涤纶织物分散染料碱性拔染印花工艺探讨

陈邦家，朱亚伟,2，俞杏英

(1.现代丝绸国家工程实验室，江苏 苏州 215123；2.苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021；3.浙江万丰化工有限公司，浙江 绍兴 312073)

涤纶织物分散染料碱性拔染印花工艺探讨

陈邦家1，朱亚伟1,2，俞杏英3

(1.现代丝绸国家工程实验室，江苏 苏州 215123；2.苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021；3.浙江万丰化工有限公司，浙江 绍兴 312073)

研究了涤纶绒布分散染料的碱性拔染印花，探讨了不同汽蒸条件、不同助拔剂和氢氧化钠质量分数对分散蓝284的拔白效果。研究结果表明，含氢氧化钠10 %和邻苯基苯酚0.21 %的拔白浆，在汽蒸温度120 ℃、汽蒸时间25 min下，具有良好的拔白效果。另外对分散染料进行了耐碱性测试，筛选出了不耐碱的地色染料和耐碱的花色染料。

涤纶织物；分散染料；碱性拔染印花

涤纶绒布的拔染印花多采用氯化亚锡或加工锡等还原剂的拔染印花工艺[1-2]，但加工成本很高。有人研究过用碳酸钠和助拔剂为碱性拔染剂对涤纶仿丝绸织物进行拔染印花[3-4]，但拔染效果的风格较差。随着分散染料耐碱性染料的出现，特别是部分分散染料能耐强的氢氧化钠和弱的氧化或还原剂，这给分散染料的碱性拔染技术或碱性烂花技术[5]提供了技术基础。与还原剂或碳酸钠拔染相比，用氢氧化钠拔染印花，不仅加工成本低，而且通过控制碱的浓度，既能获得碱拔染效果，也能利用氢氧化钠对涤纶绒毛的轻度水解，获得一种新型的具有凹凸立体效果的色拔染印花产品。

本研究主要研究碱性拔染工艺，即选择不耐氢氧化钠的分散染料为地色先进行染色，再选择耐氢氧化钠的分散染料为花色染料，通过工艺优化，获得适合碱性拔染工艺的地色和花色染料，为开发碱拔染涤纶绒布提供一种新方法。

1 试 验

1.1 材料和仪器

织物：涤纶绒布针织物，120 g/m2，幅宽150 cm，绒毛2 cm，苏州常春藤进出口公司。

分散染料：C.I.黄119、C.I.红152、C.I.红153、C.I.红179、C.I.橙30、C.I.橙31、C.I.蓝148、C.I.蓝284、C.I.绿9、C.I.棕19、黄P-3R、黄WF-3R、Yellow A-BT黄棕O/A、安诺其可拔黄棕、红886、红900、红902、红玉WRUT、Rubine A-BT、Pink A-BT、Scarlet A-BT、Red A-BB、PUD-SD深红、PUD深红、橙BROB、Orange A-BT、Violet A-BT、蓝WFBOH、蓝825、Blue A-BR、Navy A-BT、Blue A-BG、Brown A-BT、绿WF-BL、PUD-SD藏青、PUD-SD黑，浙江万丰化工有限公司、上海安诺其纺织化工有限公司和上海贝通化工有限公司。

化学试剂：糊料PE，上海灵迪公司；醋酸、醋酸钠、碳酸钠、保险粉、甘油、PEG-400、二氯甲烷、邻苯基苯酚，均为化学纯；甲基萘、载体CWP-810、扩散剂NNO、印花油、渗透剂AEP、OEP-9、JFC，均为工业级。

仪器：WSB-3A智能式数字白度计、YG(B)031P型弹子顶破强力机(温州大荣纺织仪器有限公司)，M-TENTER定形烘干机(瑞比公司),UltraScan XE型电脑测配色仪(美国HunterLab公司)。

1.2 试验方法

工艺流程：坯布→前处理→热定形→高温高压染色→还原清洗→水洗→烘干→印花→烘干→汽蒸→还原清洗→水洗→烘干。

高温高压染色：染料1g/L，扩散剂NNO 30 g/L，pH＝4～5(醋酸-醋酸钠调节)，浴比1∶30，温度130 ℃，时间30 min。

碱性拔白浆组成：甘油3 g，PEG-400 3 g，印花油3 g，荧光增白剂1 g，助拔剂0～3 g，氢氧化钠x g，含固率5 %的糊料PE 50 g，适量水，配制成100 g拔白浆。

还原清洗：保险粉2 g/L，碳酸钠2 g/L，温度80 ℃，时间15 min。

1.3 测试方法

白度：拔白试样的拔白度在WSB-3A智能式数字白度计上测试，试样折叠4层，取4次的平均值。

颜色特征值：用CIELAB方法，在电脑测配色仪Ultrascan XE型测试，光源为D65，10°视角，试样折叠4层，取4次的平均值。

顶破强力：在YG(B)031P型弹子顶破强力机上，测试印花处和非印花处的顶破强力，取4次的平均值。

2 结果与讨论

2.1 地色染料的碱性拔染工艺

2.1.1 汽蒸条件

以分散蓝284为地色染料进行染色，采用碱性拔白工艺，当氢氧化钠质量分数为10 %和汽蒸温度为120 ℃时，汽蒸时间对碱拔染的影响见表1。

表1 汽蒸时间对碱拔染效果的影响Tab.1 In fl uence of steaming time on alkaline discharge printing effects

由表1可知，随着汽蒸时间的增加，白度呈增加趋势，明度值增加，K/S值下降。当汽蒸时间为25～30 min时，碱拔染效果较好。选择汽蒸时间为25 min。

固定汽蒸时间为25 min，汽蒸温度对碱拔染的影响见表2。

表2 汽蒸温度对碱拔染效果的影响Tab.2 In fl uence of steaming temperature on alkaline discharge printing effects

由表2可知，汽蒸温度较低时，碱拔染的效果较差，随着汽蒸温度的增加，白度和明度值明显增加，K/S值下降，碱拔染效果较好。选择汽蒸温度为120 ℃。

2.1.2 助拔剂

为提高汽蒸时碱的渗透和增强纤维的溶胀，选择耐碱性的渗透剂和涤纶膨化剂为碱性拔染的助拔剂，考察对碱拔染效果的影响。当氢氧化钠质量分数为10 %、汽蒸温度120 ℃、汽蒸时间25 min时，3种3 %的耐碱性渗透剂和4种0.33 %的膨化剂对碱拔染效果的影响见表3和表4。

表3 渗透剂对碱拔染效果的影响Tab.3 In fl uence of different permeate agents on alkaline discharge printing effects

由表3可知，与不加耐碱渗透剂相比，加入AEP、OEP-9和JFC-M，对白度、明度和K/S值的影响较小，这说明氢氧化钠在汽蒸过程中能渗入结构松弛的涤纶绒布纤维内部，因此耐碱渗透剂的作用不明显。

表4 膨化剂对碱拔染效果的影响Tab.4 In fl uence of different swelling agents on alkaline discharge printing effects

由表4可知，与不加膨化剂相比，加入4种涤纶膨化剂，能明显提高白度和明度值，K/S值下降。其中以二氯甲烷和邻苯基苯酚的碱拔白效果较好，白度增加了9 %～9.6 %，明度值提高了3.6 %～6.3 %，K/S值下降了16.6 %～45.8 %。

选择邻苯基苯酚为助拔膨化剂，邻苯基苯酚添加量对碱拔染效果的影响见表5。

表5 膨化剂质量分数对碱拔染效果的影响Tab.5 In fl uence of different swelling agent concentrations on alkaline discharge printing effects

由表5可知，低浓度时，随着邻苯基苯酚质量分数的增加，白度和明度增加，K/S值下降，碱拔白效果较明显。当质量分数超过0.21 %时，碱拔白效果的变化不大，不再随着质量分数的增加而增加。这是因为0.21 %的膨化剂已足以使纤维溶胀，此时碱剂和助剂易进入纤维，再增加用量作用不明显。另外，当邻苯基苯酚质量分数较高时，碱性拔白浆的成浆困难，浆容易出现块状粘结。因此，控制邻苯基苯酚质量分数为0.21 %。

2.1.3 碱剂用量

碱浓度的高低直接影响到碱拔染效果，当邻苯基苯酚质量分数为0.21 %，汽蒸温度120 ℃和汽蒸时间25 min时，碱浓度对碱拔染的影响见表6。

表6 氢氧化钠质量分数对碱拔染效果的影响Tab.6 In fl uence of different sodium hydroxide concentrations on alkaline discharge printing effects

由表6可知，当碱质量分数为10 %时，白度和明度值最大，K/S值较低，碱拔染效果最好。降低碱质量分数，不利于碱对分散染料的水解或质子化，拔染效果较差；增加碱质量分数，涤纶绒布织物的绒毛会产生更多水解，地色会露出来，拔白效果变差。

碱性拔染时，纤维表面的绒毛会发生碱水解，蒸化时因碱液的渗透会进一步水解纤维。因此，考察碱质量分数为10 %时对涤纶绒布织物的强度下降程度是决定碱拔染印花工艺可行性的关键之一。未处理涤纶绒布的顶破强力为609.88 N，经10 %碱质量分数拔染的绒布印花处的顶破强力为332.63 N，碱拔染处顶破强力下降了45.46 %，纤维强度下降虽很大，但顶破强力仍比较高，基本不影响使用性能。

2.2 地色染料的碱性拔染性能

采用对分散蓝284碱拔白优化出的工艺条件，即氢氧化钠10 %、邻苯基苯酚0.21 %，汽蒸条件120 ℃×25 min。筛选出的地色染料有：黄119，棕19，绿9，蓝148，蓝284，红886，红玉WRUT，PUD-SD深红，PUD深红，PUD-SD黑，PUD-SD藏青和P-3R黄。碱性拔染地色染料的拔白效果见表7。

表7 地色染料的碱性拔白效果Tab.7 Effects of grounding dyes alkaline discharge printing

由表7可知，经碱性拔染，蓝148、绿9、黑PUDSD、藏青PUD-SD和红玉WURT5只染料的明度值增加了104 %～207 %，K/S值下降了95 %～97 %；蓝284和深红PUD-SD的明度值增加了75 %～87 %，K/S值下降了92 %～96 %。其余5只染料的明度值增加率超过20 %，K/S值下降达73 %～87 %。白度值较低是由于涤纶绒布绒地没有拔染造成的，经肉眼观察，碱拔白处的绒毛呈白色，基本上无其他杂色，具有良好的拔白效果。

2.3 花色染料的耐碱性拔染性能

选择25只染料先进行染色，然后用优化的地色拔白浆进行拔印，比较拔染前后染料最大吸收波长和K/S的变化，结果见表8。

由表8可知，碱性拔染时会导致K/S值的下降和最大吸收波长的变化。结合工厂对K/S值下降率低于20 %～35 %的要求，可得：

1)碱性拔染前后最大吸收波长不变及K/S下降率低于20 %的染料有：Yellow A-BT、Violet A-BT；

2)碱性拔染前后最大吸收波长不变及K/S下降率低于35 %的染料有：红153、橙31、安诺其可拔黄棕、Pink A-BT、Red A-BB、Navy A-BT；

3)碱性拔染前后最大吸收波长的变化为5 nm及K/S下降率低于20 %的染料有：红179、红152、Rubine A-BT、红902、Scarlet A-BT、蓝WF-BOH、蓝825。

另外，绿WF-BL具有较好的耐碱性，但会引起色光的较大偏移，可作为花色染料，弥补花色染料的色谱。其他试验的染料不适合作为花色染料。

表8 花色染料的耐碱性拔白效果Tab.8 Effects of prime dyes alkali resistance discharge printing

3 结 论

1)涤纶分散染料碱性拔染工艺条件为：氢氧化钠10 %，邻苯基苯酚0.21 %，甘油3 %，PEG-400 3 %，印花油3 %，荧光增白剂1 %，糊料PE和适量水，配制成拔白浆；汽蒸温度120 ℃，汽蒸时间25 min。

2)适合碱性拔染的地色染料有：黄119，黄P-3R，红886，红玉WRUT，PUD-SD深红，PUD深红，蓝148，蓝284，绿9，棕19，PUD-SD黑，PUD-SD藏青。

3)耐碱性拔染的花色染料有：Yellow A-BT、可拔黄棕、红153、红179、红152、红902、Red A-BB、Pink A-BT、Rubine A-BT、Scarlet A-BT、橙31、Violet A-BT、Navy A-BT、蓝WF-BOH、蓝825和绿WF-BL。

[1] 王慧珍，唐人成，龙家杰.涤纶织物黑地高温染色拔白印花[J].丝绸，1998(12)：32-35.

[2] 尚颂民，邢建伟.分散染料结构与其可拔性的关系[J].西北纺织工学院学报，1994，8(4)：386-390.

[3] 陈启宏.涤纶仿丝绸碱剂拔染印花助剂及工艺研究[J].丝绸，1997(8)：32-36.

[4] 彭桃芝，俞镛源.分散染料碱防拔染印花[J].苏州丝绸工学院学报：1998，18(1)：13-22.

[5] 辛云川，朱亚伟，陆同庆.涤纶/人棉包裹织物碱性烂花工艺探讨[J].染整技术，2009(10)：14-16.

Research on alkaline discharge printing process of polyester fabrics with disperse dyes

CHEN Bang-jia1, ZHU Ya-wei1,2, YU Xing-ying3
(1.National Engineering Laboratory for Modern Silk, Suzhou 215123, China; 2.College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University,Suzhou 215021, China; 3. Zhejiang Wanfeng Chemical Co., Ltd., Shaoxing 312073, China)

In this paper, the alkaline discharge printing process of polyester fabrics with disperse dyes was studied. The effects of steaming conditions, different auxiliaries, Sodium hydroxide and its concentrations on white discharging of C.I. Disperse Blue 284 were explored. The results indicated that white pulp with sodium hydroxide 10 %, O-Phenyl phenoll 0.21 %,steaming at 120 ℃ for 25 min could produce excellent discharge effects. In addition, by taking alkali resistance test on disperse dyes, the grounding dyes and three primary colors which can bear strong base were fi ltered out.

Polyester fiber; Disperse dyes; Alkaline discharge printing

TS194.4

A

1001-7003(2011)12-0009-03

2011-09-10

浙江省重大科技专项重点工业项目(2010C01023)；江苏省高校优势学科一期建设项目(YX11500111)

陈邦家(1987－ )，男，硕士研究生，研究方向为新型染整技术。通讯作者：朱亚伟，教授，yaweizhu@suda.edu.cn。