锦纶的酸性染料拼色应用研究

锦纶的酸性染料拼色应用研究

王舒睿，张雅，杨颖

嘉兴南湖学院新材料工程学院，浙江嘉兴，314001

摘要：本文主要研究锦纶的酸性染料拼色应用，采用酸性红、黄、蓝三支染料进行染料配伍性研究，通过每支染料上染曲线图来判断染料之间的配伍性。结果显示，在染色温度为100℃时，酸性红与酸性蓝的配伍性较好。

关键词：锦纶；酸性染料；拼色

锦纶的性能优良，耐磨性在所有纺织纤维中是最好的，吸湿性在合成纤维中仅次于维纶，采用酸性染料染色。酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，结构简单，主要为偶氮和蒽醌结构，少数是芳甲烷结构。用酸性染料染锦纶时，由于锦纶中氨基含量低，使得其染色饱和值很低，在拼染浓色时，染料的上染速率和亲和力相差较大，容易造成染料间的竞染，上染阶段颜色不稳定，造成拼色困难，容易染花。本文采用酸性红、黄、蓝三支染料进行拼色研究，探寻最佳拼色工艺。

1.实验

1.1实验用品

实验材料：锦纶6织物、安诺赛特黄HF、安诺赛特红HF、安诺赛特蓝HF、冰乙酸、酸性匀染剂、三水合乙酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠

仪器及设备：THZ-82水浴恒温振荡器、JM-A10002电子天平、P3型 紫外可见分光光度计、DS-700D分光测试仪

1.2实验方法

1.2.1染色工艺

染色工艺：前处理→染色→水洗→烘干

前处理：精炼剂2g/L、氢氧化钠2g/L，浴比1:20，温度100℃的条件下对织物进行前处理，洗净后烘干。

染色：酸性染料用量为1%(o.w.f)，匀染剂用量为1g/L，浴比1:20进行染色。染色后水洗净，烘干。

1.2.2染料配伍性研究

按照上述几个实验得出的最佳染色工艺条件后，在染色温度，染液pH值一定的条件下，将同等质量的锦纶织物投入染浴中染色，分别在3min、5min、7min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min的时间下取一个样品，测试染色前后吸光度，绘制上染速率曲线，通过上染速率曲线观察在同一种纤维下三种不同颜色染料的上染速率曲线是否相似[2]。

1.2.3染液上染百分率测定

把未放入织物的染液和染色后的染色残液按倍数稀释后，采用P3型紫外分光光度计分别测试它们的吸光度，每组测5次，测试出的吸光度数据平行后取平均值，根据下面的公式计算染色前后的上染百分率。

E=(1-Ai/A0)*100%

式中     E——上染百分率

         Ai——染色后的残液

         A0——染色前的染浴

1.2.3K/S值的测定

染色后的布料洗净烘干后，用分光测试仪测试布料的K/S值。首先需要对仪器进行黑白校准。测试时，采取织物平整光滑的一面并折叠织物两到三次，防止测试时透光，每测完一次都需要换一个位置再测试，每组测5次，取平均值。观察每组织物的K/S值变化，织物K/S值越大，表明颜色越深；织物K/S值越小，表明颜色越浅。

2.结果分析

2.1染色配伍性效果研究

2.1.1 80℃酸性染料上染锦纶上染速率曲线

按照染色工艺方法，将同等质量的锦纶织物投入染浴中进行染色，水洗，烘干。通过测试染色前后染液的吸光度观察80℃织物上染速率曲线。结果如下图所示：

图1  80℃各染料上染速率曲线

由图1可知，染色温度在80℃时，酸性红与酸性黄的上染速率曲线趋势几乎一致，配伍性较好，随着染色保温时间增加，上染百分率也逐渐增加。酸性蓝的上染百分率比酸性红和酸性黄的上染百分率更大。

2.1.2 90℃酸性染料上染锦纶上染速率曲线

按照染色工艺方法，将同等质量的锦纶织物投入染浴中进行染色，水洗，烘干。通过测试染色前后染液的吸光度观察90℃织物上染速率曲线。结果如下图所示：

图2  90℃各染料上染速率曲线

由上图可知，在染色温度为90℃时，酸性红的上染率较低，蓝色的上染率最高。三种染料在锦纶纤维上的上染率都随着时间的增加而逐渐增大。且三种染料的上染速率曲线较为平缓，说明染料较为匀速地上染纤维。

2.1.3 100℃酸性染料上染锦纶上染速率曲线

按照染色工艺方法，将同等质量的锦纶织物投入染浴中进行染色，水洗，烘干。通过测试染色前后染液的吸光度观察100℃织物上染速率曲线。结果如下图所示：

图3  100℃各染料上染速率曲线

由上图可知，染色温度为100℃时，三至染料的上染速率接近一致，酸性红和酸性蓝的上染百分率高于酸性黄，三支染料在前10min内其上染速率很快，在30min后趋于平缓。酸性黄在100℃高温下，上染效果没有酸性红、酸性蓝效果好。有可能是因为染料结构不同，对锦纶纤维亲和力不同，导致上染速率不同[3]。由此可见，在100℃的保温条件下，酸性红与酸性蓝的拼色效果更好。

2.2染料拼色研究

根据上述实验结论，采用拼色效果最佳的染料进行拼色实验，并通过上染百分率和K/S值对比染料拼色后的上染效果并得出最佳拼色工艺。具体如下表所示：

表1两种染料拼色的上染百分率和K/S值

如上表所示，酸性红与酸性蓝进行拼色，在染色温度为100℃，pH值为4.5，时间50min测得最高上染百分率和最佳K/S值。酸性红与酸性黄进行拼色，在染色温度为80℃，pH值为4.5，时间50min的条件下，测得最高上染百分率和最佳K/S值。由单因素实验可知，温度为100℃，三种染料的染色效果为最佳，而根据配伍性研究可知，酸性红与酸性黄在染色温度为80℃时拼色效果最佳，但酸性红与酸性黄拼色后的上染百分率小于酸性红与酸性蓝拼色后的上染百分率，可能是此时温度刚超过锦纶的玻璃化温度，染料上染纤维速率正处于逐渐加快的状态，但温度没有升高，导致纤维上吸附的染料量不多，从而酸性红与酸性黄拼色后的上染百分率低于酸性红与酸性蓝拼色后的上染百分率。因此，染色温度在100℃时，酸性红与酸性蓝在锦纶上的拼色效果最佳。

3.总结

锦纶的酸性染料拼色实验得出，酸性蓝和酸性红在100℃，pH为4.5,染色50min条件下拼色效果最好，有较好的配伍性，接近的上染速率曲线以及较大的K/S值。

参考文献：

[1]曹颖,戴桦根.羊毛低温染色用酸性染料的拼色性能[J].毛纺科技,2011,39(07):9-12.

[2]郝新敏,李岳玲,王建明,郭亚飞,杨元.锦纶纤维酸性染料染色动力学对比研究[J].纺织学报,2015,36(02):77-80+97.

[3]郭伟,唐人成,秦传香.锦纶的酸性和分散荧光染料染色性能[J].印染,2013,39(02):6-10.

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