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关于合成单宁改善蚕丝/锦纶交织物同色性的原理

发布时间:2018-08-07      点击次数:1319

关键词:蚕丝;锦纶交织物;

美析仪器:UV-1100;UV-1800

前言

       蚕丝/锦纶交织物是丝绸型多组分纤维织物之一。尽管蚕丝和锦纶都可用酸性染料及1:2型金属络合染料染色,但因两种纤维基本结构单元、聚集态结构、化学官能团及含量等存在差异,因而在采用一浴法染色时较难达到同色。染浅中色时,因锦纶对酸性染料的亲和力大于蚕丝,使其表观颜色浓于蚕丝;染深浓色时,因锦纶氨基含量低,因而吸附染料量少,进而使得其表观颜色淡于蚕丝。研究表明,通过筛选染料和控制染浴pH值,可改善蚕丝/锦纶交织物的同色性。

一般情况下,蚕丝/锦纶交织物染色后,锦纶的表观颜色比蚕丝浓,因此,如果在染浴中添加合适的染色助剂,降低染料在锦纶上的上染量,即可改善蚕丝和锦纶的同色性。在同色性改进剂方面,合成单宁可用作防染剂,通过降低酸性染料在锦纶上的上染量,而改善羊毛/锦纶混纺交织物的同色性;通过降低直接和活性染料在锦纶上的沾染量,而改善锦纶/纤维素纤维混纺交织物的配色性能,据此推测,将合成单宁应用于蚕丝/锦纶交织物的染色,亦能降低染料在锦纶上的上染量,从而改善蚕丝和锦纶的同色性。

本课题探讨了合成单宁在蚕丝/锦纶交织物酸性和中性染料染色中的应用,并着重研究了合成单宁改善锦纶/蚕丝交织物同色性的机理。

 1 试验

1.1材料

织物 蚕丝织物,锦纶织物。

染料 弱酸性染料Everacid A,Everacid N;弱酸性黄6G,艳蓝G,艳蓝6B(市售);中性染料Isolan K(不含磺酸基),Isolans(含1个磺酸基),Isolan 2S(含2个磺酸基其它化学品 合成单宁Mesitol NBS(化学组分是芳香磺酸、羟基芳香砜与甲醛的缩合物,;醋酸,醋酸钠(均为分析纯)。

1.2染色方法

将等重的锦纶和蚕丝织物置于同一染浴中染色,以此方式模拟染色蚕丝/锦纶交织物。

染色处方

染料/%(owf) 2

合成单宁/%(owf) x

pH值(用醋酸/醋酸钠调节) 5

浴比 50:1

染色工艺40℃始染,升温至95℃,保温60 min,水洗,晾干。

1.3合成单宁吸附试验

将蚕丝和锦纶织物分别用合成单宁溶液于60℃,pH值5和浴比40:1条件下处理40 min,水洗,晾干。

1.4测试方法

上染百分率(E) 采用美析UV-1800型紫外可见分光光度计,以残液比色法测定染液在大吸收波长下的吸光度.按式(1)计算:

式中:A。——染色前染液的吸光度;

A1——染色后染液的吸光度。

合成单宁在纤维上的吸附量(Cf) 吸附处理完毕,测定残液在紫外光区大吸收波长下的吸光度,根据吸光度一合成单宁浓度的标准工作曲线,确定残液中的合成单宁浓度,根据吸附前后处理液中合成单宁浓度差及纤维的干燥质量,计算合成单宁在纤维上的吸附量。

K/S值 在UltraScan PRO型测色仪上测定,采用D65光源,10°视场。

同色性平衡值(K) 按式(2)计算同色性平衡值,评价锦纶和蚕丝的同色性。当K=1时,锦纶和蚕丝同色;当K>1时,锦纶颜色浓于蚕丝;当K<1时,蚕丝颜色浓于锦纶。K值越接近1.同色性越好。

式中:(K/S)n——锦纶的表观色深值;

(K/S)s——蚕丝的表观色深值。

防染率 蚕丝和锦纶单独染色时合成单宁对染料上染纤维的防染率按式(3)计算;蚕丝/锦纶交织物染色时合成单宁对染料上染某一纤维组分的防染率按式(4)计算:

式中:Ea——染浴中未加合成单宁时染料上染百分率;

Ep——染浴中加合成单宁时染料上染百分率;

(K/S)a——染浴中未加合成单宁时某一纤维组分的表观色深值;

(K/S)p——染浴中加合成单宁时该纤维组分的表观色深值。

结果与讨论

2.1 合成单宁在蚕丝/锦纶交织物染色中的应用

2.1.1 合成单宁对不同染料染色同色性的影响

用酸性和中性染料在加或不加合成单宁的条件下染蚕丝/锦纶交织物,测试各染样K/S值,结果见图l。

图1 合成单宁对酸性和中性染料染色同色性的影响

注:合成单宁用量为1.5%(owf)。

由图1可知,未加合成单宁时,除黄N-3R,黄6G,橙N-G,艳蓝G,艳蓝6B和黄2S-GLHP外,大多数染料染色的结果是锦纶K/S值大于蚕丝K/S值,表明锦纶和蚕丝的同色性较差;用双磺酸基酸性染料和含磺酸基中性染料染色后,蚕丝和锦纶的K/S值相对接近一些,即同色性相对好一些。

加合成单宁后,除用橙N-G,艳蓝6B,绿N-G,黄2S-GLH和大红2s-L染色的锦纶和蚕丝K/S值均降低外,其它染料染色呈锦纶K/S值降低,蚕丝K/S值增加。

根据同色性平衡值的计算可知,在添加合成单宁染色的情况下,用所有染料染色的同色性平衡值K均较未加合成单宁时有所降低,这表明合成单宁对锦纶具有明显的防染作用。

针对未加合成单宁染色时大多数染料染色结果是锦纶表观色深大于蚕丝,染色时添加合成单宁具有明显改善同色性的作用。进一步观察图1以及根据同色性平衡值K的计算结果可知,除黄6G,黄N-3R,橙N-G,艳蓝G,艳蓝6B和黄2S-GLH(不加合成单宁时同色性更好)外;添加合成单宁后,用其它染料染色的结果均是蚕丝和锦纶的表观色深更为接近,即同色性得到提高。

2.1.2合成单宁用量对同色性的影响

合成单宁用量与蚕丝、锦纶表观色深值和同色性平衡值的关系见图2。

图2合成单宁用量对蚕丝和锦纶同色性的影响

由图2可知,随着合成单宁用量增加,锦纶K/S值显著下降,而蚕丝K/S值则逐渐增大,当达到一定用量时,两种纤维的K/S值相近,可接近同色。对Everacid红N-B而言,合成单宁用量仅需1.2%(owf)就能使蚕丝和锦纶达到同色;对于Everacid蓝N-RL而言,因其分子量较小、结构较简单,不加合成单宁,锦纶和蚕丝染色时同色性很差,故合成单宁所需用量应适当增加,当其用量达到4.5%(owf)时,蚕丝和锦纶基本同色;超过各自的佳用量后,蚕丝K/S值反而高于锦纶。

本试验表明,蚕丝/锦纶交织物用不同染料染色时,获得同色染色效果所需要的合成单宁用量不同,这反映了合成单宁改善同色性的程度或对染料上染量影响的程度与染料结构特点有关。因此,合成单宁的用量应根据具体情况而定。

2.2合成单宁提高染色同色性的机理

若合成单宁在染液中与染料发生相互作用,并形成复合物,或者在纤维上发生吸附,则其将会影响染料的上染速率和上染量,也会影响染料在蚕丝/锦纶交织物上的分配速率和分配比例,进而将影响两种纤维组分的同色性。为了研究合成单宁在蚕丝/锦纶交织物染色中的作用及其改善同色性的机理,拟从合成单宁在染液中与染料的相互作用、在蚕丝和锦纶上的吸附、对酸性染料分别上染蚕丝和锦纶的影响、对酸性染料上染蚕丝/锦纶交织物中蚕丝和锦纶组分的影响等方面进行讨论。

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