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P型活性染料用于棉织物印花的性能评价
集萃印花网  2011-08-08

    【集萃网观察】摘要:为了评价P型活性染料用于棉织物印花性能,本文进行了该染料在棉织物上的印花实验,优化了实验条件,测试了印花布的各项色牢度、提升性和相对强度。结果表明:P型活性染料溶解度≥150g/L,不溶物含量<0.2%,用于棉织物印花的最佳性能为白底沾色牢度4~5级、摩擦色牢度4—5级、皂洗色牢度4—5级、提升率100%、相对强度l00%。

  活性染料织物印花具有色泽鲜艳,色谱齐全工艺简单,操作方便,拼色容易,湿处理牢度好等优点,因而被广泛应用,特别是在棉上印花更显优势。棉织物以活性染料,碱剂,尿素、防染盐S和原糊等调成色浆印花,经烘干、固色。染料由色浆转移到纤维上,扩散进纤维内部,在碱性介质中与纤维发生化学反应,形成共价键固着在纤维上,形成一定的花纹图案。

  高档印花布要求活性染料色牢度好、提升力高、相对强度高、色浆稳定性好、水解染料易洗涤等。能符合纯棉织物高档印花要求的活性染料较少,因此,对活性染料纯棉印花性能的评价,优选活性染料的工作十分重要。本文对MarcocionP型活性染料进行印花试验,对印花布的上述指标进行测试,以确定它能满足市场对高档印花布的质量要求。

  1试验

  1.1材料和设备

  织物:纯棉平布14.6tex×14.6tex,524根/10em×283根/10cm。

  试剂:Marc℃ionRedP一4BN—O1(上海东美化工有限公司)、MarcocionGoldenYellowP—RRN一01(上海东美化工有限公司)、Marc℃ionBlueP一3RX(上海东美化工有限公司)、6.5%海藻酸钠原糊、小苏打、尿素、防染盐S、皂洗剂(科凯IJ℃anit~S—C)。

  设备:RC—MP2000型磁棒印花机(上海一派印染技术有限公司),RC—CSD型汽蒸机(上海一派印染技术有限公司),GretagMacbethColor—CIE3100型测色配色仪(苏州方特电子科技有限公司),CY—R1型溶解度分散性不溶物试验机(上海持盈化工仪器科技有限公司),YB571B型摩擦牢度仪(上海上微金辉电机有限公司),SW一12AⅡ型耐洗色牢度试验机(上海麦鑫机械制造科技有限公司),循环式烘箱,电子天平,评定用沾色灰色样卡,电磁炉,熨斗等。

  1.2溶解性

  1.2.1溶解度

  按照GB/T3671.1—1996《水溶性染料溶解度的测试方法》测试。

  1.2.2不溶物

  按照GB/T2381—1994《不溶物含量测试方法》测试。

  1.3直接印花标准工艺

  (1)工艺处方(g)

  染料30、尿素90、防染盐S9、小苏打24、6.5%海藻酸钠糊500、热水347。

  (2)工艺流程

  印花(印花网目:120,磁棒:直径10mm,长28on)一烘干(80℃×3分钟)一汽蒸(102℃x8分钟)一淋洗(冷水冲洗至澄清)一热水洗(50—60℃温水冲洗至水澄清)一皂洗(1g/L皂洗剂,95℃以上5分钟两次)一淋洗(冷水冲洗至澄清)一熨干。

  1.4印花织物性能试验

  1.4.1白底沾色试验

  印花布-30℃水洗5分钟—70℃热水洗5分钟一85℃皂洗5分钟(皂洗剂3g/L)洗5分钟一70℃水洗5分钟。

  

  1.4.2摩擦色牢度试验

  摩擦色牢度按照(ISO105一X12)摩擦色牢度测试方法测试。

  1.4.3水洗色牢度试验

  水洗牢度按照ISO105一C04/ISO105一C06C2S水洗牢度测试方法测试。

  1.4.4提升率试验

  材质:纯棉平布;染料用量:5—80g/kg{彬尿素用量:参照直接印花标准工艺使用量;汽蒸条件:102℃,8分钟(湿度80%)。

  1.5相对强度试验

  1.5.1尿素用量对相对强度的影响

  织物:丝光棉平布;染料用量:30g/kg;标准色浆配制中的尿素用量:0、50、100、150、200g/kg;饱和汽蒸条件:102℃,8分钟(湿度80%)。

  1.5.2碱剂用量对相对强度的影响

  织物:丝光棉平布;染料用量:30g/kg;标准色浆配制中的碱用量:小苏打用量分别为1O、15、20、25、30、35g/kg;饱和汽蒸条件:102℃,8分钟(湿度80%)。

  1.5.3色浆稳定性对相对强度的影响

  织物:丝光棉平布;染料用量:30g/kg;色浆堆置条件:35℃烘箱中密封保存1~6天;色浆配方成份:标准工艺处方;饱和汽蒸条件:102℃,8分钟(湿度8O%)。

  1.5.4汽蒸时间对相对强度的影响

  织物:丝光棉平布;染料用量:30g/kg;色浆配方成份:直接印花标准工艺处方。饱和汽蒸条件:102℃,2、4、6、8、10、12、14、16分钟。

  1.5.5汽蒸温度对相对强度的影响

  织物:丝光棉平布;染料用量:30g/kg;色浆配方成份:直接印花标准工艺处方;饱和汽蒸条件:98℃、102℃、106℃、110℃、114clC,8分钟。

  2结果与讨论

  2.1溶解度、不溶物测试结果

  

  由表3得知:P型活性染料白底沾色牢度好,花纹鲜艳;摩擦牢度好,符合服用要求。

  表4数据可以看出三支染料的皂洗色牢度好,有利于提高印花产品的质量,满足客户要求。

  

  2.4提升率

  从图1提升率曲线看,Marc℃ionRedP一4BN一01、MarcocionGoldenYellowP—RRN一01、Marco—eionBlueP一3RX在棉上提升率可达到8%以上,均有优良的提升性能,三支染料曲线走势近似,提升性能相近。

  

  2.5相对强度

  2.5.1尿素

  尿素作为染料溶解剂和吸水媒体,用量多少直接影响染料的固着程度。结合图2可以看出,在棉上三支染料强度随着尿素用量增加而增加,到达一定值时强度逐渐变小,从而看出尿素用量要适度。三支染料尿素用量约在50kg时强度最大。尿素用量少,不利于纤维吸湿膨化,不易于染料向纤维内部渗透,织物得色浅;尿素用量多,湿度大,染料水解程度加大,织物得色变浅。

  

  尿素具有助溶、溶解吸湿等性能。在调制活性染料,印地科素染料等印花色浆中可加入适当尿素,帮助染料溶解,并能稳定色浆。活性染料分子中虽然具有亲水性的磺酸基,溶解度已较好,但由于印花时染料用量高,而且浴小,,所以还需要用尿素来助溶。

  尿素吸湿约24.4%,它在汽蒸时有吸湿作用,能促进纤维膨化,有利于染料渗透,提高给色量,在活性染料汽蒸和干热固着中起到提供所需水分的作用。特别是在棉织物上印花时,只有在较高浓度的尿素作用下纤维才能充分膨化,使染料扩散进入纤维,保证活性染料的上染量。

  2.5.2碱剂

  结合图3可以看出,三支染料对碱的稳定性较好。一氯均三嗪结构的P型活性染料反应性较低,对碱用量较高,与纤维生成的共价键稳定性好。综合考虑三支染料小苏打用量l5~25g/kg。

  

  碱剂用量较低纤维与染料未充分键合,织物的得色较浅;碱剂用量较高时印花色浆稳定性下降、染料在碱性条件下水解程度加大,从而使织物的强度降低。

  活性染料在棉布上直接印花与棉纤维的OH一发生化学结合需要在碱性介质中进行。在碱性介质中其OH一发生解离形成OH一,这种状态下可与染料发生化学反应生成纤维一染料共价键。碱剂的选择主要取决于染料的活性大小,印花所需的储存稳定性,纤维种类等。在实际生产中小苏打是最常用的碱剂。作用机理为:织物经活性染料印花后烘干,在蒸化过程中小苏打受热分解生成Na2CO3由于介质的pH由原来的8.4增高至10.5~11,此时染料与纤维的结合量最大。加碱虽能使固色过程加快但碱剂的加入会使色浆稳定性变差、染料发生水解从而使印花织物得色变浅、白地沾污,因此,碱不宜多加。

  2。5.3色浆稳定性

  从图4数据可以看出三支染料色糊稳定性较好,强度几乎不随色糊放置时间增加而变化,因此色糊可以放置约一周。

  

  印花原糊的主要作用是将染料及化学助剂等传递到织物上去,印花后染料固着,原糊即被洗去。它本身在印花过程中不发生反应,主要起传递介质作用。影响印花效果最主要因素就是糊料,因此,选用的糊料必须不与染料产生化学反应,海藻酸所带的羧酸基遇碱可生成羧酸钠,溶解于水,电离成羧基阴离子和钠正离子,因此海藻酸钠糊是阴荷性的,它与阴荷性的活性染料有很好的相容性,海藻酸钠是活性染料最理想的糊料。

  2.5.4汽蒸时间

  结合图5可以看出三支染料随着汽蒸时间的延长强度先上升,后下降。综合考虑三支染料较佳汽蒸时间为8~l0分钟。汽蒸时间过短染料与纤维未充分键合,印花织物得色较浅,汽蒸时间过长染料水解程度加大,从而使印花织物得色变浅,白地沾污。

 

  2.5.5汽蒸温度

  结合图6可以看出三支染料随汽蒸温度升高强度先上升后下降。综合考虑三支染料最佳汽蒸温度约为102℃。

  

  汽蒸温度低染料与纤维反应不充分,随着温度升高染料固着力变强,织物强度增加,当温度达到一定值时染料水解速度大于固着速度,织物强度反而下降,同时当汽蒸温度较高时,蒸箱内湿度下降,织物色光较萎暗。

  3结论

  (1)三支MarcoeionP活性染料在棉上应用最佳工艺为尿素5%,小苏打15%~25%,汽蒸时间8~10分钟,汽蒸温度102℃。

  (2)三支染料溶解度≥150g/L,不溶物含量<0.2%可推荐用于自动配浆系统。

  (3)三支MarcoconP染料的各项色牢度均达到了较高的牢度等级。

  (4)尿素用量,碱剂用量,汽蒸条件等是影响印花强度的关键因素。

  (5)三支MarcocionP染料色浆稳定性较好,放置一周强度几乎无变化。

  (6)三支MarcocionP染料对色浆中各助剂依存性相近,可组合使用。

  (7)三支MarcocionP染料的性能符合纯棉织物高档印花的要求。

  来源 刘建平

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