝流程短，可節(jié)約成本；(2)重現(xiàn)性和透染性好：(3)工藝控制簡單，穩(wěn)定性高；(4)快捷的色澤品種更換，適用于鮮艷、非常淺和非常深的色澤；(5)應(yīng)用簡便，生產(chǎn)效率高；(6)對環(huán)境友好，染色不用鹽．本文采用無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝對棉織物進(jìn)行染色，2期對其影響因素進(jìn)行探討。

    1試驗

    1．1材料及儀器

    織物：16．5x50．5tex340x130根／10cm雙經(jīng)平紋純棉織物．染料：活性大紅K-2G、活性黃K-R、活性黑KN-B．助劑：螯合分散劑、固色堿劑cJ—R(均為工業(yè)品，山西彩佳印染有限公司)，皂洗劑馬來酸-丙烯酸共聚物(工業(yè)品，陜西科信染化有限公司)，氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉(均為化學(xué)純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司1。

    儀器：SF300型思維士電腦測色儀(思維士科技公司)，F(xiàn)A2004型電子分析天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)，Y571B型摩擦牢度試驗機(溫州紡織儀器廠），P-A1型強力壓軋樹脂機、R-3型紅外自動定型烘干機(臺灣瑞比染色試機有限公司)，SW-12A型耐洗色牢度試驗機(無錫紡織儀器廠)，汽蒸箱(自制)。

    1．2染色工藝

    1．2．1活性染料無鹽軋蒸連續(xù)染色

    浸軋染液（染料20g／L，螯合分散劑2g／L，碳酸鈉30g／L，軋液率65％)→預(yù)烘(100℃)→汽蒸(飽和蒸汽)→冷洗→皂洗(95℃，30min)→水洗→烘干。

    1．2．2活性染料傳統(tǒng)染色工藝

    浸軋染液(染料20g／L，螯合分散劑2g／L，軋液率65％)→預(yù)烘(100℃，55s)→浸軋固色堿液(氯化鈉20g／L，碳酸鈉30g／L，氫氧化鈉3g／L)→汽蒸(飽和蒸汽)→冷洗→皂洗(皂洗劑馬來酸-丙烯酸共聚物

    1．5g／L，95℃，30min)→水洗→烘干。

    1-3測試

    采用電腦測色儀測定染色棉織物的表觀顏色深度K/S值；摩擦牢度按GB／T3920-1997的方法測定；皂洗牢度按GB／T3921-1997的方法測定。

    2結(jié)果與討論

    2．1活性染料無鹽軋蒸染色工藝

    2．1．1預(yù)烘時間

    在浸軋染液后，織物上的水主要以3種方式存在：(1)分布在纖維表面或織物組織結(jié)構(gòu)空隙中；(2)處在纖維間的毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)中；(3)進(jìn)入纖維內(nèi)部，吸附在纖維表面。預(yù)烘目的：(1)提供纖維溶脹和染料滲透的時間，確保染料正常擴散上染；(2)盡量去除織物上的水分，特別是流動水和毛細(xì)管水，使織物在汽蒸固色時其濕度低于纖維臨界含水率。從圖1可以看出，隨著預(yù)烘時間的延長，織物的K／S值不斷增大，一定時間后才略微下降。原因是織物的含水量太高，進(jìn)入汽蒸箱后，升溫相對較慢，需較長時間才能達(dá)到所需的固色溫度，生產(chǎn)效率低；另外，染料在汽蒸過程中水解損失較多，染料利用率較低，色牢度也變差，織物的K／S值也就較小。相反，預(yù)烘時間人短，織物的含水量太高，在相同汽蒸時間條件下，織物從蒸汽中吸收的水分可能不足，導(dǎo)致部分染料還沒有溶解或者和纖維發(fā)生固色反應(yīng)．另外，織物可能發(fā)生過熱現(xiàn)象，染料可能發(fā)生分解，導(dǎo)致和纖維反應(yīng)的染料量減少，織物的K／S值也較�。疄楸阌谌玖系钠椿焓褂茫�活性黃K—R、活性大紅K一2G和活性黑KN．B預(yù)烘時間都選擇55s。

    ◆-活性黑KN-B；■-活性大紅K．2G；▲-活性黃K-R

    固色堿劑CJ—R39／L，汽蒸90s，皂洗劑1g／L

    圖1預(yù)烘時間對K／S值的影響

    2．1．2汽蒸時問

    從圖2可以看出，隨著汽蒸時間的延長，染色織物的K/S值先不斷增加，增加到一定值后又呈下降趨勢．原因是：(1)浸軋在織物上的染料在預(yù)烘時只有少量對纖維發(fā)生吸附、擴散和固著，大部分染料沉積在織物的毛細(xì)管中或纖維表面，未能固著；(2)染料與纖維鍵合固著后，在繼續(xù)汽蒸過程中，發(fā)生不可逆的斷鍵水解反應(yīng)。所以，固著反應(yīng)需要一定的時間，才能達(dá)到染色要求．活性黃、活性大紅和活性黑的汽蒸時間分別為90s、100s、120s較好。

    ◆-活性黑KN-B；■-活性大紅K一2G；▲-活性黃K-R

    固色堿劑CJ-R3g／L，預(yù)烘55s，皂洗劑1g／L

    圖2汽蒸時間對K／S值的影響

    2．1．3固色堿劑CJ-R用量

    從圖3可以看出，隨著固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度的增加，染色織物的K／S值先增加后降低。原因是纖維素纖維CellOH電離成CellO-和H+，且電離可逆。加入堿劑后，一方面促使纖維素纖維羥基離子化，使CellO-質(zhì)量濃度增加，提高了染料和纖維問的鍵合速度；另外，堿劑要中和染料和纖維鍵合過程中不斷釋出的酸，尤其是染深濃色時，釋酸量大，堿劑的消耗量大。因此，加入堿劑更有利于固色反應(yīng)的進(jìn)行，表現(xiàn)為剛S值不斷增加。然而，在堿劑達(dá)到一定質(zhì)量濃度后，隨著染液中堿劑質(zhì)量濃度的增大，染液的堿性過強，使染料水解速度加快，固色效率降低，還會使織物的勻染性和透染性變差。活性黃、活性大紅、活性黑染色時，染液中固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度分別為2．0g／L、3．0g／L和3．5g／L較好。

    固色堿劑cJ—R質(zhì)量濃度／(g·L-1)

    ◆-活性黑KN—B；■-活性大紅K-2G；▲-活性黃K-R 預(yù)烘55s，活性黃K-R、活性大紅K一2G、活性黑KN—B分別汽蒸90s、100s、120s，皂洗劑1g／L

    圖3 固色堿劑CJ-R質(zhì)量濃度對K／S值的影響

    2．1．4皂洗劑質(zhì)量濃度

    軋染織物經(jīng)汽蒸固色后，織物上的水解染料和少量尚未參加反應(yīng)的染料以及染液和固色液中的其他添加物必須充分洗凈，才能獲得優(yōu)良的染色牢度．從表1可以看出，隨著皂洗劑質(zhì)量濃度的增加，織物的皂洗牢度不斷提高，在達(dá)到最佳用量后，皂洗牢度不再提高．原因是皂洗劑馬來酸．丙烯酸共聚物類有機高分子物有良好的膠體特性和分散作用，能和染料形成絡(luò)合物，防止洗下的染料重新染到布上。因此，選擇皂洗劑質(zhì)量濃度為1．0～1．5g／L。

    表1皂洗劑質(zhì)量濃度對皂洗牢度的影響皂洗牢度／級

    注：活性黃K-R、活性大紅K-2G、活性黑KN-B的固色堿劑CJ-R用量分別為2．0g／L、3．Og/L和3．5g／L，分別汽蒸90s、100s、120s，預(yù)烘55s。

    2．2活性染料無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝和傳統(tǒng)染色工藝染色性能的比較

    從表2可以看出，無鹽軋蒸染色后織物的K／S值能達(dá)到傳統(tǒng)染色工藝的水平，甚至更優(yōu)。

    3結(jié)論

    (1)活性黃K—R、活性大紅K一2G和活性黑KN—B的最佳軋蒸染色工藝條件：預(yù)烘時間都為55s，汽蒸時間分別為90s、100s和120s，固色堿劑CJ—R質(zhì)量濃度分別為2．0g／L、3．0g／L和3．5g／L，皂洗劑質(zhì)量濃度為1．0-1．5g／L．

    (2)無鹽軋蒸連續(xù)染色工藝可以達(dá)到傳統(tǒng)染色工藝所需的染色要求，還可以節(jié)約成本；該工藝不用無機鹽，固色率可達(dá)到或高于傳統(tǒng)染色工藝，解決了活性染料染色中的鹽污染問題，提高了染料利用率。

    來源: 印染在線  作者：羅明勇,賀江平,劉梅,張玥,路娟 西安工程大學(xué) 陜西西安710048