分散染料氨纶抗沾色剂氨纶阻染剂涤氨纶牢度提升剂

1、1 引言近年来,含氨纶弹力织物在国内外市场上十分流行,这类产品具有较高的弹性和优良的回弹性能,手感柔软,穿着舒适并能显露出形体美,加上易吸汗不会产生静电等原因,在纺织行业得到越来越广泛的应用。从近几年来的报道材料看,国内已有上海、江苏、浙江等10多个省、市的染整企业和大专院校开发生产了各种含氨纶弹力织物。1.1 认识氨纶纤维氨纶的化学名为聚氨酯纤维(polyurethane fibre),是一种性能优良的弹性纤维。其化学组成是聚氨基甲酸酯，它是一种嵌段共聚体，分子中含柔性链段和刚性链段，其结构通式可以表示为：（式中R为二异氰酸酯链；R为二元胺分子链；“”为聚酯或聚醚分子链段，为柔性链殷）它是由

2、不具有结晶性的低分子量的聚酯或聚醚组成，其玻璃化温度很低，在常温下，它处于高弹态，在应力的作用下，它能很容易发生形变，从而赋于纤维容易被拉长的特征。另一种链段叫硬链段。由于它含有多种极性基团，且有结晶性，并能产生大分子链间的横向交联，在应力作用时，这种链段基本上不发生形变，从而防止了分子间发生滑移，为软链段的大幅度伸长和回弹提供了必要的结点条件，并赋予纤维一定的强度，正是这种软链段和硬链段的共存体系，使氨纶具有了高弹性。氨纶是不含离子基团的合成纤维，呈疏水性，在20，相对湿度为65%条件下的吸湿率为0.31.2%，介于涤纶（0.4%）和锦纶（4%）之间，因此，疏水性非离子型结构的分散染料对它具

3、有亲合力。氨纶的玻璃化温度低，链段易发生运动，存在较多的无定形区，为分散染料的扩散提供较多的空隙，因此，在较低温度下对氨纶进行染色是可行的，由于氨纶在高温下会引起结构性能变化，因此，经不起高温处理。综合考虑到涤纶和氨纶的不同性质，所以本试验采用125染色。1.2 涤氨织物染色现存问题及解决方法到目前为止，在用分散染料染涤/氨高弹织物时，最大问题就是难以解决染色时色牢度不好的问题。为满足涤纶/氨纶织物在染整加工中的色牢度，必须除去氨纶上沾污的分散染料。涤纶/氨纶织物在用分散染料染色升温时，当温度在100附近时，大部分染料染在氨纶组分上，即造成沾污。而后，从100120附近开始，出现下列倾向，即染

4、在氨纶组分上的分散染料，逐渐转移并染到涤纶组分上。此外，应注意的地方还很多。比如，涤纶/氨纶织物在染色时，考虑到不使氨纶纤维脆化，多在120左右染色。这时，高温染色型分散染料对聚酯纤维的染色就不充分。由于这一原因，产生了诸多使染色性不良的条件。受此影响，大多造染色色牢度不好。为了提高涤/氨高弹织物的色牢度可以从以下几个方面考虑：(1) 抑制分散染料对氨纶组分的沾污，使染料有效地染在涤纶组分上：染色时使用氨纶阻染剂，使它在染色之前，先进入氨纶内部和氨纶结合，抢占染座和堵死染料进入通道，不使分散染料进入氨纶内部，阻碍分散染料对氨纶上染，即可有效防止分散染料对氨纶的沾污(附着)，提高分散染料对涤纶组

5、分的分配性。 (2) 使用的分散染料应考虑到染色牢度这方面的问题。(3) 在还原清洗中，有效除去氨纶组分上沾污的分散染料：染色后，还原清洗时使用艳丽净加强还原清洗，可有效去除沾在氨纶上的分散染料，提高染色的色牢度。另外，为了保证阻染的最佳效果，必须按照以下顺序进行：水+阻染剂+织物+冰醋酸调PH=4-5+染料助剂+调染色PH，按正常工艺染色，如果不按此工艺操作，也有一定的效果，但效果会减少3050%。PH值的控制，对于分散染料上染氨纶有很大影响，如果不先调PH值或直接加入染料、助剂，再调PH值、染色，均不能最大限度控制染料上染氨纶，只有在加入织物后反应10多分钟，再加冰醋酸调PH=4-5，使阻

6、染剂和氨纶相结合，才能最大限度达到阻染效果。本试验旨在通过在染色过程中加入阻染剂，探究两种不同氨纶阻染剂对分散染料染涤/氨高弹织物的性能比较，以及加强染后还原清洗，探究不同还原清洗方法及还原清洗剂用量对涤/氨高弹织物的性能比较，以提高织物的耐洗沾色牢度，提升织物的抗沾色性能。2 试验部分2.1 实验准备 试验试剂分散染料ECT黑(浙江龙盛集团股份有限公司)、氨纶阻染剂A（小谷化学）、氨纶阻染剂B(20121227，自制）、冰醋酸（分析纯）、无水碳酸钠（分析纯AR 上海化学试剂公司）、艳丽净（浓缩1:4开,自制）、专业皂粉 试验材料涤/氨高弹织物（85:15,常州灵泰面料科技有限公司）（5g/块

7、）、SDC ISO DW六纤贴衬布（5×10cm）、GB/T251-2008-评定沾色用灰色样卡-ISO105/A03-19932.1,3 实验仪器IRDYER红外线小样机、恒温水浴锅HH-8（金坛市新航仪器制造有限公司）、SF600plus测色配色仪（Datacolor，美国），101A3E电热鼓风干燥箱(上海实验仪器有限公司)、FY电子天平(常州市幸运电子设备有限公司)2.2 工艺流程2.2.1 高温高压染色工艺染色处方：分散染料（owf） 10%氨纶阻染剂 06g/L冰醋酸 1.0g/L浴比 1：15pH值 45保温时间 30染色工艺流程图：水氨纶阻染剂织物冰醋酸分散染料 12

8、5保温3090min45min热水洗（10min） 冷水洗（10min）60入染2.2.2 还原清洗工艺还原清洗处方：纯碱 g/ L艳丽净 13g/L温度 80浴比 1:158090×1020min纯碱 艳丽净热水洗（7075） 冷水洗 酸洗（中和） 冷水洗 烘干 2.2.3 六纤贴衬沾色皂洗工艺沾色皂洗处方：专用皂粉 1.5g/L温度 49时间 45min浴比 1:502.3 操作步骤 上染率-染色保温时间（1）先称取7份5g涤氨织物，再按试验方案配制染液、冰醋酸和4g/L阻染剂A等助剂，备用。（2）将水和阻染剂A加入钢杯中，用冰醋酸调节pH至45，投入织物，使其与助剂充分反应10

9、分钟后，加入染料。（3）将钢杯放入高温高压染色机中，设置染色程序（详情见说明书），先升温至60，再用45min升至125，分别保温3090min之后，降温至60，取出,热水、冷水分别洗10min。（4）将配制好的0.5g/L纯碱、3g/L艳丽净和之前染色完的织物加入钢杯中，放入染色机中进行还原清洗。（5）设置还原清洗程序，先升温至80，清洗20min，再降温至60，取出。热水洗，冷水洗，酸洗中和，冷水洗，烘干。（6）最后用测色仪测试织物的K/S值，以便得出染料上染率曲线，分析出染料染色的最佳保温时间。 两种不同氨纶阻染剂用量（1）称取13份5g涤氨织物，再按试验方案配制染液、冰醋酸和06g/L

10、阻染剂A、B等助剂，备用。（2）染色及还原清洗的基本操作步骤同。另外，阻染剂的用量分别为0g/L、阻染剂A16g/L、阻染剂B16g/L，染色保温时间为70min。（3）染色、还原清洗烘干后，用测色仪测试织物的K/S值。（4）剪取5×10cm的标准六纤贴衬布和染好的布，两者对准经纬，正面贴合缝在一起。投入钢杯中，加入配制好的皂液和适量钢珠，投入皂洗机中。（5）设置皂洗工艺，升温至49，皂洗45分钟，取出。60温水洗2次，冷水洗，将色布与贴衬布拆开，烘干。（6）用灰色样卡对贴衬布进行沾色评级，最后结合织物K/S值分析出两种不同阻染剂最佳用量，并比较两种阻染剂对分散染料染涤氨织物的耐洗沾

11、色牢度的影响。 还原清洗方法与还原清洗剂用量（1）先称取10份5g涤氨织物，再按试验方案配制染液、冰醋酸和1g/L阻染剂A等助剂，备用。（2）染色及还原清洗的基本操作步骤同。另外，阻染剂A用量为1g/L，染色保温时间同2.3.2为70min，还原清洗工艺为艳丽净13g/L、纯碱、清洗时间1020min、清洗温度8090（具体见表3正交实验表）。（3）染色、还原清洗烘干后，用测色仪测试织物的K/S值。（4）六纤贴衬沾色皂洗的操作步骤同。（5）用灰色样卡对贴衬布进行沾色评级，最后结合织物K/S值分析出不同还原清洗方法及还原清洗剂用量对涤/氨高弹织物的耐洗沾色牢度的影响，得出最佳还原清洗方法及还原清

12、洗剂最佳用量。2.4 测试方法 K/S测试采用D65光源和10°视角，在SF600纺织品测色配色系统（美国）上对染色织物取3个不同点测试，并取平均值，以此来判定染料对织物的颜色上染深度（K/S值）。 六纤贴衬灰卡沾色评级用SDC ISO DW六纤贴衬布进行皂洗沾色，再用GB/T251-2008-评定沾色用灰色样卡-ISO105/A03-1993对皂洗沾色后的六纤贴衬布评级，以此来判定织物的耐洗沾色牢度级别。3 结果与讨论3.1 上染率-染色保温时间染色时，不同染料、深度不同、颜色深浅不同，其上染率也不同，需要保温的时间也就不同。本试验选取3090min的不同保温时间对织物进行染色试验

13、（见表1）。表1 染色保温时间对织物K/S值的影响保温时间/(min)30405060708090K/S值21.41621.56621.59321.94422.41622.48722.512通过染色不同保温时间对织物K/S值的影响绘制上染速率曲线图（见图1）。由表1和图1可知，染色时不同保温时间对织物K/S值有一定的影响，K/S值随保温时间增加而增大，当到达一定量后就趋于直线。分散染料ECT黑染色时保温时间为70min时最佳，织物能够充分吸收染夜中的染料，达到染料最佳利用率。3.2 两种不同氨纶阻染剂用量染色时加入阻染剂，阻止分散染料对氨纶纤维的上染，可以有效改善分散染料对氨纶的沾色。本试验采

14、用两种不同阻染剂分别为阻染剂A（20121124-3）和阻染剂B（20121227），选取06g/L用量对织物进行阻染试验（见表2）。表2 两种阻染剂用量对织物K/S值及耐洗沾色牢度的影响阻染剂用量/(g/L)0123456K/S值阻染剂A20.63421.14621.08121.46721.91321.67621.488阻染剂B21.49420.91520.65021.71422.29727.355阻染剂A耐洗沾色牢度/级涤纶沾色13-432-321-21-2锦纶沾色23-42-332-322阻染剂B耐洗沾色牢度/级涤纶沾色122-31-22-33-423锦纶沾色2322-3322-3由表2

15、可知，加入阻染剂可以显著改善涤/氨高弹织物的K/S值及沾色牢度。随其用量增加，染色织物的K/S值也增大，耐洗沾色牢度逐渐提高，但达到一定量后效果也并不显著。综合考虑，取阻染剂A用量为1g/L时最佳，阻染剂B用量为4g/L时最佳。3.3 还原清洗方法及还原清洗剂用量涤/氨高弹织物通过还原清洗可去除未染着的染料以及织物上的杂质和齐聚物，改善织物耐洗色牢度。还原清洗必须在适当温度下进行，温度过低，清洗速率太慢，造成还原清洗不彻底；温度过高，则还原清洗效果不均匀。还原清洗时间也很重要，清洗时间太短，清洗不彻底：清洗时间太长，浪费资源。艳丽净自身具有优异的还原能力，为免还原清洗剂，能有效去除织物上未固着

16、的分散染料，从而提高织物沾色牢度。本试验采用艳丽净13g/L、纯碱0.51.5g/L在8090的温度下对涤/氨高弹织物进行还原清洗1020分钟，并设计出正交实验表进行对比（见表3）。表3 还原清洗方式和还原清洗剂用量对耐洗沾色牢度的影响因素序号艳丽净用量/(g/L)还原清洗时间/(min)纯碱用量/(g/L)还原清洗温度/()指标ABCD涤纶沾色锦纶沾色11.0100.58033210151.08532-3310201.5903-43-4420101.0902-32-3520151.5803-43-4620200.5852-32-3730101.58543-4830150.5903-43-49

17、30201.0803-43-4通过还原清洗方法和还原清洗用量对耐洗沾色牢度的影响的正交试验，对贴衬布涤纶沾色、锦纶沾色进行结果分析，从而得出个因素的主次顺序、优水平及优组合（见表4）。表4 还原清洗方式及还原清洗剂用量结果分析表 指标 因素项目涤纶沾色锦纶沾色ABCDABCDK19.59.59.010.09.09.09.010.0K28.510.09.09.58.59.58.58.5K311.09.511.09.510.59.010.59.5k13.23.23.03.33.03.03.03.3k22.83.33.03.22.83.22.82.8k33.73.23.73.23.53.03.53.

18、2极差090.10.70.10.70.20.70.5主次顺序A>C>D=BA=C>D>B优水平A3B2C3D1A3B2C3D1优组合A3B2C3D1A3B2C3D1最终主次顺序A=C>D=B最终优组合A3B2C3D1由表3、4可知,染色后进行还原清洗可显著改善涤氨织物的耐洗沾色牢度。其中因素A和因素C对其影响较大，即艳丽净和纯碱的用量；其次是因素D和因素B，即还原清洗温度和时间。随着艳丽净和纯碱用量的增加，织物的耐洗沾色牢度显著提高，因而可确定艳丽净最佳用量为3g/L，纯碱用量为1.5g/L。随着还原清洗温度的升高，织物的耐洗沾色牢度并没有显著提高，在80时进行还

19、原清洗，沾色牢度最佳。因而，确定还原清洗最佳温度为80。随着还原清洗时间的增加，织物的耐洗沾色牢度先提高后降低，还原清洗时间在15min时沾色牢度最佳。因而，确定还原清洗最佳时间为15min。最后可确定最佳优化还原清洗工艺为：艳丽净3g/L、纯碱1.5g/L、温度80、时间15min。在此还原清洗工艺下处理后，涤氨织物的耐洗沾色牢度可达4级，效果显著。通过上述两种不同氨纶阻染剂对分散染料染涤/氨高弹织物的性能比较试验可得出如下结论：（1） 染色时不同保温时间对织物K/S值有一定的影响，分散染料ECT黑染色时保温时间为70min时最佳，织物能够充分吸收染夜中的染料，达到最佳染料利用率。（2） 加

20、入阻染剂可以显著改善涤/氨高弹织物的K/S值及沾色牢度，不加阻染剂时织物的K/S值为20.634，涤纶沾色等级为1-2级，锦纶沾色等级为2级；加阻染剂A时织物的K/S值最高可达21.913，最佳用量为1g/L时，涤纶、锦纶沾色均可达3-4级；加阻染剂B时织物的K/S值最高可达27.355，最佳用量为4g/L时，涤纶沾色等级可达3-4，锦纶沾色等级可达3级。因此，阻染剂A优于阻染剂B，其用量少，效果显著。（3） 染色后进行还原清洗可显著改善涤氨织物的耐洗沾色牢度，最佳优化的还原清洗工艺为：艳丽净3g/L、纯碱1.5g/L、温度80、时间15min。在此还原清洗工艺下处理后，涤氨织物的耐洗沾色牢度

21、可达4级，效果显著。本课题是在导师高介平老师的悉心指导下完成的。从毕业设计题目的选择、到课题的研究和论证，再到本毕业设计的编写、修改，每一步都有高老师的细心指导和认真的解析。高介平老师思维敏捷，治学严谨，平易近人，这半个月来，高老师耐心地为我解答研究过程中遇到的各种问题，指导我如何撰写学术论文，为这篇文章提出了很多宝贵意见。高老师时常询问研究进程，为我指点迷津，帮助我开拓研究思路。高老师渊博的知识，丰富的经验不仅在学习上是我获益良多，更为我的人生道路指明了方向。在此向高老师表示诚挚的谢意和崇高的敬意，使我的知识层次又有所提高。同时感谢所有教育过我的专业老师，你们传授的专业知识是我不断成长的源泉也是完成本论文的基础。也感谢班里的同学，在我遇到难题时给我很多帮助，总是有问必答。再次真诚感谢所有帮助过我的老师同学。通过这次毕业设计不仅提高了我独立思考问题解决问题的能力，而且培养了认真严谨、一丝不苟的学习态度。由于经验匮乏，能力有限，设计中难免有许多考虑不周全的地方，希望各位老师多加指教。参 考 文 献1 氨纶混纺织物用色牢度增进剂.小谷化学工业-IS株式会社.2 氨纶的分散染料沾污防止和还原清洗（Neoleve SDX-D、EMILL NW-1570）.小谷化学工业-IS株式