酸性染料染色用高分子防沾色皂洗剂的性能研究

2014-03-16梁冬

化纤与纺织技术 2014年2期

梁冬

（广东职业技术学院，广东佛山528041）

酸性染料主要用于蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色，染色过程中染料主要以离子键的形式与纤维结合，也可通过氢键和范德华力与纤维结合。酸性染料染色后，织物表面还存在一些未与纤维结合的染料，去除纤维表面的这些染料有利于提高染色织物的牢度。特别是采用酸性染料印花时，通过汽蒸后仍有一部分染料残留在色浆中而未上染到织物上，需要去除这部分的染料，并且防止它们沾染白色的底色[1]。本实验对酸性染料染色用高分子防沾色皂洗剂的性能进行了研究。

1实验

1.1 实验材料

织物：尼丝纺（白度为82.90）、真丝12电力纺（白度为85.83）。

试剂：硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸氢钠、醋酸、三乙醇胺、聚乙烯吡咯烷酮PVP K-30、脂肪胺聚氧乙烯醚1860、脂肪胺聚氧乙烯醚1830、脂肪醇聚氧乙烯醚O-25、马来酸／丙烯酸共聚物。

染料：酸性品蓝6B、酸性深蓝5R、弱酸性艳蓝6B、弱酸性桃红B、弱酸性绿GS。

1.2 仪器

DHE Mathis汽蒸机（瑞士）、针状浸轧焙烘机（台湾瑞比）、HHS型电热恒温水浴锅（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）、UltraScan XE型测色仪（HunterLab.Ltd.USA）、ALC-210.4电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 织物染色

锦纶织物的染色：配制浴比为1:50、染料用量为2% （owf）、醋酸用量为 0.5 mL／L的染液。将染液放入水浴锅中升温至45℃，将在温水中浸渍，充分润湿后挤干的布样放入染浴中开始染色，适当搅拌下30 min内升至98℃，续染30 min。染毕取出试样，水洗、晾干待用。

真丝织物的染色：配制浴比为1:50、染料用量为2% （owf）、醋酸用量为 0.5 mL／L的染液。将染液放入水浴锅中升温至40℃，将在温水中浸渍，充分润湿后挤干的布样放入染浴中开始染色，适当搅拌下30 min内升至95℃，续染30 min。染毕取出试样，水洗、晾干待用。

1.3.2 助剂对染料在织物上沾色的影响

在染料质量浓度为20 mg／L的染液中分别加入质量浓度2 g／L的不同助剂，一定重量的白布放入染液中，在40℃和60℃，浴比1∶80的条件下处理30 min，取出白布，晾干后测白布的K／S值和白度。通过对比染料在白布上的沾色情况，评价助剂的防沾色效果。

1.3.3助剂对染色织物皂洗时防沾色的影响

将按1.3.1染色或1.3.2印花后的织物与一块相同大小的同类纤维白布一起投入到温度为60℃、浴比为1∶40，规定助剂浓度的洗涤浴中，皂洗20 min，水洗染色布和白布，晾干后测白布的K／S值和白度，用于评价助剂的白地防沾色效果。

2 实验结果与分析

2.1 各类助剂对染料在织物的沾色的影响

2.1.1 各类助剂对染料在真丝织物的沾色的影响

PVP属非离子型水溶性高分子化合物，与一般的有机染料有很强的亲和力，这主要是PVP分子中的内酰胺结构与染料中的有机官能团，如羟基、磺酸基、羧基结合，可以有效去除在染色中未上染的浮色，从而防止沾污[2-3]。PVP对酸性染料对真丝织物的沾色的影响，结果列于表1。

表1 PVP对酸性染料在真丝电力纺的沾色的影响

由表1可知：40℃和60℃时少量三乙醇胺的加入使得K-30PVP对于防沾污的能力有所提高，但是，K-30PVP的防沾污的能力并不是随着三乙醇胺的量的加大而逐渐提高。对不同结构的染料呈现不同的结果。

在前面试验的基础上，对原料进行复配，配制了6个配方，列于表2。

表2 防沾色皂洗剂的配方 %

聚氧乙烯型非离子表面活性剂在洗涤过程中能与染料分子形成某种稳定的聚集体，可以有效除去染色加工中的浮色。O-25是非离子表面活性剂中应用最广的一类，易溶于水，具有优良的扩散、乳化、净化、润湿性能。马来酸／丙烯酸共聚物对碳酸盐等具有很强的分散作用，热稳定性高，对印染废水中水垢的生成具有良好的抑制作用[4]。复配助剂对染料对真丝织物的沾色的影响结果列于表3。

表3 复配助剂对染料对真丝电力纺的沾色的影响

复配助剂可以弥补单一表面活性剂性能的缺陷，提高防沾色的能力[5]。由表3可知，复配助剂2#、4#、5#、6#防沾污剂在防止酸性染料在真丝织物上的沾色匀有很好的效果，防沾污的能力大小为2#＞6#＞5#＞4#。

2.1.2 各类助剂对染料在锦纶织物的沾色的影响

在染料质量浓度为20 mg／L，洗涤温度60℃的条件下，试验了复配助剂对染料对锦纶织物的沾色的影响，结果列于表4

表4 复配助剂对染料在锦纶织物的沾色的影响

由表4可知，几种配方的助剂在防止酸性染料在锦纶织物上的沾色有着很好的效果。而且，随着助剂用量的增加，织物的白度明显提高，防沾污的效果明显得到改善。其中配方5和6的效果最为明显。复配助剂与染料发生相互作用，通过使染料增溶于表面活性剂形成的胶束中，降低水溶液中单分子染料的质量浓度，或使染料与表面活性剂结合，分散在染浴中，从而降低染料与纤维的吸附、结合牢度等，使染料分子不沾染到纤维上，达到防沾色效果[6-7]。

2.2 助剂在染色织物皂洗时的防沾色作用

2.2.1 助剂在真丝染色织物皂洗时的防沾色效果

将按1.3.1染色后的真丝针织物与一块相同大小的真丝针织物白布一起投入到温度为60℃、浴比为1∶40，助剂质量浓度2 g／L的洗涤浴中，皂洗20 min，晾干后测原白布的K／S值和白度，用于评价助剂的白地防沾色效果。试验结果列于表5。

表5 几种助剂在染色真丝织物皂洗时的防沾色作用

各种助剂的分子结构不同，对染料的结合能力有差异。由表5可知，试验的几种助剂对于洗涤下来的染料均有一定的防止再沾污效果。其中1860的效果最好，加入1860可以有效地防止白地沾污。

试验了复配助剂对弱酸性桃红B染色后皂洗时的沾色效果，试验结果列于表6。

由表6可知，复配的助剂对染色真丝织物在皂洗时洗涤下来的染料均有一定的防止再沾污效果。这主要是由于助剂对染料具有一定的作用，可以通过与染料的相互作用使染料保留在洗涤液中，防止染料沾污白织物，其中配方5和6在染色织物和印花织物的洗涤中均体现出最好的防沾色效果。

表6 复配助剂在染色真丝织物皂洗时的防沾色作用

2.2.2 助剂在锦纶染色织物皂洗时的防沾色效果

将按1.3.1染色后的锦纶织物与一块相同大小的锦纶白布一起投入到温度为60℃、浴比为1∶40，助剂质量浓度2 g／L的洗涤浴中，皂洗20 min，晾干后测原白布的K／S值和白度，用于评价助剂的白地防沾色效果，试验结果列于表7。

由表7可知，几种复配助剂对染色锦纶织物在皂洗时洗涤下来的染料均有一定的防止再沾污效果。比较两种染料的数据可以发现几种助剂对防止依利尼尔黄A-R在锦纶织物上的沾色效果较好，而且随着防沾污剂用量的增加，防再沾污效果越好；但对于酸性品蓝6B效果较差，这说明助剂的防沾污的能力还与染料的结构有很大的关系。比较不同助剂的效果，配方6的效果最好，并且配方6对两种染料的防沾色效果均较好。

3 小结

以市售聚乙烯吡咯烷酮（K=30）、脂肪醇聚氧乙烯醚O-25、脂肪胺聚氧乙烯醚1830、脂肪胺聚氧乙烯醚1860、马来酸／丙烯酸共聚物为原料，探讨了在对酸性染料对真丝、锦纶沾色的影响。并在此基础上复配了6个助剂，进行防沾色试验。研究结果表明，各类助剂对酸性染料的防沾色作用具有一定的效果，其中配方5和6对真丝织物皂洗时的防沾色效果较好，锦纶织物皂洗时，配方6的防沾色效果最好。