增深剂ns的增深规律研究

增深剂ns的增深规律研究

由于纤维染色平衡的染色数量和染色强度的限制，纺织印染的深度可能很难达到要求。对于染色后的染色深度不符合要求，且染料用量大的产品具有良好的实用价值。根据使用方法，增深剂可分为两类：增深剂用于染色过程中使用的增深剂和染色后使用的增深剂。第一种增深原理实际上是对纤维表面进行改造，改变或改善纤维表面的性质，改善纤维对涂料和染料的亲和力，并更好地吸收和固定染料材料。此外，有机硅增深剂是染色后使用的增深剂。可以覆盖表面的低折射物质膜层，改变纤维对光的反射和折射程度，获得更好的表面成像效果。然而，由于其表面是由任何材料制成的，因此强度的增加都会受到织物纤维、组织结构和不同色泽材料的影响。因此，在这项工作中，我们选择了具有一定耐用性的产品增深剂，并研究了其增深规律。1增深剂ns.n织物不稳定因素依据光的反射定律,光线在空气和纤维界面上的反射率与空气和纤维对光的折射率关系为式中:n1为空气对光的折射率;n2为纤维对光的折射率.由此可见,纤维对光的折射率越低,其对光的反射率也越低.增深剂NS为低折射率有机硅类物质,外观为白色乳状液,用水稀释后白色变淡,用手触摸有黏着感,对各种物质表面均有吸附力.通过对织物进行浸轧,增深剂NS可以在织物表面形成一层低折射率薄膜,从而降低了光线在织物表面的反射率,使得织物在视觉上较之增深前颜色深度加深.成膜的厚度、均匀性和完整性会对增深效果产生影响,故其效果受增深剂用量和织物表面结构的影响较为显著.由于该类增深剂是通过改变光线在织物表面的折射率而增深,故其对织物的色光不会产生显著影响.2实验部分2.1实验用仪器实验所用材料包括:纯棉平纹织物、纯棉斜纹织物、纯涤纶织物、纯毛织物,均为深色,市售;增深剂NS,深圳圣威化工实业有限公司产品,为乳白色有机硅类增深剂.实验所用仪器包括:DatacolorSF-600plus电脑测色仪,美国datacolor公司产品;NM-450型轧车,DAIEIKAGAKUSEIKISEISAKUSHO有限公司产品;LTF型焙烘机,天津市中环实验电炉有限公司.2.2织物剪取工艺.配制不同浓度的增深剂水溶液(质量浓度分别为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、140、160g/L).剪取尺寸相等的各类型染色织物若干并编号.处理工艺为:织物—浸轧(两浸两轧;轧液率:棉织物70%,涤纶织物50%,毛织物70%)—烘干(100℃,5min).2.3织物k/s值采用DatacolorSF-600plus电脑测色仪测试织物K/S值即织物表面表观色深度,其值越大,颜色越深.测色仪孔径20mm,折叠层数4,SCI为D65/10°.3结果与讨论3.1增深剂质量浓度对织物k/s值的影响图1所示为增深剂用量与红色平纹棉织物K/S值的关系,图2所示为增深剂用量与蓝色涤纶织物K/S值的关系.从图1中可以看出,在增深剂质量浓度低于120g/L时,经过增深处理的布样K/S值随着增深剂溶液浓度的增大而逐渐增大,在120g/L左右达到最大值;高于此浓度时布样的K/S值出现下降趋势.因此对于棉织物而言,在增深剂使用过程中,当增深剂质量浓度低于120g/L时,增深效果基本上与增深剂的使用量呈递增的关系,增深程度可以通过调节增深剂的用量来控制.从图2可以看出,增深剂对于中等深度蓝色涤纶织物的增深规律大致与棉织物的相同,在低浓度时随增深剂浓度的增大总体呈上升趋势,当质量浓度达到140g/L时布样K/S值达最大值,据此可以推测涤纶织物的增深剂最大应用浓度在140g/L左右.因此对于涤纶织物而言,在增深剂使用过程中,当增深剂质量浓度低于140g/L时,增深效果基本上与增深剂的使用量呈递增的关系,增深程度可以通过调节增深剂的用量来控制.增深剂NS在织物表面成膜的厚度对增深效果有重要影响.其在织物表面成膜的厚度是通过调节增深剂用量而实现的,但并不是其膜层越厚增深效果就越好,只有当其厚度达到入射光波长n+1/4λ入射光(n为正整数)时增深效果才最好,因此,在实验中当增深剂质量浓度达到一定程度时增深效果出现了一定程度的下降.3.2相同带液率情况下,增深剂的浓度对于棉图3所示为不同种类纤维织物的增深比.由图3可以看出,增深剂对处理后的3种不同纤维的织物均有增深效果,增深程度在7.5%~45%之间;并且棉织物和涤纶织物均随增深剂浓度的增大而呈现明显的增深趋势,而毛织物的增深效果随增深剂浓度的增大基本趋缓,增深比例保持在10%左右.由此说明,在相同带液率情况下,增深剂对棉织物的增深效果比毛织物更加明显,这可能是由于毛织物表面鳞片层的存在致使其表面成膜较不均匀,影响其增深效果;涤纶织物由于受轧液率低的影响增深效果不如棉织物.在实验条件下,当增深剂质量浓度在20g/L以下时,毛织物的增深效果较之涤纶织物明显;当增深剂质量浓度高于20g/L时3种织物的增深比例依次为棉织物>涤纶织物>毛织物.经过增深剂处理后的3种织物均变得较柔软,尤其是羊毛织物手感有较大改善,变得更加柔软、滑糯.3.3织物增深效果不同组织结构的棉织物增深效果如图4所示.由图4可以看出,对于棉织物布样,在实验所选增深剂浓度下红、蓝、驼3种色相的斜纹织物的增深程度明显高于相应色相平纹织物的增深程度,说明增深剂更加适合于表面斜纹织物的增深加工.从前面讨论结果可知,同种织物的增深程度与增深剂用量成近似线性关系,斜纹织物增深效果优于平纹织物的原因可能是,浸轧相同浓度增深剂溶液后斜纹织物上固着的增深剂较多,在焙烘过程中成膜较厚,对织物表面光线的改变更加明显.3.4增深剂对不同色泽织物的增深效果不同色相织物的增深效果如图5所示.从图5(a)可以看出,对于各种色相的平纹棉织物而言,增深程度普遍随增深剂浓度的增大而增加.其中,黑色、蓝色具有较高的增深比,增深效果比驼色和红色显著.尤其是黑色织物在增深剂用量低于120g/L时,增深效果随增深剂用量的上升呈现线性上升关系,在实验所用浓度范围内其增深比位于15%~45%之间.当增深剂用量超过80g/L时,蓝色、红色、驼色织物的增深比的增长均趋缓.从图5(b)可以看出,对于斜纹棉织物,增深剂的增深效果大体上随浓度上升而增大,且对斜纹织物的增深效果随浓度上升而增大的趋势较明显.增深剂对于斜纹棉织物的增深比例由大到小顺序为:蓝色斜纹棉织物>红色斜纹棉织物>驼色斜纹棉织物.从图5(c)可以看出,对于各种色相的涤纶织物,增深程度随增深剂浓度的增大整体呈上升趋势.通过比较各种色相增深程度之间的差异,发现增深剂对不同色相涤纶织物的增深程度有所不同:黄色布样>驼色布样>蓝色布样>黑色布样>红色布样.增深剂对驼色布样的增深效果居中,对黑色布样的增深效果稍低于驼色织物.这可能是由于驼色和黑色都是由红、黄、蓝3种基色以一定比例混合而成的,故其增深效果也居于红、黄、蓝3种颜色织物中间.通过分析不同色相织物的增深规律可以看出:增深剂NS对各种色相的织物均有增深效果,但增深程度有所不同.即增深程度不仅与织物的材质和组织结构有关,也与被处理织物的颜色有关.这是由于不同颜色光的反射、折射率的差异,导致在成膜相同的情况下增深剂对不同色相织物的表面光线的改变情况不一致.3.5增深剂对织物色谱分析的影响在CIE1976L*a*b*颜色系统中,亮度值L代表织物表面反射光线的强度,△L为负值说明增深后的布样较之增深前表面对光的反射能力降低,织物颜色变得更深;a值表示从红色至绿色的范围,+a表示偏向红色,-a表示偏向绿色;b表示从黄色至蓝色的范围,+b表示偏向黄色,-b表示偏向蓝色.采用不同纤维类型的黑色织物分析增深剂处理对L、a、b值的影响,结果如图6所示.从图6(a)可以看出,增深剂对L的影响与对织物K/S值的影响规律一致,在增深剂用量相同时,3种织物亮度降低的程度依次为黑色平纹棉布>黑色涤纶布>黑色毛织物;3种织物的L均随增深剂用量的增大而降低,织物表面逐渐变深.说明在实验浓度范围内增深剂对织物表面反射光线降低的程度随增深剂浓度的提高而增大.从图6(b)可以看出,增深剂对3种织物的a值影响稍大,其波动范围在-0.2~1.2之间,在此范围内的差别人眼很难分辨.黑色涤纶织物和黑色毛织物的△a均为正值,说明使用增深剂NS后二者颜色均有很小程度的偏红,而黑色棉织物的△a值基本位于0处,可见其在增深后色相基本无变化.从图6(c)△b值的变化情况看出增深剂NS对织物的△b值影响很小,波动变化范围在-0.18~0.04之间,可见增深剂对织物偏黄或偏蓝的影响很小.综上所述,在浸轧增深剂后织物的色光变化很小,说明增深剂在使用过程中不会对织物的色光产生明显影响.4增深剂用量的影响(1)增深剂NS对棉、化纤、毛等各类织物均有比较好的增深效果,颜色深度提高程度最高能够达到30%~