帳篷面料染色用分散染料性能研究

葉宗保,潘云芳

(1.東麗酒伊織染(南通)有限公司，江蘇南通 226007;2.江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通 226007)

帳篷面料染色用分散染料性能研究

葉宗保1,潘云芳2

(1.東麗酒伊織染(南通)有限公司，江蘇南通 226007;2.江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通 226007)

研究了如何提高帳篷用滌綸面料染色水浸牢度，主要針對(duì)前期篩選之后SPWF高水浸分散染料應(yīng)用方面的性能，探討了pH值、溫度及時(shí)間對(duì)染料染色性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SPWF分散染料對(duì)pH染色酸度要求較高，最佳pH值為3.5～4.5，適宜偏酸染色；染料的最佳染深性一般在4%～6%之間；在130℃染色30min～35min，染色深度較好；SPWF型分散染料需還原清洗，其適合的定型條件為180℃×40s，一般得到的水浸牢度為4 級(jí)以上，升華的牢度為4-4.5級(jí)。

分散染料 帳篷 水浸牢度

0 前言

近年，帳篷已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外戶(hù)外運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者所接受，隨著帳篷出口量的增加，在運(yùn)輸過(guò)程中，大都采用集裝箱運(yùn)輸，但運(yùn)輸過(guò)程中，由于溫濕度的影響，集裝箱中儲(chǔ)存帳篷的實(shí)際溫度會(huì)高出戶(hù)外溫度，而帳篷面料基本是由兩種及兩種以上顏色的涂層面料拼接而成，尤其對(duì)深淺顏色面料拼接的，高溫高濕很容易造成深色上的顏色遷移到淺色面料上，造成沾色，導(dǎo)致客戶(hù)拒收，造成極大的資源浪費(fèi)，這是困擾帳篷面料生產(chǎn)廠(chǎng)家多年的問(wèn)題。我們接到這個(gè)課題后，從滌綸染色用分散染料著手，分析了染料的各項(xiàng)性能，同時(shí)，增加了染色后面料經(jīng)過(guò)涂層整理后的牢度測(cè)試，從而篩選出性能優(yōu)良的分散染料。

滌綸面料具有獨(dú)特的風(fēng)格和手感，但同時(shí)客戶(hù)也對(duì)其面料的色牢度等染色性能提出更高要求。普通的分散染料在染滌綸纖維時(shí)染深性、色牢度、勻染性等各方面性能指標(biāo)較差，其牢度指標(biāo)往往也達(dá)不到買(mǎi)家的沾色要求。而前期篩選出的SPWF分散染料是一組就有優(yōu)越熱泳移牢度級(jí)染料，一般聚酯滌綸及其混紡織物經(jīng)高溫定型后，分散染料通常從紗線(xiàn)纖維中游離至表面，加以洗滌后均會(huì)沾色與白底同型織物上，而此類(lèi)型則可避免此現(xiàn)象發(fā)生[3]。本組染料最適合要求高水洗牢度的戶(hù)外運(yùn)動(dòng)面料和針織T/C紗線(xiàn)、布的染色，本文主要研究了SPWF染料在滌綸帳篷面料上的染色應(yīng)用性能，通過(guò)測(cè)色所得的數(shù)據(jù)繪制了折線(xiàn)圖，以標(biāo)準(zhǔn)樣和批次樣的色力度絕對(duì)值的對(duì)比，分析其染色性能。色力度和K/S有什么區(qū)別？K/S是絕對(duì)的，可以用公式計(jì)算出來(lái)的，而色力度是相對(duì)概念，類(lèi)似于染料的上染量，要與標(biāo)準(zhǔn)染料相比得出的數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥品、設(shè)備

①實(shí)驗(yàn)材料 超細(xì)滌綸平布(50×50/290F)、多纖維貼襯布、升華襯布。

②實(shí)驗(yàn)藥品 分散金黃SPWF、分散紅玉SPWF、分散藍(lán)SPWF、高溫分散勻染劑、醋酸、純堿、擴(kuò)散劑、皂片。

③實(shí)驗(yàn)設(shè)備 高溫染樣機(jī)(科倫機(jī)電 Y/GSC)、振蕩機(jī)(科倫機(jī)電 KL-AS-24F)、烘箱(志聖科技有限公司 SMO-1B)、升華牢度儀(科倫機(jī)電 Y/SF)、定型機(jī)(科倫機(jī)電 KL-DX)、測(cè)配色儀(臺(tái)瑞精機(jī) Y/CP)。

1.2 測(cè)試

1.2.1 測(cè)色方法

在測(cè)色配色儀上測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣和批次樣顏色的參數(shù)，兩者之間表面強(qiáng)度的相對(duì)值為織物的色力度值，可以從測(cè)色數(shù)據(jù)上直接獲得[1]。標(biāo)準(zhǔn)樣可以選擇同一實(shí)驗(yàn)條件下的任何一塊色布。

測(cè)色配色儀的測(cè)色條件：光源為D65；視角為10°；大孔徑。

1.2.2 水洗牢度

①測(cè)試內(nèi)容 樣布的耐水洗牢度，AATCC 61-2A測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

②水洗過(guò)程 還原清洗(Am012-5擴(kuò)散劑 0.5g/L，片堿 1.5g/L，保險(xiǎn)粉3g/L，浴量100mL，85℃×5min)→酸中和(HAc 0.2g/L，浴量100mL，50℃×5min)→定型機(jī)定型(根據(jù)不同溫度條件定型)→水洗牢度測(cè)試(多纖維布5cm，標(biāo)準(zhǔn)皂片3g/L，純堿1g/L，鋼珠25粒，浴量50mL，60℃×30min)→貼樣與評(píng)級(jí)(剪取5cm×2cm的水洗多纖，貼樣，根據(jù)AATCC ISO105/A03-1990評(píng)定沾色用灰色樣卡，對(duì)指定的纖維進(jìn)行沾色評(píng)級(jí)。)

1.2.3 升華牢度

①測(cè)試內(nèi)容 樣布染料耐升華牢度

②升華測(cè)試 還原清洗(Am012-5擴(kuò)散劑 0.5g/L，片堿 1.5g/L，保險(xiǎn)粉3g/L，浴量100mL，85℃×5min)→酸中和(HAc 0.2g/L，浴量100mL，50℃×5min)→升華牢度測(cè)試(4cm×5cm待測(cè)樣，升華貼襯布，180℃×30s)→貼樣與評(píng)定(剪取2cm×2cm升華樣，白邊與沾色布為1:3，以AATCC ISO 105/A03-1993評(píng)定沾色用灰色樣卡進(jìn)行沾色評(píng)級(jí)。)

1.2.4 水浸牢度

測(cè)試方法：將涂層布樣與同類(lèi)型織物前處理涂層后的布樣貼合在一起(布樣尺寸4cm×6cm)，浸入水中，擠去水分后，置于兩塊玻璃中間(玻璃5 cm×10cm)，放入恒溫箱中，在規(guī)定的溫度(37℃±2℃)、壓力(12kPa)、時(shí)間處理(12h)，由于水的作用，涂層布中的染料會(huì)析出，色布和白布會(huì)發(fā)生不同程度的褪色和沾色，組合布樣經(jīng)過(guò)干燥后，用灰色樣卡評(píng)定原樣變色和貼襯織物沾色。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 pH值對(duì)SPWF染料染色的影響

取P/190T滌綸布2g，染料用量2%(owf)，浴比1：30，在不同pH值情況下130℃染色30min，以pH值為4.0的染色樣為基準(zhǔn)，研究pH值對(duì)SPWF分散染料染色效果的影響[2]，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 pH值對(duì)SPWF染料染色影響

由圖1可知，SPWF分散染料對(duì)pH值較敏感，其最佳上染pH值在3.5～4.5，此時(shí)，織物上的染料上染量最多；當(dāng)pH值在5～6時(shí)，染料上染量開(kāi)始明顯減少，布面上可以沖洗掉大量浮色，所以，SPWF染料在中性條件下染色能夠獲得較好的水洗牢度；當(dāng)pH=8時(shí)，織物上染料量小于10%，所以SPWF染料在染色時(shí)對(duì)pH要嚴(yán)格控制。

2.2 SPWF染料上染速率曲線(xiàn)

取P/190T滌論織物2g，染料用量2%(owf)，調(diào)節(jié)pH值至4.0，浴比1：30，室溫入染，以1.0℃/min升溫至135℃ ，保溫30min，采用分步取樣，以60℃染色樣為基準(zhǔn)，測(cè)色后根據(jù)數(shù)據(jù)繪制上染速率曲線(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 SPWF染料上染速率曲線(xiàn)圖

由圖2可知，SPWF分散金黃在80℃～130℃上染速率較快，特別在110℃時(shí)，上染速率開(kāi)始急劇加快，此時(shí)極易造成布面上有色花產(chǎn)生，所以在染SPWF分散金黃時(shí)建議從80℃開(kāi)始特別控制染色速率，以0.9℃/min升溫至120℃后，再加快升溫速率。SPWF分散紅玉和SPWF分散藍(lán)在60℃～100℃之間上染速率較緩慢，分散紅玉的最快上染溫度區(qū)間為110℃～120℃，分散藍(lán)則在110℃～130℃，建議在染此兩種色時(shí)，在110℃時(shí)保溫5min，待染料緩慢的上染一定量后，控制升溫的速率(在1℃/min)至120℃，這樣是為了確保染料在此區(qū)間能達(dá)到勻染的目的，然后可調(diào)快升溫速率至規(guī)定的溫度，這樣可以減少整體的染色時(shí)間。

2.3 SPWF分散染料提升力

染色濃度分別為0.01%、0.03%、0.06%、0.1%、0.3%、0.6%、1%、2%、4%、6%、8%和10%(owf)，在PH值為4.0，浴比為1：30，130℃染色30min。然后進(jìn)行還原清洗(Am012-5擴(kuò)散劑 0.5g/L，片堿 1.5g/L，保險(xiǎn)粉3g/L，85℃×5min)，烘干后進(jìn)行測(cè)色，以染料用量為0.01%的染色樣為基準(zhǔn)，評(píng)價(jià)提升力，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 SPWF染料提升力曲線(xiàn)

由圖3可知，SPWF分散紅玉在染色濃度為4%(owf)時(shí)已達(dá)到最高的上染量；SPWF分散藍(lán)在染色濃度為6%(owf)左右時(shí)達(dá)到最高的上染量；SPWF分散紅玉的上染速率相應(yīng)緩慢，幾乎在用量達(dá)到10%(owf)時(shí)才達(dá)到最高的上染量。

2.4 染色溫度和時(shí)間對(duì)SPWF染料上染速率的影響

SPWF高水洗分散染料多數(shù)情況下用于染深色，染色濃度高，為了能夠達(dá)到最高上染量和較好的勻染性，實(shí)驗(yàn)常會(huì)用高溫135℃染色。取2g滌綸織物，染色濃度為2%(owf)，調(diào)pH值至4.0，浴比1：30。室溫入染，并控制升溫的速率，當(dāng)升溫至120℃、125℃、130℃、和135℃，分別在20min、25min、30min、35min取樣。還原清洗(Am012-5擴(kuò)散劑 0.5g/L，片堿 1.5g/L，保險(xiǎn)粉3g/L，85℃×5min)后以120℃×20min染色樣為標(biāo)樣，進(jìn)行測(cè)色，結(jié)果見(jiàn)圖4。

(1)分散金黃SPWF

(2)分散紅玉SPWF

(3)分散藍(lán)SPWF

由圖4可知，分散金黃SPWF和分散紅玉SPWF在130℃×30min時(shí)，基本達(dá)到了染色平衡；三支染料在120℃時(shí)染料仍處于移染和上染的過(guò)程；分散藍(lán)SPWF在130℃和135℃時(shí)染色深度較相同，在135℃×25min時(shí)分散藍(lán)SPWF染色深度突然增加，色光偏紅，說(shuō)明在此階段染色色光發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到135℃×30min時(shí)染色深度同130℃×30min時(shí)的色光相近，說(shuō)明分散藍(lán)SPWF染色的最佳的染色溫度、時(shí)間為130℃×30min；另外的兩支染料135℃染色樣的染色深度也都小于130℃的染色樣，由此可以說(shuō)明，SPWF分散染料適合在130℃染色30min才能得到較好的染色深度。

2.5 還原清洗與定型對(duì)色牢度的影響

2.5.1 還原清洗與定型對(duì)水洗沾色牢度的影響

取2g P/190T滌綸布，染色濃度為5.0%(owf)，調(diào)節(jié)pH值至4.0，浴比1：30，室溫入染，130℃×30min后取出染色樣，根據(jù)2.2.2的工藝條件和不同的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行水洗牢度測(cè)試，表1中主要反映了相應(yīng)沾色較多的醋酯和錦綸的沾色情況，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 還原清洗與定型對(duì)水洗牢度的影響

由表1可知，未經(jīng)還原清洗的織物其水洗牢度較差，那是因?yàn)?，SPWF分散染料多是用來(lái)染深色，染料的濃度較高，所以織物表面的浮色量多，不經(jīng)過(guò)還原清洗，則其水洗牢度較低。經(jīng)過(guò)還原清洗的織物，在濃度為5%時(shí)，其沾色級(jí)別達(dá)到3.5～4.0級(jí)；當(dāng)定型的溫度小于180℃時(shí)，對(duì)醋酯和錦綸的沾色仍能夠達(dá)到3.5～4.0級(jí)，說(shuō)明定型溫度低對(duì)SPWF染料的水洗牢度并沒(méi)有太大的影響；當(dāng)定型的溫度使用200℃時(shí)，染料在醋酯和錦綸上沾色明顯，水洗牢度僅有3.0～3.5之間，其水洗牢度有下降趨勢(shì)。所以SPWF應(yīng)在還原清洗后定型，定型條件選擇180℃×40s，一般牢度可達(dá)到4.0-5.0之間。

2.5.2 還原清洗對(duì)升華牢度的影響

取2g P/190T滌綸布，染色濃度為5.0%(owf)，調(diào)節(jié)pH值至4.0，浴比1：30，室溫入染，130℃×30min后取出染色樣，根據(jù)1.2.3的工藝條件行升華牢度測(cè)試[4]，表中主要反映了相應(yīng)滌綸白布沾色情況，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 還原清洗對(duì)升華牢度的影響

由表2可知，還原清洗影響升華牢度，SPWF高水洗染料需要進(jìn)行還原清洗，將織物表面的浮色清除，這樣可以得到最佳的染色牢度。

2.6 涂層后對(duì)水浸牢度的影響

2.6.1 工藝流程：

織物染色→拒水→涂層→牢度測(cè)試

2.6.2 染色：

取10g P/190T滌綸布，染色濃度為5.0%(owf)，調(diào)節(jié)pH值至4.0，浴比1：30，室溫入染，130℃×30min，還原清洗后取出染色樣待測(cè)試。

2.6.3 拒水：

拒水整理劑 30g/L

烘干110℃×1min→焙烘130℃×1min

2.6.4 涂層：

處方： 聚氨酯 30份

丁酮 8份

交聯(lián)劑 0.6份

流程：一刀涂覆→烘干110℃×1min→焙烘135℃×1min→落布

2.6.5 水浸牢度測(cè)試：

具體結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 涂層織物水浸牢度測(cè)試

由表3可以看出，染色織物經(jīng)染色還原清洗后，再經(jīng)拒水和涂層整理后，織物表面有疏水性，再加上篩選的分散染料屬于高水洗染料，各項(xiàng)牢度均能達(dá)到客戶(hù)要求，經(jīng)客戶(hù)這幾次出貨(夏天出貨)，到達(dá)對(duì)方港口，均沒(méi)發(fā)現(xiàn)有沾色現(xiàn)象。

3 結(jié)論

(1)SPWF型分散染料適合在酸性條件下染色，最佳的染色pH區(qū)間為3.5～4.5之間；

(2)SPWF型分散染料在80℃～120℃之間上染得速度快，所以要嚴(yán)格控制升溫速率，達(dá)到最好的染色效果；

(3)染料在130℃×30min染色，可獲得最佳的染色深度；

(4)SPWF分散染料在染色后需要進(jìn)行還原清洗，洗除浮色，定型的最佳溫度為180℃，時(shí)間為40s，如果超過(guò)180℃，則此染料的水洗牢度將會(huì)下降。

(5)經(jīng)過(guò)上述工藝染色還原清洗后，經(jīng)過(guò)拒水和涂層整理后，水浸牢度得到提高，可減少投訴率，減少企業(yè)損失。

[1] 楊曉紅.測(cè)色配色應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)紡織品出版社，2010：106-156.

[2] 展義臻，韓文忠，王煒.染料與助劑[J].印染，2010(22)：36-38.

[3] 毛志平.我國(guó)滌綸超細(xì)纖維專(zhuān)用分散染料的發(fā)展現(xiàn)狀和市場(chǎng)分析[J].現(xiàn)代化工,2009(6)：1-2.

[4] 林杰.染整技術(shù)(第四冊(cè))[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2009.

2016-12-06

葉宗保(1968-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：化纖面料生產(chǎn)和研發(fā)。

潘云芳(1969-)，女，碩士，教授。

TS193

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1008-5580(2017)03-0081-05