涤/锦交织物低温染色工艺

　　曹机良

　　（河南工程学院 材料与化学工程学院 河南 郑州 450007）

　　摘 要：采用12只分散染料对涤纶和锦纶模拟交织物在98℃条件下染色，探讨了苯甲醇用量对染色涤纶和锦纶组分K/S值、L、C、H和△E等影响，分析了苯甲醇用量对涤/锦交织物同色性的影响。研究结果表明：不加苯甲醇时大多数染料在锦纶上的K/S值高于涤纶，但随着苯甲醇用量的增加，涤纶织物的表观色深逐渐增加，锦纶织物的表观色深变化较小；苯甲醇的加入对部分染料染色涤/锦交织物的K/S值更加接近，同色性较好的涤纶组分和锦纶组分的色光仍有一定的差别。

　　Low temperature dyeing method of polyester/polyamide mixture

　　ZHAI Sheng-guo，CAO Ji-liang，WANG Ke-qin，CHENG Xian-wei，HAN Fu-xiang

　　(Department of Materials and Chemical Engineering；Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 450007, China)

　　Abstract: Polyester/polyamide mixture is dyed with 12 disperse dyes at 98℃, and the influence of dosage of benzyl alcohol on K/S values, L, C, H and △E of the two components are compared. The union color effect of the two components were also analysed. The results show that the K/S values of polyamide components are higher than those of polyester for most disperse dyes when addition none of benzyl alcohol. As the increasing of benzyl alcohol, the K/S values of polyester components increased quickly, but have litter effect on the K/S values of polyamide components. The addition of benzyl alcohol have some union color effect in polyester/polyamide mixture dyeing, but the hue of polyester and polyamide components was poor.

　　Key words: disperse dyes; polyester/polyamide mixture; low temperature dyeing; union color effect; benzyl alcohol

　　0 前言

　　涤/锦交织或混纺织物是一类广受欢迎的纺织面料，它即具有涤纶高强和耐磨性，又有锦纶的吸湿和舒适性。涤纶和锦纶同属疏水性纤维，但是其结构性能方面有较大的差异，纯涤纶织物一般用分散染料染色，而锦纶织物常用弱酸性染料或中性染料染色，也有采用活性染料和分散染料对锦纶染色，但需要对染料进行一定的筛选[1-2]。

　　涤/锦织物可用分散/酸性染料、分散/直接染料或分散/活性染料一浴二步法或二浴法染色，但是染色需要在高温高压条件下进行，染色过程较难控制，且一浴二步法和二浴法染色工艺流程较长，染色工艺复杂[3-5]。朱平和朱谱新等人[6-9]采用分散染料对涤/锦织物一浴法加工，但是染色需要在高温高压条件下进行，高温对锦纶织物有一定的损伤，且大多数分散染料染色涤纶组分的得色比锦纶深，染色织物的同色性较难控制。陈金甫[10]报道了膨化剂OP用于涤锦织物的一浴法低温染色，但没有对染色工艺条件及染色因素进行详细报道。

　　针对上述涤锦织物染色过程中存在的上述问题，本文用苯甲醇为染色载体，通过控制苯甲醇用量在常温条件下探讨涤锦模拟交织物的一浴一步法低温染色的可能性。

　　1 试验材料和方法

　　1.1 试验材料

　　织物：市售纯涤纶机织物（96g/m2）和纯锦纶机织物（100g/m2），染色前用2g/L纯碱和2g/L平平加O于60℃处理30min，充分洗涤后晾干备用。本试验中模拟涤/锦交织物染色时，涤纶和锦纶的质量比为1:1.。

　　化学品：分散染料（见表1）、分散剂DN（市售）；苯甲醇、纯碱、保险粉（化学纯，市售）。

　　1.2 染色和测试方法

　　1.2.1 染色方法

　　染色*

　　分散染料 2 %owf

　　分散剂DN 2 g/L

　　苯甲醇 x ml/L

　　pH（醋酸-醋酸钠） 5

　　浴比 1:50

　　染色工艺：40℃入染，以1℃/min升温至98℃保温60min后降温至70℃。取出试样后水洗，还原清洗。

　　还原清洗*

　　纯碱 2g/L

　　保险粉 2g/L

　　浴比 1:80

　　还原清洗工艺：80℃处理20min。

　　1.2.2 颜色特征值的测试

　　颜色特征值：试样的表观色深K/S和L、a、b、C、H值在Color-Eye 7000A测色仪上测定，采用D65光源和10°观察角，每个试样测量4次取平均值。分散染料在涤纶和锦纶上的同色性指数K值用式（1）计算，以涤纶为标准时，涤纶和锦纶之间的总色差△E以式（2）表示：

　　（1）

　　（2）

　　1.2.3 染色牢度的测试

　　耐洗牢度：按GB/T3921.1－1997《纺织品 色牢度试验 耐洗色牢度：试验1》测定。

　　摩擦牢度：按GB/T3920－1997《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》测定。

　　2 结果与讨论

　　2.1 苯甲醇对涤锦交织物K/S值的影响

　　图1、图2和图3为不同苯甲醇用量条件下，染色涤纶和锦纶组分的表观色深K/S值，由图可知，随着苯甲醇用量的增加，染色涤纶组分的K/S值逐渐增加，而对锦纶织物影响不大。这是由涤纶和锦纶的玻璃化温度的差别引起的，锦纶的玻璃化温度远低于涤纶，在98℃的染色温度条件下，锦纶纤维大分子微隙膨胀，分散染料可以在无载体的条件下上染；而涤纶织物的玻璃化温度较高，一般需要130℃左右的高温高压条件下完成浸染，当染色温度为98℃时，若不加苯甲醇只有部分染料能够上染涤纶，随着苯甲醇用量的增加，涤纶纤维的微隙逐渐增大，有利于分散染料分子进入涤纶内部，完成上染。故随着苯甲醇用量的增加，染色涤纶织物的K/S值逐渐增加，而染色锦纶织物的K/S变化较小。

　　图1为分散红60、蓝60和黄134对涤锦模拟交织物K/S值的影响，由图可知，三只分散染料在锦纶上的染色K/S值均较低，且苯甲醇的加入对其K/S值的影响也不是很明显。而染色涤纶织物的K/S值随着苯甲醇用量的增加而逐渐增加，从而导致染色织物的同色性指数K值均大于1，且随着苯甲醇用量的增加而增加。因此，对于这一类染料苯甲醇的加入不利于涤锦织物的染色同色性，且在98℃和不加苯甲醇的染色条件下，只能实现涤锦织物的浅色染色。

　　图2为分散蓝73、橙20、黄23和红74对涤锦模拟交织物K/S值的影响，由图可知，四只分散染料在锦纶上的染色K/S值均高于涤纶，且苯甲醇的加入对锦纶K/S值几乎没影响。而染色涤纶织物的K/S值随着苯甲醇用量的增加而逐渐增加，染色织物的同色性指数K值小于1，但随着苯甲醇用量的增加K值越来越趋近于1，说明随着苯甲醇用量的增加，染色锦纶和涤纶更加接近。由图可知，分散蓝73和红74在略高于40ml/L的苯甲醇用量条件下可得到相同的染色K/S值，分散橙20则需加入更多的苯甲醇，而当苯甲醇用量达到30ml/L时，分散黄23在涤纶上的染色K/S值不再随苯甲醇用量的增加而增加，故分散黄23染色涤纶织物的K/S始终低于锦纶。因此，对于这一类染料苯甲醇的加入有利于涤锦织物的染色同色性，但需要加入较多的苯甲醇。

　　图3为分散蓝56、红72、蓝87、蓝79和蓝165:1对涤锦模拟交织物K/S值的影响，由图可知，不加苯甲醇时锦纶织物的K/S值高于涤纶，随着苯甲醇用量的增加，涤纶织物的K/S值逐渐增加，而锦纶织物的K/S值几乎没有变化或增加程度不如涤纶，故随着苯甲醇用量的增加，涤纶织物的K/S值高于锦纶。由图可知，分散蓝56和蓝87在10ml/L的苯甲醇用量条件下可得到相同的染色K/S值，分散蓝79、红72和蓝165:1则需加入20ml/L的苯甲醇。

　　2.2 苯甲醇对涤锦交织物颜色特征值的影响

　　表2所示为苯甲醇用量对12只分散染料上染涤纶和锦纶组分△E和K值的影响。笔者发现，在同一染色条件下，即使在总色差最小或同色性指数K值接近1的条件下，比较涤纶和锦纶组分的L、C和H值发现很难达到一致。这是由于涤纶和锦纶纤维本身的分子结构差异，以及表面形态不一致引起的。涤纶和锦纶虽同属疏水性纤维，均可用分散染料染色，但由于纤维结构存在着物理、化学的显著差异，分散染料在涤纶和锦纶上的发色效应不同。这种现象与分散染料在不同纤维中的分布和结合状态有很大的关系[5]。

　　由表2可知，分散蓝73、橙20、黄23、红72、红74染色织物的总色差△E逐渐减小，当苯甲醇用量为0-30ml/L时，红60、蓝60、黄134染色织物的总色差△E逐渐增大，但当苯甲醇为40ml/L时，其总色差△E稍有降低，其它染料染色织物的总色差△E先降低后升高。依据G B/T251—2008《纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》评级，当总色差△E小于9时，其色差在 3级及其以上。综合考虑总色差△E和同色性指数K值可知，当分散蓝56苯甲醇用量为0-10ml/L，分散蓝60不加苯甲醇，分散蓝73苯甲醇用量为40ml/L以上，分散蓝87苯甲醇用量为10ml/L，分散黄134不加苯甲醇，分散红74苯甲醇用量为40ml/L，分散蓝79苯甲醇用量为20ml/L，蓝165:1苯甲醇用量为5-10ml/L时，染色涤纶和锦纶织物可获得一定的同色性。

　　2.3 升温上染速率曲线

　　图4为分散蓝56、蓝79和蓝165:1染色涤/锦模拟交织物的升温上染速率曲线，染色体系中分别加入了10ml/L、15ml/L和20ml/L苯甲醇。由图4可知，分散蓝56和分散蓝79对锦纶织物的染色速率大于涤纶，这可能是因为苯甲醇用量为10ml/L和15ml/L时，虽然涤纶织物的玻璃化温度有所降低，但涤纶织物的微隙仍小于锦纶。而染色温度低于90℃时，分散蓝165:1染色锦纶织物速率大于涤纶，当染色温度超过90℃时，涤纶织物的染色速率高于锦纶。这是因为染色温度低于90℃时，锦纶织物的微隙大于涤纶，而当染色温度高于90℃时，涤纶织物进一步膨化，微隙变大，从而导致涤纶织物的染色速率增大。总体看来，在98℃保温60min后涤纶和锦纶织物的染色K/S更加接近。

　　2.4 牢度测试

　　表3所示为2%owf分散蓝56、蓝79和蓝165:1染色涤/锦模拟交织物的牢度，由表可知，染色锦纶织物的各项牢度低于涤纶织物，但均在3-4级以上，符合服用要求。

　　3 结论

　　（1）12只分散染料在锦纶织物上的染色K/S高低不一，随着苯甲醇用量的增加，染色涤纶织物的玻璃化温度降低，纤维微隙增大，有利于分散染料上染，从而导致染色涤纶组分的表观色深逐渐增加，而染色锦纶织物由于其本身玻璃化温度降低，故苯甲醇对其表观色深的影响不是很大；

　　（2）对大多数分散染料，加入苯甲醇可改善染料在涤纶和锦纶上的分配，从而使染色达到同色；

　　（3）当分散蓝56苯甲醇用量为0-10ml/L，分散蓝60不加苯甲醇，分散蓝73苯甲醇用量为40ml/L以上，分散蓝87苯甲醇用量为10ml/L，分散黄134不加苯甲醇，分散红74苯甲醇用量为40ml/L，分散蓝79苯甲醇用量为20ml/L，分散蓝165:1苯甲醇用量为5-10ml/L时，染色涤纶和锦纶织物可获得一定的同色性。

　　（4）通过测试分散蓝56、蓝79和蓝165:1染色涤/锦模拟交织物的升温上染速率曲线发现，染料在两种纤维上的上染速率有所差别，但98℃保温染色60min后涤纶和锦纶织物的染色K/S更加接近，且染色织物的牢度可满足服用要求。

　　参考文献

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