锗纤维针织面料的染色

王 进,刘艳君

(西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048)

锗纤维针织面料的染色

王 进,刘艳君

(西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048)

采用分散蓝2BLN染料对锗纤维针织面料进行两浴法染色，探讨载体用量、染液PH、固色温度和固色时间对上染率和 K/S 值的影响。确定的最优染色工艺为：分散蓝2BLN染料1%(o.w.f)，含固量为4%的防泳移剂5g/L，载体用料1.0%，平平加O1.0 %(o.w.f)，PH为5.0，染色温度85℃，固色温度90℃，上染时间60min，固色时间65 min，浴比1∶25。对染色后织物进行性能测试，结果显示，锗纤维面料的耐洗色牢度、耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度达到4级以上，织物的经纬向顶破强力均有所下降，但能够满足服用要求。

分散染料 染色 针织物 锗纤维

0 前言

锗纤维[1-3]是一种具有提高人体免疫、增加皮肤活性、能发射远红外线的特殊功能保健纤维。它的化合物拥有广泛的有益生物学效应，既具有增强抗氧化系统的功能，又拥有刺激造血系统功能，让人体能够明显抗衰老以保持青春活力。锗元素是从锗石中经过特殊的高科技工艺提取而得，以涤纶为载体，并能够持久、牢固地粘附在涤纶上的纤维。

锗纤维在针织面料中一般与棉纤维混纺，试验采用精梳棉/锗纤维混纺比为6:4，其中锗纤维是以涤纶为载体的。对该混纺针织面料的染色必然涉及到涤/棉染色问题，即选用分散染料和活性染料染色。但一浴法染色时，分散染料和活性染料在碱性条件下易形成共价键而导致染料凝结沉淀并产生污花[4-5]，因此，本试验采用二浴法染色[6-8]。试验通过对影响锗纤维混纺针织面料的几个主要因素进行分析优化从而确定最佳染色工艺，并对染色后针织物的撕破强力和各项色牢度进行测试。

1 试验

1.1 试验材料、试剂与仪器

试验材料 锗纤维1+1罗纹组织针织物面料(经漂白后的试样多块)

试验试剂 分散蓝2BLN染料，涤纶载体，防泳移剂，碳酸钠，元明粉，平平加O等。

试验仪器 Datacolor SF300型电脑测色、配色仪，JY-1180高温电脑程控染样机，722型光栅分光光度计，SW-12AH型耐洗色牢度仪，YG631汗渍色牢度仪，CHY-65摩擦色牢度仪，YG(B)026B型电子织物强力机、PH计、水浴锅、天平、烘箱等。

1.2 染色工艺

活性染料染色试剂参数：分散蓝2BLN染料1%(o.w.f)，含固量4%的防泳移剂5g/L，平平加O为1%(o.w.f)，染色温度为85℃，上染时间为60min，浴比为1∶25。

1.3 测试衡量指标

1.3.1 上染比率

上染比率是指原液吸光度与染色结束后残液吸光度的差值和原液吸光度的比值，采用分光光度计测定，其上染百分率计算如公式(1)所示：

(1)

式中，E为上染比率，A0为原液在最大吸收波长处的吸光度，A1为上染后残液在最大吸收波长处的吸光度。

1.3.2 K/S值(染色深度)

采用Datacolor SF300型电脑测色配色仪进行测定。

1.3.3 染色牢度评定

耐汗渍色牢度 参照GB/T 3922—2013《纺织品 色牢度试验 耐汗渍色牢度》测定。

耐皂洗色牢度 参照GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测定。

耐摩擦色牢度 参照GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》测定。

1.3.4 顶破强力测试

采用YG(B)026B型电子织物强力机对染色前/后织物顶破强力进行测试。

2 结果与讨论

2.1 锗纤维组分上染

2.1.1 载体用量的确定

根据1.2节的染色工艺配方，并选取载体用量为0.5～3.0%，染液pH=4，固色温度85℃，固色时间60min，得出的载体用量对上染比率和K/S值的影响如图1所示。

图1 载体用量对上染率和K/S值的影响

由图1可以看出，当载体用量为1.0%以下时，针织面料的上染率和染色深度K/S值均随载体用量的增加而增加，但当载体用量超过1.0%时，织物上染率和染色深度K/S值均随载体用量的增加而减小，且两个衡量指标走势基本保持一致。出现这种现象的可能原因是在染液中出现了第三相，而第三相的出现使得染料在染液中的溶解度增加，一方面会使得参与上染的染料减少导致上染比率和染色深度下降，另一方面也抑制了反应的正向进行。综合考虑，本实验确定的载体用料为1.0%。

2.1.2 染液PH值的确定

根据1.2节的染色工艺配方，确定载体用量为1.0%，染液pH=3～5.5，固色温度85℃，固色时间60min，得出的PH对上染比率和K/S值的影响如图2所示。

图2 PH值对上染率和K/S值的影响

由图2可以看出，PH值在5.0以下时，面料的上染率和染色深度K/S值均增大，但当PH值超过5.0时，上染率和染色深度急剧下降。这是因为锗纤维混纺面料更适宜在较弱酸性条件下反应，所以后续工艺需掌握好染液的相对酸性。综合考虑，这里确定PH为5.0。

2.1.3 固色温度的确定

根据1.2节的染色工艺配方，确定载体用量为1.0%，染液pH=5，固色温度75℃～100℃，固色时间60min，得出的固色温度对上染比率和K/S值的影响如图3所示。

图3 固色温度对上染率和K/S值的影响

由图3可以看出，当固色温度在90℃以下时，织物上染率与染色深度K/S值随温度的增加而增加，但固色温度超过90℃后，上染率和染色深度反而下降。这是因为温度低于90℃时，反而较适宜并能保持正向进行，上染率和染色深度提高。超过90℃后，织物受热而力学性能下降，并伴有泛黄、手感下降的现象。综合考虑，本试验选择固色温度为90℃。

2.1.4 固色时间的确定

根据1.2节的染色工艺配方，确定载体用量为1.0%，染液pH=5，固色温度85℃，固色时间30min～80min，得出的固色时间对上染比率和K/S值的影响如图4所示。

图4 固色时间对上染率和K/S值的影响

由图4可以看出，固色时间对织物的上染率和染色深度K/S值也产生一定的影响，当固色时间不超过65℃时，上染率和染色深度随固色时间的延长而增加，但固色时间超过65℃时，上染率显著下降，而K/S值还持续增加。这是因为固色时间过长，一部分染料会发生解吸而不利于反应的继续进行。综合考虑，确定的固色时间为65 min。

由以上试验分析可以得出最优染色工艺条件为：分散蓝2BLN染料1%(o.w.f)含固量为4%的防泳移剂5g/L，载体用料1.0%，PH 5.0，平平加O 1%(o.w.f)，染色温度85℃，固色温度90℃，上染时间60min，固色时间65 min，浴比1∶25。

2.2 棉纤维组分上染

2.1节已经对锗纤维混纺针织面料的锗纤维载体涤纶组分进行了染色工艺优化，但织物中的棉组分并未上染，因此在此基础上使用活性染料对织物的棉组分上染来达到最优染色效果。优化过程类似于前面涤纶因素分析，以碳酸钠用量、氯化钠用量、固色时间、固色温度四个因素为主因素，最后确定的活性染料最优染色工艺为：活性翠兰KN-G 1.2%(o.w.f)，碳酸钠10g/L，氯化钠20g/L，六偏磷酸钠1%(o.w.f)，浴比1∶25，染色温度60℃，染色时间30min，固色温度90℃，固色时间30min。

2.3 染色牢度测试分析

通过最优染色工艺对锗纤维/棉混纺针织面料染色，并对其各项色牢度进行测试，结果如表1所示。

表1 染色后锗纤维针织面料各项色牢度

注：色牢度共分5级，5级最好，1级最差。

染色牢度是评价染色效果的重要指标，从表1可以看出，染色后织物的耐洗色牢度和耐汗渍色牢度变色均为5级，而沾色均为4级；而干、湿耐摩擦色牢度经纬向也都在4～5级，能完全满足服装色牢度的要求。

2.4 顶破强力测试分析

通过最优染色工艺对锗纤维/棉混纺针织面料染色，并对其顶破强力进行测试，结果如表2所示。

表2 染色后锗纤维针织面料顶破强力

由表2可以看出，锗纤维针织面料经最优工艺染色后，上染率可达到76.89%，染色前/后织物的顶破强力分别为502.41N/489.76N，顶破强力略有下降，但不会影响服装用要求。

3 结论

(1)锗纤维混纺织物中锗纤维组分最优染色工艺条件为：分散蓝2BLN染料1%(o.w.f)含固量为4%的防泳移剂5g/L，载体用料1.0%，PH5.0，平平加O1%(o.w.f)，染色温度85℃，固色温度90℃，上染时间60min，固色时间65 min，浴比1∶25。

(2)染色后织物耐水洗色牢度和耐汗渍色牢度变色均为5级，而沾色为4级；干、湿耐摩擦色牢度经纬向也都在4～5级，能满足服装色牢度的要求。

(3)锗纤维混纺针织面料染色后，顶破强力略有下降，但不影响服用性能要求。

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DyeingofGermaniumFiberKnittedFabric

WANGJin,LIUYan-jun

(School of Textile and Materials, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048)

Two-bath dyeing method was adopted to dye germanium fiber knitted fabric with disperse blue 2BLN dye. The influence of carrier dosage, PH value of dyeing solution, fixing temperature and time on the uptake rate and K/S value were explored. The optimal technical process was decided: disperse blue 2BLN dye was 1%(o.w.f), migration inhibitor with 4% amount of solid was 5g/L, carrier dosage 1.0%, Pregal O 1.0%(o.w.f), PH value 5.0, the dyeing temperature 85℃ for 60 min and fixing temperature 90 ℃ for 65 min, bath ratio 1:25. The properties of dyed fabric were tested and the results showed that the color fastness to washing, perspiration and rubbing could reach Level 4 and above while the warp and weft tearing strength decreased slightly, which could meet the clothing requirements.

disperse dye dyeing knitted fabric germanium fiber

2017-05-11

王进(1991-)，男，硕士研究生，研究方向：功能性针织面料的研究与开发。

刘艳君(1963-)，女，教授，硕士生导师。

TS193

A

1008-5580(2017)04-0114-04