ZB-10改性粘胶织物的染色效果评价

赵晓明,李锦芳

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)



ZB-10改性粘胶织物的染色效果评价

赵晓明,李锦芳

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)

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，然后将改性平纹粘胶织物活性染料轧烘焙无盐染色，最后对改性平纹粘胶织物染色效果进行评价。结果表明：改性平纹粘胶织物的活性染料无盐染色的K/S值和固色效率明显高于未改性平纹粘胶织物加盐染色的相应指标。改性平纹粘胶织物比未改性平纹粘胶织物染料用量可以大大减少，改性织物可以节约染料。在染色条件控制得当的情况下，改性平纹粘胶织物的匀染性良好。与未改性的平纹粘胶织物相比，改性平纹粘胶织物的耐洗色牢度达到未改性平纹粘胶织物的效果。改性平纹粘胶织物的耐摩擦牢度比普通平纹粘胶织物稍差，需要进一步研究和讨论。

平纹粘胶织物 阳离子 蛋白改性剂ZB-10 改性 染色 效果评价

0 前言

近年来人们在染色助剂方面作了大量的工作，合成一系列无盐染色交联剂[1-4]。用于纤维素阳离子化改性的试剂，大多数都可作为无盐交联剂使用，其作用原理类似于固色剂固色，即助剂同时与染料与纤维形成共价交联，以提高染料的利用率[5-7]。在本课题组刘元军等研究的基础上[8-18]，本文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，然后将改性平纹粘胶织物活性染料轧烘焙无盐染色，最后对改性平纹粘胶织物染色效果进行评价。

1 实验部分

1.1 实验主要药品和仪器(见表1和表2)

表1 实验主要药品

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 测试指标

1.3.1 染色深度等色度指标测定[13-16]

平纹粘胶织物K/S值测定采用SF-300思维士电脑测色仪，测定8次，取其平均值。

1.3.2 匀染性测定

在平纹粘胶织物上任取n个点，测试其表观深度K/S值，然后计算出平均值及标准偏差Sr，标准偏差愈小，则匀染性愈好。公式如下：

式中，n为测量点数。

1.3.3 固色效率测定

固色效率(%) =(皂煮后K/S值/皂煮前K/S值) ×100

1.3.4 摩擦牢度测试

按照GB/T3920-1997 《纺织品 色牢度实验 耐摩擦色牢度》测试。

1.3.5 耐洗色牢度测定

按GB/T3921.3-1997《纺织品 色牢度试验 耐洗色牢度：方法3》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 染料用量对染色效果的影响

未改性平纹粘胶织物按照以下工艺染色：浸轧染液(活性艳红M-2B，Na2CO35 g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)；

改性平纹粘胶织物按照以下工艺染色：浸轧改性液(ZB-10 15 g/L,NaOH 4 g/L,二浸二轧,轧液率70%)→预烘(70℃,1.5 min)→浸轧染液(活性艳红M-2B，Na2CO35 g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)。改变染料用量，其他条件不变，实验结果见图1，图2所示。

图1 染料用量对K/S值的影响

图2 染料用量对固色效率的影响

由图1，图2可知，未改性的平纹粘胶织物和改性的平纹粘胶织物K/S值都随着染料用量的增加而增加；未改性的平纹粘胶织物随着染料用量的增加固色效率下降；改性的平纹粘胶织物随着染料用量的增加固色效率逐渐增加。在相同染料浓度下，改性平纹粘胶织物的K/S值和固色效率远远高于未改性织物。表明要获得相同染色深度，改性的平纹粘胶织物可大大节约染料用量，降低染色污染和染色成本。

2.2 染料种类对染色效果的影响

第一组平纹粘胶织物按照以下工艺染色: 轧改性液(ZB-10 15 g/L,NaOH 4 g/L,二浸二轧)→预烘(70℃,1.5 min)→浸轧染液(染料，Na2CO35 g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)

第二组平纹粘胶织物按照以下工艺染色: 浸轧染液(染料，Na2CO35 g/L)→预烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)

第三组平纹粘胶织物按照以下工艺染色: 浸轧染液(染料，Na2CO310 g/L，NaCl 40 g/L)→预烘(80℃,2 min)→焙烘(150℃,2.5 min)

染色织物测K/S值，实验结果见图3。

图3 染料种类对K/S值的影响

*注：活性黑M-2R的用量为30g/L，其他染料用量均为10 g/L。

由图3可知，不同种类的活性染料对平纹粘胶织物进行染色，由于活性染料结构不同、活性基团不同，染色效果也有所不同。相比之下，改性平纹粘胶织物的得色量有很大提高。说明平纹粘胶织物经过助剂改性后，染色性能显著提高，在无盐低碱的条件下染色，染料与纤维间产生更强的作用力，有更多的染料上染到纤维上。

2.3 改性平纹粘胶织物染色的匀染性

用SF-300思维士电脑测色仪测试，测得用活性艳红M-2B染色的改性平纹粘胶织物和未改性平纹粘胶织物染样上10个点的K/S值，计算染色深度K/S的平均值和标准偏差。结果见表3。

从表3可以看出，用活性艳红M-2B染色的改性平纹粘胶织物比未改性平纹粘胶织物的K/S值高得多，说明改性平纹粘胶织物表面染色深度比未改性织物深。通过K/S值计算，改性平纹粘胶织物不匀率高于未改性平纹粘胶织物，说明经过改性的平纹粘胶织物匀染性降低。原因可能是经过改性后，染料与纤维之间作用力增加，容易染色不匀；另外，助剂ZB-10中含有废弃蛋白，结构复杂，分子量大，在织物上吸附不匀，造成改性不匀，进而导致后期染色不匀。

表3 用活性艳红M-2B染色的改性平纹粘胶织物的K/S指标

2.4 平纹粘胶织物耐摩擦牢度的评定

测试摩擦牢度，实验结果如表4所示。

表4 不同种类染料、不同工艺染色平纹粘胶织物的干、湿摩擦牢度比较

由表4可看出，改性平纹粘胶织物使用上述所选的活性染料染色后的干、湿摩擦牢度均比未改性平纹粘胶织物的要差，其主要原因是改性平纹粘胶织物染色深度比未改性平纹粘胶织物染色深度大得多，使得改性织物上未与纤维结合的染料量多于未改性织物。此外，有可能ZB-10与纤维之间的结合不牢固，使结合助剂上的染料容易被摩擦下来。因此助剂ZB-10的合成工艺条件仍需要进一步研究。

2.5 平纹粘胶织物耐洗牢度的评定

测试耐洗色牢度，结果如表5所示。

表5 不同种类染料、不同工艺染色平纹粘胶织物的耐洗色牢度比较

由表5可知，除了活性艳蓝BPS改性后粘胶沾色牢度只达到2级，低于未改性织物的耐洗色牢度；其他改性平纹粘胶织物与未改性平纹粘胶织物用同种类染料不同工艺染色后的粘胶沾色牢度基本相同，都能达到4级以上。改性平纹粘胶织物的褪色牢度低于未改性平纹粘胶织物，考虑到改性平纹粘胶织物的染色深度远远大于未改性织物，因此，认为改性平纹粘胶织物沾色牢度和褪色牢度能达到未改性织物的效果。

3 结论

采用ZB-10浸轧改性平纹粘胶织物，能显著提高对阴离子活性染料的染色性能。改性平纹粘胶织物的活性染料无盐染色的K/S值和固色效率明显高于未改性平纹粘胶织物加盐染色的相应指标。因此，改性平纹粘胶织物染色时，不需加入电解质，能实现了活性染料的无盐染色，降低废水中电解质污染。要获得相同的染色深度，改性平纹粘胶织物比未改性平纹粘胶织物染料用量可以大大减少，改性织物可以节约染料。在染色条件控制得当的情况下，改性平纹粘胶织物的匀染性良好。与未改性平纹粘胶织物相比，耐洗色牢度达到未改性平纹粘胶织物的效果。改性平纹粘胶织物的耐摩擦牢度比普通平纹粘胶织物稍差，需要进一步研究和讨论。 阳离子蛋白改性剂ZB-10有效利用了废弃的羽毛蛋白，实现了资源的循环利用。

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2017-02-18

国家自然科学基金项目(51206122)，天津工业大学创新实验室2016年大学生创新训练计划项目(20160107)，2015年天津工业大学研究生科技创新活动计划资助项目(15101)。

赵晓明(1963-)，男，博士，天津市特聘教授，博士生导师，研究方向：吸波涂层材料的制备及其性能研究。

TS193

A

1008-5580(2017)02-0070-04