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蚕丝/羊绒染色助剂效果对比

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2016-12-20 09:00:00  属于:产品技术
标签:渗透剂JFC
文章摘要:对蚕丝/羊绒同浴同色染色工艺进行研究。同浴染色工艺中影响因素是元明粉用量、pH和非离子渗透剂JFC用量。通过对这些因素和相关数据进行正交实验,用K/S值判定同色效果,从而得出最优变量。最后对试验工艺进行优化,通过优化载体和氯化混合稀土用量,得到最优工艺为:金属络合染料酱红3%,非离子渗透剂JFC2.0%,硫酸铵5%,pH7.0,元明粉2%,氯化混合稀土0.6%,载体CWP1.0%,染色温度95℃,保温时间40min,浴比1∶40。
蚕丝和羊绒混纺产品性能优良,一直深受消费者青睐。采用套染工艺会对这两种纤维造成损伤,同浴染色是较为理想的染色方式,但是同浴染色同色性问题较难解决。本文对蚕丝/羊绒混纺产品的染色同色性问题进行研究,期望对实际生产起到指导作用。蚕丝和羊绒混纺产品性能优良,一直深受消费者青睐。采用套染工艺会对这两种纤维造成损伤,同浴染色是较为理想的染色方式,但是同浴染色同色性问题较难解决。本文对蚕丝/羊绒混纺产品的染色同色性问题进行研究,期望对实际生产起到指导作用。

蚕丝/羊绒染色助剂效果对比

1 仪器、材料和性能指标

  试验仪器:AS-12型常温震荡式小样染色机、GZX-9146型电热鼓风干燥箱、电子天平、CM-3600A型分光测色仪。
试验原料:元明粉,非离子渗透剂JFC(样品来自石家庄市海森化工)、硫酸铵、金属络合染料酱红、氯化混合稀土(氯化钆与氯化镧)、环保型载体、载体CWP、载体SGS、羊绒、蚕丝(市面常用)。
测试的性能指标为:表面色深值(K/S值),使用CM-3600A型分光测色仪直接测得,数值越大得色越深。

2 试验工艺

2.1 染色工艺


染色工艺曲线见图1。

2.2 烘干工艺

  使用GZX-9146型电热鼓风干燥箱烘干,工艺条件为:温度80℃,烘干时间20min。

3 试验结果和分析

3.1 元明粉对染色效果的影响


  按上述染色工艺路线进行试验,工艺条件为:羊绒1g,蚕丝1g,浴比为1∶40,金属络合染料酱红3%,非离子渗透剂JFC2.0%,硫酸铵5%、pH7.0,染色温度95℃,保温时间40min。元明粉对染色效果的影响见表1。

由表1可知,随着元明粉用量的增大,羊绒的表面色深值不断增加,蚕丝的表面色深值有一定增加但不明显。在不同的pH范围内,元明粉所起的作用不同,在等电点以下起缓染作用,但在等电点以上,又起促染作用。试验中采用的pH为7.0,高于羊绒和蚕丝的等电点,故此时元明粉对羊绒和蚕丝都是起促染作用。通过表1可以看出,元明粉对羊绒的促染作用大于对蚕丝的促染作用,所以通过元明粉促染来达到提高同色性意义不大,但其促染作用可以提高得色量。通过数据分析,确定最佳的元明粉用量为20%。

3.2 非离子渗透剂JFC对染色效果的影响

  按照上述染色工艺路线进行试验,试验条件:羊绒1g,蚕丝1g,浴比为1∶40,金属络合染料酱红3%,pH7.0,硫酸铵5%,元明粉20%,染色温度95℃,保温时间40min。非离子渗透剂JFC用量对染色效果的影响见表2。
由表2可知,在试验中随着渗透剂用量的增大,羊绒的表面色深值不断降低,蚕丝的表面色深值变化虽无明显规律,但总体呈下降趋势。由于蚕丝纤维的结晶度高于羊绒纤维,因此渗透剂对蚕丝纤维的作用更明显。随着用量的增加,非离子渗透剂在水中形成胶束,有部分染料分子被包裹在胶束内,只能缓慢释放,故K/S值都有所下降。染浴中加入渗透剂JFC后,对纤维起溶胀作用,并在纤维内快速完成气液交换,对提高同色性有积极效果。通过对数据的分析,确定同色性最佳的非离子渗透剂JFC用量为2.0%。

3.3pH对染色效果的影响

  按照上述染色工艺路线进行试验,试验条件:羊绒1g,蚕丝1g,浴比为1∶40,金属络合染料酱红3%,非离子渗透剂JFC2.0%,硫酸铵5%,元明粉20%,染色温度95℃,保温时间40min。染浴pH对染色效果的影响见表3。
由表3可以知道,在试验中随着染浴pH的增大,羊绒和蚕丝的表面色深值都有所增加。其主要原因是pH增大对蚕丝纤维溶胀有积极作用,所以对提高蚕丝的上染率很有效果,但是pH增高对羊绒纤维会造成损伤。通过对数据的分析,确定最佳的染浴pH为7.0。

3.4 氯化混合稀土对染色效果的影响

  按照上述染色工艺路线进行试验,试验条件:羊绒1g,蚕丝1g,浴比为1∶40,金属络合染料酱红3%,非离子渗透剂JFC2.0%,硫酸铵5%,元明粉2%,pH7.0,染色温度95℃,保温时间40min。氯化混合稀土的用量对染色效果的影响见表4。
由表4可知,添加少量的氯化混合稀土可使羊绒的K/S值增加;但加入过量氯化稀土后,羊绒的K/S值反而开始下降。添加氯化混合稀土后,蚕丝的K/S值一直在上升。在氯化混合稀土的用量为0.6%时,两者的染色同色性最好。其原因是氯化混合稀土对纤维和染料分子中的活化中心起催化作用,提高了它们的化学活泼性,而且氯化混合稀土离子还可以进入到纤维中染料分子所不可及的区域,并与染料分子中的羟基O原子、偶氮基N原子和磺酸基O原子结合,形成大分子络合物,从而提高染料的上染百分率,改善匀染性[5-6]。过量的稀土可能会阻碍染料与纤维吸附,导致羊绒K/S值下降。通过以上试验,由同色效果可以确定氯化混合稀土用量为0.6%。

3.5 载体对染色效果的影响

  加入CWP、环保型载体和SGS3种载体,用量均为1%,按照上述染色工艺路线进行染色,试验条件为:羊绒1g,蚕丝1g,浴比1∶40,金属络合染料酱红3%,非离子渗透剂JFC2.0%,硫酸铵5%,染浴pH7.0,元明粉20%,染色温度95℃,保温时间40min。载体对染色效果的影响见表5。

由表5可知,不同载体对上染率的影响不同,使用载体CWP可以使羊绒和蚕丝的K/S值增加,所以载体CWP有促染作用,并且同色性得到改善。载体的明显起毛现象,外观平整。从表2可知,洗涤5次之后,复合织物的透湿性、防水性、保暖性以及剥离强度等主要性能指标虽然有所下降,但降低的幅度在该类面料性能指标变化的范围之内。这是因为只要热塑性聚氨酯(TPU)薄膜没有破损,织物的防水性、透湿性基本不会改变。而保暖性的降低主要是由于洗涤后泡孔绵层中的静止空气减少,但仍要高于没有泡孔绵的对照样的保暖性。泡孔绵的主要成分为聚醚60%、甲苯二异氰酸脂33%,含有极性-CN-、-C-O-等基团,与PUR热溶胶主要成分基团相似。泡孔绵与织物纤维层分子间主要通过化学键结合,洗涤并未改变结合方式,因此虽然剥离强度略有下降,但仍能满足制成服装和在极地寒域使用的要求。

3 结 语

  传统织物多通过印花、提花、烂花以及剪花等方式形成花纹,本研究通过赋予泡孔绵图案,再经复合形成具有独特立体结构的外观花纹,该花纹可以是圆形、椭圆形、菱形及花卉纹理;而在功能上通过加入泡孔绵层后,复合织物的防水、透湿性能变化不大,但显著提高了复合层压织物的保暖功效。泡孔绵层的冲孔花纹部位有利于形成理想微气候空间,调节人体温度、湿度,增强穿着舒适感,以满足在野外极端寒冷天气条件下的使用要求。

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