活性染料染深色莫代尔纤维

2010-01-17安炜梁高国芬

化纤与纺织技术 2010年4期

安炜梁，高国芬

(宁波中鑫毛纺集团有限公司，浙江宁波 315200)

1 前言

最近十多年我国的散纤维染色得到飞速发展，许多的新型纤维也在这一领域进行染色，从而研发出了色彩斑斓、品种繁多的色纱。由于莫代尔纤维的化学性质与棉相似[1]，因此能上染棉的染料均可用于莫代尔纤维染色，其上染原理也基本相同，一般都采用活性染料进行染色。因莫代尔纤维结晶度相对较低[2]，吸湿性好，对活性染料亲和力强，染料一旦上染就不易移染，很容易产生色花、层差等问题。所以在进行染料筛选时，必须选择上染曲线相近，提升力一致，工艺条件适应范围广的染料。本文选择了BF型与EX型活性染料对莫代尔纤维进行染色，分析了它们之间染色特征的差异。

2 莫代尔纤维的性能

莫代尔纤维按产品规格可分为“亮光型(1.0 dtex、1.3 dtex)”和“暗光型(1.7 dtex、1.3 dtex)两种类型，莫代尔纤维与其它纤维的性能比较见表1。

表1 莫代尔纤维与其它纤维的性能比较[3]

3 实验部分

3.1 试验材料

1.3 dtex亮光型莫代尔纤维(奥地利兰精公司)、BF型、EX型活性染料(上海雅运精细化工有限公司)、渗透剂、氯化钠、碳酸钠、皂洗剂、醋酸、固色剂。

3.2 仪器

RC-Z024常温染样机(上海瑞科印染技术有限公司)、722型光栅分光光度计(南京宁博分析仪器有限公司)。

3.3 试验方法

3.3.1 染色处方

活性染料质量浓度分别为1%、3%、6%、渗透剂质量浓度0.5%、氯化钠30～80 g/L、碳酸钠10～30 g/L、浴比1 ∶20。

3.3.2 染色工艺

染色工艺如图1所示。

图1 染色工艺

3.3.3 检测方法

(1) 染色残液按分光光度法测定光密度，按公式计算出上染百分率。

上染率(%)=(1-Ai/Ao)×100%

(1)

式中：Ai-染液的光密度；

Ao-空白染液的光密度。

(2)用所有染色残液(包括洗涤液、皂洗液)和空白液按洗涤法测定光密度，按公式计算最终固色率。

固色率(%)=(100-AbVb/AaVa)×100%

(2)

式中：Va-空白染液冲稀后的体积，mL；

Aa-空白染液冲稀后的光密度；

Vb-染色残液(包括洗涤液、皂洗液)的体积，mL；

Ab-染色残液的光密度。

(3)染色后的试样按ISO标准来测定各项牢度。

4 结果与讨论

4.1 染料的同步上染性

用EX型、BF型两种活性染料对全棉布进行染色，BF型活性染料三原色同步上染性能见图2，EX型活性染料三原色同步上染性能见图3[4]。

图2 BF型活性染料三原色同步上染性

图3 EX型活性染料三原色同步上染性

从图2、图3中可以看出，BF型与EX型染料三原色都具有较好的同步上染性，对纤维的直接性适中，上染率较高，从而能够得到较高的固色率。棉用活性染料可以广泛的应用于纤维素纤维及再生纤维中；因此，也适用于莫代尔纤维染色。

4.2 莫代尔纤维的染色性能

用BF型、EX型活性染料按图1的工艺对莫代尔纤维进行染色，测出染料的平均染色特征值，见表2。

表2 两种活性染料染莫代尔纤维的平均染色特征值

注：平均染色特征值指三原色同质量浓度时的平均特征值。

4.2.1 活性染料对莫代尔纤维的直接性

S值E值在一定程度上反映了活性染料的直接性，它们与染料母体结构、亲水基团的性能及被染物的结构性能等因素有关[5]。从表2可以看出，当BF型与EX型染料的质量浓度为1%时，两者的S值、E值均为中等值，说明两者的上染率在该质量浓度时都较好。但随着染料质量浓度增加(如3%、6%)时，BF型染料的上染率迅速降低，而EX型染料的变化很小，表明它对莫代尔纤维有较高的上染率。

4.2.2 活性染料对莫代尔纤维的固着情况

活性染料的R和F值代表了染料固色率的情况；从表2中不难发现，染料质量浓度为1%时，两者的固色率都比较理想；而随着染料质量浓度的不断增加(3%、6%)，BF型染料的固色率下降明显，而EX型染料的固色率只有细微变化。

4.2.3 活性染料在不同质量浓度下对浮色量的影响

从表2还可以发现，EX型染料的浮色量(E-F)比BF型染料的要少，并且随着染料质量浓度的增加，这一趋势更加明显；这表示EX型染料更容易洗净。

通过对表2的分析可得到以下结论：在对莫代尔纤维(1.3 dtex、亮光型)的染色中，EX型染料具有较好的直接性、固色率及移染性; 而BF型染料的各项特征值均不理想，纤维的固色率也不随着染料质量浓度的增加而变深，只适合于染浅色。

同为双活性基的活性染料出现了上述的现象，这主要和纤维结构及染料性能有关。莫代尔纤维(1.3 dtex,亮光型)为皮芯结构，外层结构紧密，具有较好的纤细度，并且纤维类型不同纤细度也有很大差异，因此影响了染料向纤维内部的扩散。EX型染料较BF型染料的分子质量与分子体积都要小，能较顺利的通过纤维的皮层阻碍，迅速进入内部，并均匀的吸附、固着于纤维上；而BF型染料分子质量较大，分子体积也大，染料易聚集，移染性较差，纤维皮层的阻碍作用十分突出，上染速度下降，染料分子在纤维内部的扩散困难，不能均匀分布，故难以染深。