帐篷面料染色用分散染料性能研究

2017-07-19叶宗保潘云芳

纺织科学与工程学报 2017年3期

关键词：分散染料升华染料

叶宗保,潘云芳

(1.东丽酒伊织染(南通)有限公司，江苏南通 226007;2.江苏工程职业技术学院，江苏南通 226007)

帐篷面料染色用分散染料性能研究

叶宗保1,潘云芳2

(1.东丽酒伊织染(南通)有限公司，江苏南通 226007;2.江苏工程职业技术学院，江苏南通 226007)

研究了如何提高帐篷用涤纶面料染色水浸牢度，主要针对前期筛选之后SPWF高水浸分散染料应用方面的性能，探讨了pH值、温度及时间对染料染色性能的影响，实验结果表明，SPWF分散染料对pH染色酸度要求较高，最佳pH值为3.5～4.5，适宜偏酸染色；染料的最佳染深性一般在4%～6%之间；在130℃染色30min～35min，染色深度较好；SPWF型分散染料需还原清洗，其适合的定型条件为180℃×40s，一般得到的水浸牢度为4 级以上，升华的牢度为4-4.5级。

分散染料帐篷水浸牢度

0 前言

近年，帐篷已经被国内外户外运动爱好者所接受，随着帐篷出口量的增加，在运输过程中，大都采用集装箱运输，但运输过程中，由于温湿度的影响，集装箱中储存帐篷的实际温度会高出户外温度，而帐篷面料基本是由两种及两种以上颜色的涂层面料拼接而成，尤其对深浅颜色面料拼接的，高温高湿很容易造成深色上的颜色迁移到浅色面料上，造成沾色，导致客户拒收，造成极大的资源浪费，这是困扰帐篷面料生产厂家多年的问题。我们接到这个课题后，从涤纶染色用分散染料着手，分析了染料的各项性能，同时，增加了染色后面料经过涂层整理后的牢度测试，从而筛选出性能优良的分散染料。

涤纶面料具有独特的风格和手感，但同时客户也对其面料的色牢度等染色性能提出更高要求。普通的分散染料在染涤纶纤维时染深性、色牢度、匀染性等各方面性能指标较差，其牢度指标往往也达不到买家的沾色要求。而前期筛选出的SPWF分散染料是一组就有优越热泳移牢度级染料，一般聚酯涤纶及其混纺织物经高温定型后，分散染料通常从纱线纤维中游离至表面，加以洗涤后均会沾色与白底同型织物上，而此类型则可避免此现象发生[3]。本组染料最适合要求高水洗牢度的户外运动面料和针织T/C纱线、布的染色，本文主要研究了SPWF染料在涤纶帐篷面料上的染色应用性能，通过测色所得的数据绘制了折线图，以标准样和批次样的色力度绝对值的对比，分析其染色性能。色力度和K/S有什么区别？K/S是绝对的，可以用公式计算出来的，而色力度是相对概念，类似于染料的上染量，要与标准染料相比得出的数据。

1 实验

1.1 实验材料、药品、设备

①实验材料超细涤纶平布(50×50/290F)、多纤维贴衬布、升华衬布。

②实验药品分散金黄SPWF、分散红玉SPWF、分散蓝SPWF、高温分散匀染剂、醋酸、纯碱、扩散剂、皂片。

③实验设备高温染样机(科伦机电 Y/GSC)、振荡机(科伦机电 KL-AS-24F)、烘箱(志聖科技有限公司 SMO-1B)、升华牢度仪(科伦机电 Y/SF)、定型机(科伦机电 KL-DX)、测配色仪(台瑞精机 Y/CP)。

1.2 测试

1.2.1 测色方法

在测色配色仪上测试标准样和批次样颜色的参数，两者之间表面强度的相对值为织物的色力度值，可以从测色数据上直接获得[1]。标准样可以选择同一实验条件下的任何一块色布。

测色配色仪的测色条件：光源为D65；视角为10°；大孔径。

1.2.2 水洗牢度

①测试内容样布的耐水洗牢度，AATCC 61-2A测试标准。

②水洗过程还原清洗(Am012-5扩散剂 0.5g/L，片碱 1.5g/L，保险粉3g/L，浴量100mL，85℃×5min)→酸中和(HAc 0.2g/L，浴量100mL，50℃×5min)→定型机定型(根据不同温度条件定型)→水洗牢度测试(多纤维布5cm，标准皂片3g/L，纯碱1g/L，钢珠25粒，浴量50mL，60℃×30min)→贴样与评级(剪取5cm×2cm的水洗多纤，贴样，根据AATCC ISO105/A03-1990评定沾色用灰色样卡，对指定的纤维进行沾色评级。)

1.2.3 升华牢度

①测试内容样布染料耐升华牢度

②升华测试还原清洗(Am012-5扩散剂 0.5g/L，片碱 1.5g/L，保险粉3g/L，浴量100mL，85℃×5min)→酸中和(HAc 0.2g/L，浴量100mL，50℃×5min)→升华牢度测试(4cm×5cm待测样，升华贴衬布，180℃×30s)→贴样与评定(剪取2cm×2cm升华样，白边与沾色布为1:3，以AATCC ISO 105/A03-1993评定沾色用灰色样卡进行沾色评级。)

1.2.4 水浸牢度

测试方法：将涂层布样与同类型织物前处理涂层后的布样贴合在一起(布样尺寸4cm×6cm)，浸入水中，挤去水分后，置于两块玻璃中间(玻璃5 cm×10cm)，放入恒温箱中，在规定的温度(37℃±2℃)、压力(12kPa)、时间处理(12h)，由于水的作用，涂层布中的染料会析出，色布和白布会发生不同程度的褪色和沾色，组合布样经过干燥后，用灰色样卡评定原样变色和贴衬织物沾色。

2 实验结果及讨论

2.1 pH值对SPWF染料染色的影响

取P/190T涤纶布2g，染料用量2%(owf)，浴比1：30，在不同pH值情况下130℃染色30min，以pH值为4.0的染色样为基准，研究pH值对SPWF分散染料染色效果的影响[2]，结果见图1。

图1 pH值对SPWF染料染色影响

由图1可知，SPWF分散染料对pH值较敏感，其最佳上染pH值在3.5～4.5，此时，织物上的染料上染量最多；当pH值在5～6时，染料上染量开始明显减少，布面上可以冲洗掉大量浮色，所以，SPWF染料在中性条件下染色能够获得较好的水洗牢度；当pH=8时，织物上染料量小于10%，所以SPWF染料在染色时对pH要严格控制。

2.2 SPWF染料上染速率曲线

取P/190T涤论织物2g，染料用量2%(owf)，调节pH值至4.0，浴比1：30，室温入染，以1.0℃/min升温至135℃ ，保温30min，采用分步取样，以60℃染色样为基准，测色后根据数据绘制上染速率曲线，结果见图2。

图2 SPWF染料上染速率曲线图

由图2可知，SPWF分散金黄在80℃～130℃上染速率较快，特别在110℃时，上染速率开始急剧加快，此时极易造成布面上有色花产生，所以在染SPWF分散金黄时建议从80℃开始特别控制染色速率，以0.9℃/min升温至120℃后，再加快升温速率。SPWF分散红玉和SPWF分散蓝在60℃～100℃之间上染速率较缓慢，分散红玉的最快上染温度区间为110℃～120℃，分散蓝则在110℃～130℃，建议在染此两种色时，在110℃时保温5min，待染料缓慢的上染一定量后，控制升温的速率(在1℃/min)至120℃，这样是为了确保染料在此区间能达到匀染的目的，然后可调快升温速率至规定的温度，这样可以减少整体的染色时间。

2.3 SPWF分散染料提升力

染色浓度分别为0.01%、0.03%、0.06%、0.1%、0.3%、0.6%、1%、2%、4%、6%、8%和10%(owf)，在PH值为4.0，浴比为1：30，130℃染色30min。然后进行还原清洗(Am012-5扩散剂 0.5g/L，片碱 1.5g/L，保险粉3g/L，85℃×5min)，烘干后进行测色，以染料用量为0.01%的染色样为基准，评价提升力，结果见图3。

图3 SPWF染料提升力曲线

由图3可知，SPWF分散红玉在染色浓度为4%(owf)时已达到最高的上染量；SPWF分散蓝在染色浓度为6%(owf)左右时达到最高的上染量；SPWF分散红玉的上染速率相应缓慢，几乎在用量达到10%(owf)时才达到最高的上染量。

2.4 染色温度和时间对SPWF染料上染速率的影响

SPWF高水洗分散染料多数情况下用于染深色，染色浓度高，为了能够达到最高上染量和较好的匀染性，实验常会用高温135℃染色。取2g涤纶织物，染色浓度为2%(owf)，调pH值至4.0，浴比1：30。室温入染，并控制升温的速率，当升温至120℃、125℃、130℃、和135℃，分别在20min、25min、30min、35min取样。还原清洗(Am012-5扩散剂 0.5g/L，片碱 1.5g/L，保险粉3g/L，85℃×5min)后以120℃×20min染色样为标样，进行测色，结果见图4。

(1)分散金黄SPWF

(2)分散红玉SPWF

(3)分散蓝SPWF

由图4可知，分散金黄SPWF和分散红玉SPWF在130℃×30min时，基本达到了染色平衡；三支染料在120℃时染料仍处于移染和上染的过程；分散蓝SPWF在130℃和135℃时染色深度较相同，在135℃×25min时分散蓝SPWF染色深度突然增加，色光偏红，说明在此阶段染色色光发生变化，当达到135℃×30min时染色深度同130℃×30min时的色光相近，说明分散蓝SPWF染色的最佳的染色温度、时间为130℃×30min；另外的两支染料135℃染色样的染色深度也都小于130℃的染色样，由此可以说明，SPWF分散染料适合在130℃染色30min才能得到较好的染色深度。

2.5 还原清洗与定型对色牢度的影响

2.5.1 还原清洗与定型对水洗沾色牢度的影响

取2g P/190T涤纶布，染色浓度为5.0%(owf)，调节pH值至4.0，浴比1：30，室温入染，130℃×30min后取出染色样，根据2.2.2的工艺条件和不同的实验要求进行水洗牢度测试，表1中主要反映了相应沾色较多的醋酯和锦纶的沾色情况，具体结果见表1。

表1 还原清洗与定型对水洗牢度的影响

由表1可知，未经还原清洗的织物其水洗牢度较差，那是因为，SPWF分散染料多是用来染深色，染料的浓度较高，所以织物表面的浮色量多，不经过还原清洗，则其水洗牢度较低。经过还原清洗的织物，在浓度为5%时，其沾色级别达到3.5～4.0级；当定型的温度小于180℃时，对醋酯和锦纶的沾色仍能够达到3.5～4.0级，说明定型温度低对SPWF染料的水洗牢度并没有太大的影响；当定型的温度使用200℃时，染料在醋酯和锦纶上沾色明显，水洗牢度仅有3.0～3.5之间，其水洗牢度有下降趋势。所以SPWF应在还原清洗后定型，定型条件选择180℃×40s，一般牢度可达到4.0-5.0之间。

2.5.2 还原清洗对升华牢度的影响

取2g P/190T涤纶布，染色浓度为5.0%(owf)，调节pH值至4.0，浴比1：30，室温入染，130℃×30min后取出染色样，根据1.2.3的工艺条件行升华牢度测试[4]，表中主要反映了相应涤纶白布沾色情况，具体结果见表2。