改性平纹粘胶织物轧烘焙染色工艺条件的探讨

2016-05-10郭映雪李卫斌赵晓明

纺织科学与工程学报 2016年2期

关键词：平纹活性染料粘胶

郭映雪，李卫斌，赵晓明

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)

改性平纹粘胶织物轧烘焙染色工艺条件的探讨

郭映雪，李卫斌，赵晓明

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)

摘要：讨论了助剂ZB-10改性平纹粘胶织物活性染料轧烘焙工艺条件对染色性能的影响，优化出其最佳染色工艺条件，并评价改性平纹粘胶织物的染色效果。结果表明：优化出助剂ZB-10改性平纹粘胶织物活性染料染色的最佳工艺为：浸轧染液(染料，Na2CO35 g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)。

关键词：平纹粘胶织物阳离子蛋白改性剂ZB-10改性活性染料染色性能

0前言

粘胶纤维俗称人造棉、人造毛和人造丝，是以天然纤维素为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成。采用不同的原料和纺丝工艺，可以分别得到普通粘胶纤维，高湿模量粘胶纤维和高强力粘胶纤维等。目前粘胶纤维的染色多用活性染料，但活性染料存在盐和碱用量大的污染问题[1-5]。为了解决此难题，在本课题组刘元军等研究的基础上[6-15]，本课题首先选用自制的阳离子蛋白助剂ZB-10，采用连续浸轧工艺对平纹粘胶织物进行改性，然后讨论改性平纹粘胶织物活性染料轧烘焙无盐染色工艺条件，通过测试织物表面染色深度K/S值、固色效率及牢度等性能指标，确定改性织物轧染染色的最佳工艺条件。

1实验部分

1.1实验仪器和材料

1.1.1实验材料

平纹粘胶织物

1.1.2实验药品(见表1)

表1　实验药品

1.1.3实验仪器(见表2)

表2　实验仪器

1.2工艺流程

阳离子蛋白助剂ZB-10浸轧改性平纹粘胶织物→活性染料轧染染色→测定表观染色深度K/S值等指标

1.3工艺方法及条件

1.3.1平纹粘胶织物浸轧改性工艺

平纹粘胶织物浸轧蛋白改性液(ZB-10 0-25g/L，氢氧化钠0～6 g/L，二浸二轧，压力0.25 MPa，车速3.0 m/s)→烘干(80℃，2.5 min)

1.3.2染色工艺

工艺一：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5 g/L，碳酸钠5 g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25 MPa，车速3.0 m/s)→预烘(80℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)。

工艺二(未改性平纹粘胶织物传统染色工艺)：染色(染料，Na2CO310 g/L，NaCl 40 g/L，轧液率70%，压力0.25 MPa，车速3.0 m/s)→预烘(80℃,2 min)→焙烘(150℃,2.5min)

1.4染色深度测试[13]

平纹粘胶织物K/S值测定采用SF-300思维士电脑测色仪测试。

2结果与讨论

2.1盐用量对平纹粘胶织物染色效果的影响

未改性、改性的平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5g/L，氯化钠0～60g/L，碳酸钠5g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25MPa，车速3.0m/s)→预烘(80℃，2.5min)→焙烘(150℃，2.5min)，结果见图1。

图1　氯化钠用量对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图1中看出，随氯化钠用量增加，未改性平纹粘胶织物表面染色深度提高，此过程中氯化钠起到促染作用。然而通过助剂ZB-10改性的平纹粘胶织物染色时，随氯化钠用量增加，表面染色深度下降。改性平纹粘胶织物不加盐情况下染色，其表面染色深度明显高于未改性平纹粘胶织物加盐60g/L的染色平纹粘胶织物的表面染色深度。因此，ZB-10改性平纹粘胶织物可以实现平纹粘胶织物活性染料无盐染色。

2.2碳酸钠用量对平纹粘胶织物染色效果的影响

改性平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5 g/L，碳酸钠0～15 g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25 MPa，车速3.0 m/s)→预烘(80℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)，结果见图2。

图2　碳酸钠用量对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图2中可以看出，随着固色碱剂用量的增加，改性平纹粘胶织物的染色深度逐渐增大，然后缓慢降低。当碳酸钠用量在5g/L时，K/S值最大，最终选定固色碱剂加入量为5 g/L。

2.3预烘温度对平纹粘胶织物染色效果的影响

改性的平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5 g/L，碳酸钠5 g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25 MPa，车速3.0 m/s)→预烘(50℃～100℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)，结果见图3。

图3　预烘温度对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图3看出，随着预烘温度的升高，改性平纹粘胶织物的表面染色深度先减后增，一定温度后才略微下降。当温度为50℃时，改性平纹粘胶织物的K/S值最大。

2.4预烘时间对平纹粘胶织物染色效果的影响

改性平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5g/L，碳酸钠0～15g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25MPa，车速3.0m/s)→预烘(80℃，1min～4min)→焙烘(150℃，2.5min)，实验结果见下页图4。

图4　预烘时间对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图4可以看出，随着预烘时间的延长，改性平纹粘胶织物的表面染色深度先增后减。在相同的烘干温度下，预烘时间过短，织物的含水量高，导致后期焙烘阶段染料水解量增大，固色率降低，进而降低织物的染色深度。

2.5焙烘温度对平纹粘胶织物染色效果的影响

改性平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5g/L，碳酸钠0～15g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25MPa，车速3.0m/s)→预烘(80℃，1.5min)→焙烘(110℃～170℃，2.5 min)，实验结果见图5。

图5　焙烘温度对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图5可以看出，随着焙烘温度升高，改性平纹粘胶织物的表面染色深度，先增加又下降。当焙烘温度为130℃时,改性平纹粘胶织物的K/S值达到最大。

2.6焙烘时间对平纹粘胶织物染色效果的影响

改性平纹粘胶织物按照如下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B 0.5g/L，碳酸钠0～15g/L，二浸二轧，轧液率70%，压力0.25MPa，车速3.0m/s)→预烘(80℃，1.5min)→焙烘(130℃，1min～4min)，实验结果见图6。

图6焙烘时间对平纹粘胶织物K/S值的影响

从图6可以看出，随着焙烘时间的延长，改性平纹粘胶织物的K/S值呈现上升趋势，1.5min～2.5min时上升明显，2.5min后上升缓慢。焙烘时间过短，织物上大部分的染料与纤维发未能发生固着反应，K/S值较低；焙烘时间过长，织物强度可能降低。实验优选改性平纹粘胶织物活性染料染色的焙烘时间为2.5min。

3结论

优化出助剂ZB-10改性平纹粘胶织物活性染料染色的最佳工艺为：浸轧染液(染料，Na2CO35g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)，可以实现改性平纹粘胶织物活性染料无盐、低碱染色。

参考文献

[1]DM.Lewis,以纤维活化改性法使纤维素纤维染色的新途径[J].染料工业,1994(3)：44-51.

[2]章杰.现代活性染料技术进展[J]印染，2004(2)：37-42.

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[4]LEWIS DM,LEI XP.New methods for improving the dyeability of cellulose fibers with reaetive dyes J[J].J Soc Dyers&Cot,1991,107(3):102-106.

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[8]刘元军，王雪燕，张璟.蚕蛹蛋白粘胶长丝改性与漂白同浴工艺研究[J].丝绸，2011(8):10-14.

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