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碱剂对丝绸活性染料冷堆印花固着率的影响
集萃印花网  2012-02-16 00:00:00
    【集萃网观察】摘要:丝绸活性染料冷堆印花工艺中,可采用色浆直接加碱法和面料轧碱法进行固色试验。比较这两种施碱方法中碱剂类型和用量对印花固着率影响的试验结果表明,色浆直接加碱工艺宜采用2%碳酸氢钠(除活性橙F2R需要用6%外),面料轧碱法的碱剂为氢氧化钠/碳酸钠组合,最佳用量为2.5%/5.O%;面料轧碱法的固着率比色浆直接加碱法略高,但耗能多,且面料表面存在颜色不匀、泛黄等问题;色浆直接加碱法则简单易行,冷堆印花质量较好。

  l 试验部分

  1.1材料和设备

  织物 14654真丝素绉缎

  辅助材料 涤纶布,保鲜膜,玻璃棒

  染化料 活性染料Tulactiv红F3B、Tulactiv橙F2R、Tulactiv海军蓝F2B、Tulactiv黑GSP(阿图公司), 氢氧化钠,碳酸钠,碳酸氢钠,硅酸钠。

  设备 小轧车,101—1A型鼓风电热恒温干燥箱, 印花小台板,CARBOLITE恒温箱,Datacolor SF600X测色配色仪

  1.2试验工艺

  1.2.1色浆加碱工艺

  色浆处方

  活性染料/% 1

  碱/% x

  海藻酸钠浆/%6O

  水/ %35~38

  活性染料用40℃温水溶解后,与碱一起加入海藻酸钠浆和水中,搅拌均匀。在印花小台板上,将色浆直接刮印到织物上;然后贴上涤纶布(隔离物),两者一起卷在玻璃棒上,并用保鲜膜包紧,放人CARBOL1TE恒温箱中,于3O℃下堆置一定时间,取出,皂煮,水洗,熨干熨平,用DatacolorSF600X测色配色仪测定K/S值。

  1.2.2织物轧碱工艺

  织物浸轧预先配制的碱液,然后烘干,待用。活性染料用40cC温水溶解后,加人海藻酸钠浆和水中,搅拌均匀。冷堆印花工艺及K/S值测定同1.2.1节。

  1.2.3皂煮工艺

  209净洗剂/(g/L) 2

  碳酸钠/(g/L) 2

  温度/℃ 9O

  时间/min 10

  2结果与讨论

  2.1色浆加碱工艺

  2.1.I碱剂类型对固着率的影响

  采用碳酸氢钠、碳酸钠及碳酸钠/碳酸氢钠3种碱剂,质量分数分别为2%、2%和1%/1%,按1.2.1节工艺观察3种碱剂在30℃冷堆印花不同时间的K/S值,结果见表1。

  

  由表1可知,色浆中直接加人碳酸氢钠的K/S值最高,也即固着率最高,碳酸钠/碳酸氢钠的固着率次之,碳酸钠的固着率最差。这与碱剂的碱性强弱有关,其碱性强弱依次为碳酸钠、碳酸钠/碳酸氢钠和碳酸氢钠。碱剂碱性越高,活性染料水解越多,,固着率就越低。此外,不同碱剂对不同结构染料的水解也不同。

  从表1还可知,除了活性红F3B/碳酸钠系统冷堆9h后K/S值下降外,其余均随时间延长而逐渐增加。在冷堆24h后,除活性橙F2R外,其它3只染料的K/S值基本稳定或有所下降。因此,采用色浆直接加碱法做冷堆试验,无论用何种碱剂,在3O℃条件下冷堆24h,就可以达到比较高的固着率。

  2.1.2碱剂用量对固着率的影响

  以碳酸氢钠为碱剂,冷堆温度30℃,试验其不同用量(质量分数)及冷堆时间对K/S值的影响,结果见表2。

  

  由表2知,碳酸氢钠为6%时,除活性黑GSP外,其它3只染料的固着率达到最高。特别是活性橙F2R,随着冷堆时间的延长,其K/S值变化远远高于其它3只染料。

  对于活性红F3B、活性黑GSP和活性海军蓝F2B,碳酸氢钠质量分数2%和6%时的固着率差异不大,考虑到成本和排放问题,除活性橙F2R碳酸氢钠质量分数取6%外,其它染料采用质量分数2%进行冷堆。

  活性黑GSP的耐碱稳定性仍然最好,碳酸氢钠质量分数和冷堆时间对K/S值的影响都不大。

  2.2织物轧碱工艺

  2.2.1碱剂类型对固着率的影响

  采用织物轧碱工艺,由于织物上所带碱量不多,因此可选择碱性比较强的碱剂。试验选用氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠3种碱剂及其组合,其用量见表3。按1.2.2节工艺,试验以上碱剂冷堆不同时间的K/S值见表4。

  

  由表4知,冷堆相同时间,碱剂为氢氧化钠或含有氢氧化钠时,活性染料的固着率最高。但随着时间的延长,其它碱剂的固着率渐渐提高,有些甚至超过氢氧化钠碱剂。这可能是由于氢氧化钠碱性强,染料与纤维之间的反应较快,但随着时间的延长,使用其它碱剂时,染料与纤维间的反应也在不断进行,从而使K/S值不断提高。

  从混合碱的K/S值变化来看,硅酸钠/碳酸钠组合的碱性比较弱,所以,活性染料的固着率也较低;氢氧化钠/硅酸钠组合虽然固着率高于硅酸钠/碳酸钠,但颜色的鲜艳度以及牢度性能则比氢氧化钠/碳酸钠差。

  因此,冷堆印花不适宜加人硅酸钠。冷堆时间为24h时,采用氢氧化钠固色的K/S值最高,氢氧化钠/碳酸钠次之。丝绸面料如果选用浸轧氢氧化钠,得色量虽很高,但因氢氧化钠不易水洗去除,往往使成品pH值超标,如果用酸中和则增加用水和成本。综合考虑固着率、鲜艳度、色牢度和成本等因素,宜采用氢氧化钠/碳酸钠配方。

  2.2.2碱剂用量对固着率的影响

  采用氢氧化钠/碳酸钠,按1.2.2节工艺试验其配比对固着率的影响,结果见表5。

  

  表5中,氢氧化钠/碳酸钠为2.5%/5%时,活性染料经24h冷堆后固着率达到最高。碱剂配比对4只染料的固着率差异不大,说明氢氧化钠/碳酸钠对染料水解的影响相差不大。此外,冷堆9h,K/S值已较高,再延长时间,K/S值增加不明显。

  2.3不同加碱工艺的固着率比较

  比较色浆直接加碱和织物轧碱两种工艺,采用以上试验最佳的碱剂配方(即色浆加碱工艺碳酸钠2%,织物轧碱工艺氢氧化钠2.5%/碳酸钠5%)进行冷堆印花试验,堆置时间24h,测定织物K/S值(表6)。

  

  由表6知,除活性橙F2R外,织物轧碱工艺的K/S值均比色浆直接加碱工艺高。色浆直接加碱对染料的水解影响略大,因此K/S值略低;织物轧碱,织物上的碱对染料水解影响略小,故K/S值略高。但是,在冷堆印花实际应用中发现,织物轧碱存在施碱均匀性以及真丝泛黄的问题。真丝轧碱时如果不均匀,冷堆后织物上色泽不匀的现象非常明显。另外,织物浸轧后要烘干和蒸化,烘干需要消耗一定的能源,蒸化会使轧碱的织物产生一定程度的泛黄。因此,从节能和易于操作等因素综合考虑,色浆直接加碱工艺比较简单可行。

  3结论

  (1)丝绸冷堆印花的施碱方式可以采用色浆直接加碱法和织物轧碱法。色浆直接加碱工艺碱剂宜采用碳酸氢钠,用量为2%(除活性橙F2R需要用6%外);织物轧碱法的碱剂为氢氧化钠/碳酸钠组合,最佳用量2.5%/5%。

  (2)织物轧碱法的固着率比色浆直接加碱法略高。但前者耗能多,丝绸织物经烘干后存在泛黄问题,并且织物轧碱易不匀,会引起冷堆后颜色不匀,故选择色浆直接加碱法。

  来源:郭文登,李海明,林旭

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