【集萃網(wǎng)觀察】螨蟲對人類的危害,引發(fā)支氣管炎、哮喘、皮炎、癬疥、傳染病和癢疹等疾病,已被人們認(rèn)識,人們因此采取了多種防螨措施,并于20世紀(jì)80年代開發(fā)了防螨織物,并有多種產(chǎn)品投放市場。
上海石化股份有限公司腈綸部經(jīng)過努力,將一種特殊的抗菌防螨劑添加到腈綸紡絲原液中,成功地紡制了0.89dtex抗菌防螨腈綸,并已投放市場。由于在纖維中添加了一種新的組分,纖維的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,使纖維的染色性能也發(fā)生了相應(yīng)的變化。本試驗通過測定其與普通腈綸在各染色條件下的染料吸附量并進(jìn)行比較,以分析抗菌防螨腈綸的染色性能。
一、試驗部分
1、試驗材料
0.89dtex抗菌防螨腈綸,0.89 dtex常規(guī)腈綸(上海石化股份有限公司)。陽離子嫩黃7GL(C.I.BasicYellow24)(市售產(chǎn)品,用99.5%乙醇溶解,重結(jié)晶方法提純)。
2、腈綸染色
50mg腈綸在規(guī)定浴比下染色,pH值用醋酸和醋酸鈉緩沖劑調(diào)節(jié)至規(guī)定的要求,在規(guī)定的溫度、時間、勻染劑用量下進(jìn)行染色。染畢,快速取出試樣,用冷水充分水洗,濾紙吸除試樣上的水分,并放在硅膠干燥器中干燥。
3、染料吸附量的測定
纖維上染料濃度采用溶解法測定,染色試樣在25 mL氯化鋅/濃鹽酸/抗氧劑BHT/二甲基甲酰胺(DMF)混合液中于70℃溶解1h,所得溶液的染料濃度用島津UV-160型分光光度儀比色法確定。
二、結(jié)果和討論
1、染色溫度對功能腈綸染料吸附量的影響
功能腈綸與普通腈綸的染色平衡吸附曲線形狀基本相似。染色溫度70℃以下,染料極少上染纖維;70—95℃時,纖維中染料的平衡吸附量急劇增加;高于95℃后,染料平衡的吸附量增長趨于平緩。這是由于陽離子染料的分子尺寸與腈綸纖維分子在靜止?fàn)顟B(tài)下的間隙很接近,染料幾乎不能滲透到纖維內(nèi)部。當(dāng)溫度升至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度后,腈綸中陽離子染料的平衡吸附量才突然增大。
低溫染色時,功能腈綸的染料吸附量比普通腈綸高。這是由于功能腈綸在紡絲原液中,加入了少量抗菌防螨劑,兩種性質(zhì)不同的材料共混在一起紡絲,在纖維中形成比常規(guī)纖維更大的空隙或毛細(xì)孔,從而有利于染料的上染。因此,功能纖維開始控制染色升溫速率的溫度應(yīng)該下降。隨著染色溫度的升高,纖維中大分子鏈運(yùn)動加快,這時纖維中磺酸基團(tuán)的總量顯得十分重要,較高溫度下染色,普通腈綸的染料平衡吸附量大于功能纖維。
2、染色時間對功能腈綸染料吸附量的影響
在染色初期,染料的上染速率極其迅速。Yoichiro Muraoka和Hiraku Ito等人研究發(fā)現(xiàn),用陽離子染料上染腈綸纖維時,開始染色的第一秒沖有6%的染料吸附量,開始染色的前3 s內(nèi),染料吸附量可達(dá)到9.6%,這與我們試驗結(jié)果十分相似。
3、勻染劑對功能腈綸染料吸附量的影響
陽離子染料對腈綸具有很強(qiáng)的親和力,染色溫度超過玻璃化溫度后,上染速度很快,且染料一旦上染到纖維上,移染性能較差。所以,用陽離子染料上染腈綸時,必須加入勻染劑。
元明粉常常作為一種勻染劑添加到染浴中。其勻染作用在于,其中的鈉離子與纖維上的酸性基團(tuán)發(fā)生作用,而硫酸根離子與染料中的陽離子發(fā)生作用。
隨著染浴中元明粉濃度的增加,功能腈綸的染料吸附量逐漸變小。據(jù)資料介紹,由于腈綸的疏水作用,元明粉在染色過程中具有雙重功能:染浴中元明粉濃度較低時,染料的平衡吸附量隨著元明粉濃度的增加而減;達(dá)到一定濃度后,繼續(xù)增加元明粉濃度,纖維中染料的平衡吸附量則不再下降,反而有所上升。
勻染劑1227對功能腈綸有較好的勻染作用,勻染劑1227與染料發(fā)生競?cè)荆S著溫度的升高,陽離子染料逐漸取代功能腈綸上的勻染劑,從而達(dá)到勻染的目的。季銨鹽勻染劑的勻染效果與季銨鹽的分子大小有關(guān),提高季銨鹽分子量有利于勻染。
隨著勻染劑1227濃度的增加,染料的平衡吸附量不斷降低,因而在保證染色質(zhì)量的情況下,應(yīng)盡量減少勻染劑1227的用量。
4、pH值對功能腈綸染料吸附量的影響
pH值對腈綸染色效果十分重要。陽離子染料上染腈綸纖維時,當(dāng)染浴pH值大于6時,部分染料易發(fā)生色變,出現(xiàn)沉淀,甚至破壞;pH值小于2.5時,有些陽離子染料會形成新的陽離子染料。pH值不當(dāng),有些陽離子染料會發(fā)生水解或取代等化學(xué)作用,導(dǎo)致消色或變色,并使染料的性能、色澤和色光發(fā)生變化。一般染浴pH值控制在2.5-5.5,此時各種陽離子染料的色澤、色光和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都較好。染浴pH值在3—6時,染料的平衡吸附量幾乎沒有變化;pH值小于3時,染料的平衡吸附量開始有所下降。這是由于染浴中酸度增大,使得纖維上的酸性基團(tuán)離子化率減少,從而使功能纖維中染料的平衡吸附量受到影響。
三、結(jié)論
功能腈綸可以用陽離子染料染色。由于腈綸中添加了少量的抗菌防螨劑,從而在纖維中形成許多較大的空隙和毛細(xì)孔,使其染色性能發(fā)生變化。染色溫度、時間、pH值、勻染劑均會對染料吸附量產(chǎn)生影響?咕莉婢]的始染溫度較普通腈綸低,其初期染料的上染速率較快;隨著時間的延長,與普通腈綸一樣,功能纖維中染料吸附量的增長逐漸減緩。染色pH值過高或過低,會對纖維中染料的色光和染料平衡吸附量產(chǎn)生不利影響,染色時應(yīng)嚴(yán)格控制pH值。染色助劑(元明粉和勻染劑1227)盡管有一定的勻染效果,但過量的助劑會顯著降低功能腈綸對染料的平衡吸附量。
來源:中國染衣業(yè)
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