壳聚糖在锦纶织物上的应用

壳聚糖在锦纶织物上的应用

金冠是一种清热纤维，主要品种包括金冠6和金冠66。在锦纶的制造和加工过程中,温度差异对锦纶的物理性质和染色性能有很大影响。目前,锦纶染色主要采用弱酸性染料和中性染料。前者与纤维之间的结合力是离子键、氢键和范德华力,因此与活性染料染色相比,其皂洗牢度和湿摩擦牢度较低。壳聚糖是一种资源丰富、安全无毒的新型绿色材料,对阴离子染料染色时具有明显的增深作用。本课题研究壳聚糖在锦纶织物染色中的作用。1试验部分1.1试验材料和设备1.1.1单件锦纶6机织物。1.1.2试剂设备无水碳酸钠(上海虹光化工厂),食盐(汕头市光华化工厂),冰醋酸(北京中联化工试剂厂),以上产品均为分析纯;壳聚糖(脱乙酰度>90%,上海源聚生物科技有限公司),平平加O(科莱恩公司),白猫洗衣粉(上海白猫有限公司),弱酸性红EM-2B,弱酸性黄EM-R,弱酸性红E-BNL(安徽凤阳染化料有限公司)。1.1.3酶染色剂DC-SF600-PLUS测色配色仪(美国DatacolorInternational公司);SW-12AⅡ型耐洗色牢度试验机(温州大荣纺织机械厂);Y571L型染色摩擦色牢度仪,烘箱(山东莱州市电子仪器有限公司);常温常压染色机,US304-8K轧车(天津莱恩科技公司);恒温水浴锅(北京化玻联医疗器械有限公司);电子天平(上海分析仪器厂)。1.2皮聚糖处理用2%的醋酸溶液溶解壳聚糖,制备不同浓度的壳聚糖溶液,备用。工艺流程锦纶6→壳聚糖预处理→烘干→染色1.3染色试验1.3.1工艺、法规和条件弱酸性染料/%(owf)0.5pH值(用醋酸调节)4~6浴比40∶11.3.2操作要求染液升温至40℃开始染色,然后逐步升温至沸,续染30min,染毕,水洗,皂煮,水洗,烘干。1.4性能试验1.4.1染色深度k值和均匀染色试验用测色配色仪测试织物的K/S值和色差ΔE。1.4.2抗摩擦强度的测量按照GB/T3920—1997《纺织品耐摩擦色牢度试验方法》的要求对染色织物进行测定。1.4.3染色织物的稳定性按照GB/T3920—1997《纺织品耐摩擦色牢度试验方法》的要求对染色织物进行测定。标准皂液处方/g·L-1皂片4碳酸钠2浴液总量250mL测试条件温度60℃;时间30min。2结果与讨论2.1工艺上的匀染性在锦纶纤维染色中,浅色常用分散染料,中深色用弱酸性染料,而深色以中性染料应用最多。弱酸性染料染色时,染浴的pH值一般为弱酸性或中性,最好采用分子量为400~500的单磺化染料,或者是分子量为800左右的二磺化偶氮染料。分子量过大,匀染性差;分子量过小,则湿牢度差。与羊毛染色相比,弱酸性染料对锦纶纤维的亲和力较高,湿牢度也较好,但匀染性较差。为了了解染料的上染性能,制定合理的工艺处方,采用三种弱酸性染料在相同的工艺条件下对锦纶6机织物进行染色,结果见表1。由表1可知,上述三种染料对锦纶6织物的匀染性都很好,这可能与染料本身的结构有关。以下试验采用弱酸性红E-BNL。2.2匀染剂的使用效果根据染色理论知识,弱酸性染料染锦纶时,阴离子型助剂的匀染效果最佳,因此,选用平平加O作匀染剂进行对比试验,试验结果见表2。由表2可以看出:(1)不加匀染剂时,色差ΔE已在允许范围内,匀染效果很好;匀染剂的使用反而降低了织物的上染率,染色深度K/S值随平平加O用量的增加而降低。(2)匀染剂的作用在于封锁末端氨基,从而控制始染,通过缓染作用达到匀染目的。由于试验所选染料本身对锦纶6的亲和力较小,织物的前处理也较彻底,匀染剂的加入阻止了染料在纤维上的吸附,使K/S值降低。所以本试验中均不采用匀染剂。但在一般情况,由于弱酸性染料对锦纶的亲和力较羊毛高而不易染匀,应根据具体的染料和纤维性能确定匀染剂的使用及用量。2.3染锦纶6织物染色ph值对染色效果的影响用弱酸性红E-BNL在不同pH值条件下对锦纶6织物进行染色,测试其染色深度K/S值、色差ΔE、摩擦牢度及皂洗牢度,结果见表3。由表3可知,用弱酸性染料染锦纶6织物时,染浴pH值对染色效果的影响很大,pH值偏高,染料难以上染,得色浅;pH值偏低,得色深,但容易引起染色不均;当pH值为4时,染色织物的K/S值、匀染性及各项牢度都好。所以,为了获得良好的染色效果,必须合理控制染浴的pH值。2.4壳聚糖处理前后染色深度k/s值的变化将锦纶6织物先用壳聚糖预处理,然后再用弱酸性红E-BNL进行染色,测试其K/S值、ΔE,并且评定摩擦牢度和皂洗牢度。结果见表4。由表4可知:(1)壳聚糖处理对弱酸性染料染锦纶具有明显的增深作用,经壳聚糖处理的织物的K/S值比未处理织物增加了约90%,即K/S值由1.946增加到3.706;干、湿摩擦牢度都达到5级;皂洗牢度原样褪色达4~5级,白布沾色4级。(2)随壳聚糖浓度的增加,染色深度K/S值先增加后降低。当壳聚糖浓度为0.75%时,K/S值最大;浓度大于0.75%时,K/S值反而下降。这是因为壳聚糖浓度过高时,溶液粘度很大,阻碍了染料向纤维内部迁移,从而造成染色深度K/S值下降。因此,壳聚糖处理浓度以0.75%为佳。3壳聚糖处理后分散染料染色织物的染色效果3.1用弱酸性染料染锦纶6织物时,染浴的pH值对染色效果的影响在诸因素中最为显著。pH值高,染料难以上染,得色浅;pH值低,得色深,但容易引起染色不匀。所以,为了获得良好的染色效果,必须合理控制染浴的pH值。当pH值为4时,染色织物的K/S值、匀染性及各项染色牢度都好。3.2壳聚糖处理对弱酸性染料染锦纶具有显著的增深作用。当壳聚糖浓度为0.75%时,经壳聚