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涂層機(jī)、定型機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2022年10月15日訊 針對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上容易遷移的問題，選取并提純了3只適用于超細(xì)滌綸織物的分散染料，繪制了其標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，在此基礎(chǔ)上研究染色后的熱定形工藝與拒水拒油整理對(duì)分散染料遷移性的影響，并優(yōu)化了后整理工藝條件。

結(jié)果表明：隨著超細(xì)滌綸織物后整理工序中焙烘溫度、焙烘時(shí)間和拒水拒油劑用量的增加，分散染料的遷移量逐漸增大；當(dāng)熱定形工藝為90 ℃預(yù)烘90 s，185 ℃焙烘60 s，拒水拒油劑MG6650與MG002質(zhì)量比為1∶1，復(fù)配用量為20 g/L時(shí)，能夠降低拼染棕色超細(xì)滌綸織物上分散染料的遷移量，并且提高織物的耐摩擦色牢度至4~5級(jí)，防水性能至4~5級(jí)，拒油性能達(dá)到8級(jí)。

作者：安 源 朱 清 李 棟 鄭今歡

超細(xì)滌綸織物，具有光澤柔和、手感豐滿和排汗導(dǎo)濕性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于沙發(fā)面料、鞋類面料和車用織物等。超細(xì)滌綸纖維的低單絲線密度和分散染料的遷移性使得超細(xì)滌綸織物的染色特性異于常規(guī)滌綸織物。超細(xì)滌綸纖維的比表面積較常規(guī)滌綸纖維大得多，無定形區(qū)也相對(duì)較大，從染浴中吸附染料的速度也快得多，表現(xiàn)出較高的擴(kuò)散速率和上染速率，容易出現(xiàn)染色不均勻和色牢度不高等問題。另外，分散染料的遷移性使得超細(xì)滌綸織物在染色后高溫處理和其他后整理如拒水拒油整理加工時(shí)，纖維內(nèi)染料易于向纖維表面遷移，進(jìn)一步導(dǎo)致其色牢度下降，尤其是在生產(chǎn)深色產(chǎn)品時(shí)，色牢度問題更為突出。本文主要研究拼染棕色超細(xì)滌綸織物的熱定形工藝和拒水拒油整理對(duì)分散染料遷移性的影響，分析染料遷移量與染色織物色牢度等級(jí)變化的關(guān)系，并探究降低分散染料在超細(xì)滌綸織物上遷移量的工藝條件。

01

實(shí) 驗(yàn)

1.1.材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料：超細(xì)滌綸織物（145 g/m2海島型，經(jīng)過前處理，浙江皮意紡織有限公司）；分散紅玉UNSE（浙江閏土股份有限公司）；分散橙UNSE（浙江龍盛股份有限公司）；分散藍(lán)UNSE（浙江龍盛股份有限公司）；無水乙醇（分析純，杭州高晶精細(xì)化工有限公司）；丙酮（分析純，浙江漢諾化工科技有限公司）；冰醋酸（分析純，杭州高晶精細(xì)化工有限公司）；氫氧化鈉（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司）；保險(xiǎn)粉（Na?S?O?含量≥85.0%，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；凈洗劑LS（青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司）；分散劑NNO（青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司）；納米三防劑MG6650、拒水拒油劑MG6630、拒水拒油劑MG6610、防水劑MG002（常州帝日紡織科技有限公司）。

實(shí)驗(yàn)儀器：MP502B電子天平（上海精科天美儀器有限公司）；DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公司）；DYE-24可調(diào)向式打色機(jī)（上海千立自動(dòng)化設(shè)備有限公司）；M-6連續(xù)式定形烘干機(jī)（杭州三錦儀器設(shè)備有限公司）；Lambda 35紫外可見分光光度計(jì)（Perkin Elmer公司）；Datacolor600測(cè)色配色儀（Datacolor公司）；Y571D摩擦色牢度測(cè)試儀（溫州方圓儀器有限公司）；OSCI Color振蕩試色機(jī)（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司）；P-A0直立式壓染樹脂機(jī)（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司）；SW-24AⅡ耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)（溫州市大榮紡織儀器有限公司）；YG-982X標(biāo)準(zhǔn)光源箱（溫州市大榮紡織儀器有限公司）。

1.2.實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1.分散染料提純

稱取2.5 g分散染料置于濾紙包內(nèi)，將其放入索氏提取器中，并適量添加無水乙醇形成回流系統(tǒng)。加熱回流12 h，將回流液在室溫下重結(jié)晶、過濾、晾干，獲得提純?nèi)玖稀?/span>

1.2.2.標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制

稱取0.025 g純化染料置于25 mL容量瓶中，用丙酮定容配制成1 g/L的染料母液，然后將其分別稀釋100、200、400、600、1 000、1 500、2 500倍。使用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試各稀釋染液的可見光吸光度曲線，獲得該染料的最大吸收波長(zhǎng)，并繪制其在該波長(zhǎng)處的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.2.3.超細(xì)滌綸織物染色

凈洗：按照1∶50浴比配制凈洗劑LS1g/L的處理液，將織物在60 ℃下凈洗30 min。

染色：染料4%（o.w.f），分散劑NNO 2 g/L，pH值5，浴比1∶40。工藝流程：織物在30 ℃入染，染浴以1.5 ℃/min升溫至80 ℃，然后以1.0 ℃/min升溫至125 ℃并保溫45 min，最后以3 ℃/min降溫至80 ℃以下，取出水洗。

還原清洗：按照1∶50浴比配制氫氧化鈉2 g/L，保險(xiǎn)粉2 g/L的處理液，將織物在80 ℃下還原清洗20 min。

1.2.4.拒水拒油整理

工藝流程：二浸二軋整理液（拒水拒油劑x g/L，帶液率70%~80%）→預(yù)烘（100 ℃，2 min）→焙烘（160 ℃，2 min）。

1.3.測(cè)試方法

1.3.1.染料遷移量測(cè)試

稱取經(jīng)過熱定形處理或拒水拒油整理前后的染色超細(xì)滌綸織物各0.10 g于25 mL容量瓶中，用丙酮定容萃取80 min。采用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試萃取液在各染料最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，并依據(jù)吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，按下式計(jì)算染料遷移量。當(dāng)為拼混染料時(shí)，其染料遷移量為各組成染料的遷移量總和。

式中：Ci和C?分別為經(jīng)過和未經(jīng)過熱定形處理或拒水拒油整理的織物上染料的萃取液濃度。

1.3.2.拒水拒油性能測(cè)試

防水性能測(cè)試按照GB/T 4745—2012《紡織品 防水性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià) 沾水法》測(cè)定。拒油性能測(cè)試按照GB/T 19977—2014《紡織品 拒油性 抗碳?xì)浠衔镌囼?yàn)》測(cè)定。

1.3.3.耐摩擦色牢度測(cè)試

按照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測(cè)定。

1.3.4.耐皂洗色牢度測(cè)試

按照GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》的D(4)試驗(yàn)方法測(cè)定。

02

結(jié)果與討論

2.1.染料吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線分析

商品染料中除了主要染料成分外，為了改善染色性能常加入一些助劑等，為了獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要對(duì)商品染料加以提純。按照1.2.1的方法提純分散紅玉UNSE、分散橙UNSE和分散藍(lán)UNSE染料，將所得提純?nèi)玖习凑?.2.2的方法稀釋，測(cè)試各稀釋染液的可見光吸光度曲線，并繪制相應(yīng)分散染料的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，結(jié)果如圖1和圖2所示。

由圖1可知，不同顏色的分散染料在紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試中表現(xiàn)出不同的最大吸收波長(zhǎng)。圖1（a）和圖1（b）分別為分散紅玉UNSE和分散橙UNSE染料的可見光吸光度曲線，其最大吸收波長(zhǎng)分別為520 nm和433 nm；圖1（c）是分散藍(lán)UNSE的可見光吸光度曲線，其在590 nm和619 nm處具有最大吸收峰。由圖2可知，圖1中3只分散染料分別對(duì)應(yīng)的吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線都表現(xiàn)為隨著染料濃度的增加，染液的可見光吸光度增加，并且該3條工作曲線的線性擬合度均很高，可以為后續(xù)研究計(jì)算染料遷移量提供依據(jù)。

2.2.熱定形工藝對(duì)染料遷移量的影響

熱定形是超細(xì)滌綸織物生產(chǎn)中重要的干熱處理工序，能夠消除織物在加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，賦予織物更好的尺寸穩(wěn)定性。本節(jié)在90 ℃預(yù)烘90 s的前提下研究熱定形工藝中焙烘溫度與時(shí)間對(duì)分散染料在棕色超細(xì)滌綸織物（由0.76%（o.w.f）閏土分散紅玉UNSE，2.79%（o.w.f）龍盛分散橙UNSE，1.26%（o.w.f）龍盛分散藍(lán)UNSE拼染而成）上遷移性的影響，并按照1.3.1計(jì)算由3只分散染料共同形成的染料遷移量，結(jié)果如圖3和圖4所示。

2.2.1.焙烘溫度與時(shí)間的影響

圖3和圖4分別為超細(xì)滌綸織物在相同焙烘時(shí)間（60 s）不同焙烘溫度和相同焙烘溫度（180 ℃）不同焙烘時(shí)間的染料遷移量趨勢(shì)圖。由圖3和圖4可知，焙烘溫度與焙烘時(shí)間對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上的遷移性影響具有統(tǒng)一性，隨著焙烘溫度和焙烘時(shí)間的增加，滌綸分子鏈段振動(dòng)加劇，部分分散染料分子與滌綸分子鏈間結(jié)合力減弱，此時(shí)因熱運(yùn)動(dòng)加劇而具有較高動(dòng)能的分散染料分子容易從超細(xì)滌綸纖維內(nèi)部向表面遷移，導(dǎo)致染料遷移量增大。因此，熱定形能夠引起分散染料向超細(xì)滌綸織物表面遷移，減少了分散染料在織物后續(xù)整理中可能產(chǎn)生的遷移量。

2.2.2.熱定形工藝的優(yōu)化

由2.2.1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，熱定形工藝的溫度和時(shí)間對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上的遷移性有明顯影響。據(jù)此選擇熱定形工藝的預(yù)烘溫度、預(yù)烘時(shí)間、焙烘溫度和焙烘時(shí)間四個(gè)因素及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)，優(yōu)化熱定形工藝，具體數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

由表2的L?(3?)正交試驗(yàn)極差可知，焙烘溫度和焙烘時(shí)間是表1所選因素中影響分散染料在超細(xì)滌綸織物上遷移性的關(guān)鍵，預(yù)烘溫度及預(yù)烘時(shí)間的影響程度相對(duì)較弱。因?yàn)闇炀]織物的預(yù)烘是90 ℃左右的濕熱加工，僅形成微小的分散染料隨水分的蒸發(fā)沿纖維毛細(xì)管向織物受熱面移動(dòng)的現(xiàn)象，相比于滌綸織物180 ℃左右的高溫干熱加工，預(yù)烘過程不足以對(duì)分散染料由纖維內(nèi)部向表面的遷移產(chǎn)生顯著影響。為降低分散染料的遷移量，選取正交試驗(yàn)均值最小的預(yù)烘溫度90 ℃、預(yù)烘時(shí)間90 s、焙烘溫度185 ℃和焙烘時(shí)間60 s作為優(yōu)化熱定形工藝參數(shù)。

按照如上優(yōu)化熱定形工藝處理棕色超細(xì)滌綸織物，分散染料遷移量為38.2 μg，耐干、濕摩擦色牢度均為4~5級(jí)，耐皂洗色牢度為變色4~5級(jí)、棉沾色4級(jí)、聚酯沾色4級(jí)?？梢娊?jīng)優(yōu)化熱定形工藝整理的棕色超細(xì)滌綸織物的染料遷移量低于任一正交試驗(yàn)組，色牢度等級(jí)較高，也為降低拒水拒油整理過程中分散染料的遷移奠定了基礎(chǔ)。

2.3.拒水拒油工藝對(duì)染料遷移量的影響

拒水拒油整理賦予超細(xì)滌綸織物優(yōu)秀的防污透濕性能，改善因其表面潤(rùn)濕而形成阻礙織物內(nèi)部水汽散發(fā)的水膜引起的在服用過程中織物“發(fā)粘”的不適感。本節(jié)主要研究拒水拒油劑用量對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上遷移性的影響，并優(yōu)化拒水拒油劑的質(zhì)量復(fù)配比。

2.3.1.拒水拒油劑用量的影響

按照1.2.4拒水拒油工藝整理經(jīng)2.2.2優(yōu)化熱定形工藝處理的拼染棕色超細(xì)滌綸織物，研究不同拒水拒油劑及其用量對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上遷移性及耐摩擦色牢度的影響，如圖5和表3所示。

由圖5可知，拒水拒油劑在相同用量時(shí)產(chǎn)生分散染料遷移量多少的次序?yàn)椋篗G6650>MG002>MG6610>MG6630，并且分散染料遷移量隨著拒水拒油劑用量的增加而增大。因?yàn)榫芩苡蛣┙?jīng)焙烘處理后是以分子間形成交聯(lián)的形式附著在織物表面，形成與纖維不同的溶劑體系，當(dāng)拒水拒油劑用量增加時(shí)，由其形成的溶劑體系會(huì)萃取并溶解更多來自纖維內(nèi)部的染料，導(dǎo)致分散染料遷移量增大。但是染料遷移量的增加不一定影響織物的色牢度等級(jí)，正如表3中MG6630的耐干摩擦色牢度在其質(zhì)量濃度為30 g/L以后才降低至4級(jí)，說明當(dāng)染料遷移量多至足夠跨越灰卡相應(yīng)評(píng)級(jí)區(qū)間時(shí)才能降低織物的色牢度等級(jí)。由表3可知，4只拒水拒油劑均具有4級(jí)及以上較好的耐干、濕摩擦色牢度；MG6650與MG6630都具有較好的6級(jí)拒油性能，但是MG6630的防水性能只有在60 g/L時(shí)才開始達(dá)到與MG6650在20 g/L時(shí)相同的4~5級(jí)；MG6610僅有較低的拒油性能，而MG002沒有拒油性能，但是相較于MG6610在高用量時(shí)才能達(dá)到的4~5級(jí)防水性能，MG002在20 g/L時(shí)即可達(dá)到。這些拒水拒油劑對(duì)織物性能影響的比較為拒水拒油劑的篩選和復(fù)配提供了依據(jù)。

2.3.2.復(fù)配拒水拒油劑的影響

根據(jù)2.3.1中拒水拒油劑對(duì)分散染料深染棕色超細(xì)滌綸織物性能影響的分析，優(yōu)選出拒水拒油劑MG6650與MG002進(jìn)行復(fù)配，總質(zhì)量濃度為20 g/L，既保證分散染料的較低遷移量，又使得織物具有良好的耐干、濕摩擦色牢度和拒水拒油性能。將MG6650與MG002按照不同質(zhì)量比復(fù)配，參照1.2.4拒水拒油工藝整理經(jīng)2.2.2優(yōu)化熱定形工藝處理的拼染棕色超細(xì)滌綸織物，探究不同復(fù)配比的拒水拒油劑對(duì)織物相關(guān)性能的影響，結(jié)果如表4所示。

MG6650是由納米顆粒與普通拒水拒油劑形成的穩(wěn)定分散體系，其整理于織物上后相比于普通的拒水拒油劑MG002不僅在織物表面形成交聯(lián)覆膜而且能構(gòu)筑類似荷葉“乳突”般的微結(jié)構(gòu)，提升織物的拒水拒油性能，所以MG6650與MG002的復(fù)配彌補(bǔ)了MG002在拒油性能上的不足，并且由2.3.1可知在相同用量時(shí)MG002形成的分散染料遷移量低于MG6650，因此該二者的復(fù)配又減少了深染超細(xì)滌綸織物在拒水拒油整理后熱定形加工過程中分散染料的遷移量，降低了由于染料過量遷移而造成色牢度尤其是耐摩擦色牢度等級(jí)下降的幾率。由表4可知，當(dāng)MG6650與MG002質(zhì)量配比為1∶1時(shí)，經(jīng)其整理的超細(xì)滌綸織物耐干、濕摩擦色牢度達(dá)到4~5級(jí)，防水性能達(dá)到4~5級(jí)，拒油性能達(dá)到8級(jí)，分散染料遷移量也得到了降低。

03

結(jié) 論

本文分析了閏土分散紅玉UNSE、龍盛分散橙UNSE和龍盛分散藍(lán)UNSE染料的可見光最大吸收波長(zhǎng)，并繪制了相應(yīng)的分散染料吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，在此基礎(chǔ)上研究了熱定形工藝和拒水拒油劑對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上遷移性的影響，得到如下結(jié)論：

a） 熱定形工藝與拒水拒油劑對(duì)分散染料在超細(xì)滌綸織物上的遷移性均具有明顯的影響。隨著熱定形工藝中焙烘溫度和焙烘時(shí)間的增加，分散染料的遷移量增大；不同拒水拒油劑對(duì)分散染料遷移量變化的影響程度不同，但都是隨著拒水拒油劑用量的增加，染料遷移量增大。

b） 采用20 g/L質(zhì)量比為1∶1的MG6650-MG002復(fù)配拒水拒油劑整理經(jīng)優(yōu)化熱定形工藝即90 ℃預(yù)烘90 s，185 ℃焙烘60 s處理的深染超細(xì)滌綸織物，其耐干、濕摩擦色牢度達(dá)到4~5級(jí)，防水性能達(dá)到4~5級(jí)，拒油性能達(dá)到8級(jí)，并且分散染料的遷移量有所降低。

來源：《現(xiàn)代紡織技術(shù)》、浙江理工大學(xué)雜志社

整理：印染人

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