滌綸超細(xì)纖維堿性染色勻染劑的研究

仇明慧，劉 丹，朱亞偉，3

（1.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室，江蘇 蘇州215123；2.吳江三聯(lián)印染有限公司，江蘇 蘇州215228；3.蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州215021）

部分分散染料的耐強堿性較好，能滿足以氫氧化鈉為介質(zhì)的堿性條件染色，實現(xiàn)滌綸超細(xì)纖維的退漿和染色一步法加工工藝，具有能耗低、免還原清洗、易去除低聚物及染色水洗牢度優(yōu)良的特點。但基于氫氧化鈉介質(zhì)的堿性染色，因染液中的雜質(zhì)較多，極容易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象，甚至染料會發(fā)生凝聚，因此開發(fā)移染性和勻染性優(yōu)良的堿性染色勻染劑是實現(xiàn)堿性退漿染色一步法加工的基礎(chǔ)［1－4］。

本文選擇載體SD（主要成份為鄰苯基苯酚）、乙二胺乙醇、OEP－9、清缸劑SD（主要成份為高級烷基酯鈉鹽）和平平加O－25五組份為研究對象，采用正交試驗法研究其對染色K／S值和不勻度的影響，測試了勻染劑SA對染色性能的影響。同時，通過堿性染色和酸性染色的對比，為堿性染色生產(chǎn)提供了耐氫氧化鈉加工介質(zhì)的9只分散染料。

1 實驗部分

1.1 材料和試劑

織物：304T春亞紡滌綸（江蘇盛虹集團提供）。染料：分散藍(lán)14，分散藍(lán)35，分散藍(lán)36，分散藍(lán)63和分散黃163（江蘇亞邦染料股份有限公司提供），分散藍(lán)825，分散紅900，分散紅902和分散橙BROB（浙江萬豐化工有限公司提供）。

試劑：30%雙氧水，冰醋酸，氫氧化鈉，保險粉，乙二胺乙醇，OEP－9，平平加 O－25，分散劑 MF，均為市售；載體SD和清缸劑，自制。

1.2 試驗儀器

SD－18智能型試樣機（廈門瑞比精密機械有限公司），UltraScan XE測色儀（美國 HunterLab公司），S－4800掃描電鏡（日本HITACH I公司）。

1.3 染色工藝及流程

1.3.1 酸性染色

流程：已退漿滌綸→酸性染色→還原清洗→水洗。

酸性染色的工藝：染料2%（owf），分散劑MF 1g／L，pH 值 4.5，浴 比 1∶30，40 ℃ 入 染，以2℃／min升至90℃，再以1℃／min升至130℃，保溫30min，以2℃／min降至70℃。

還原清洗：保險粉 2g／L，NaOH 2g／L，溫度75℃，時間10min。

1.3.2 堿性退漿染色一步法

流程：未退漿滌綸→堿性染色→水洗。

堿性染色工藝：染料2%（owf），NaOH 2g／L，30%雙氧水2g／L，勻染劑1g／L，浴比1∶30，升溫和染色條件同酸性染色的工藝。

1.4 測試方法

（1）勻染劑穩(wěn)定性 比較勻染劑的耐稀釋、耐離心、耐電解質(zhì)、耐熱、耐酸、耐堿的穩(wěn)定性［5］。

（2）K／S值和不勻度 在UltraScanXE電腦測配色儀上，采用D65光源，10°視角，K／S值取10次的平均值，并計算K／S值的相對偏差（λ值）以表示染色的相對不勻度。

（3）移染率 采用染色的方法，比較移染后白布與原布的 K／S 值的比值［6］。

（4）纖維縱向形態(tài) 用S－4800掃描電鏡觀察纖維縱向表面形態(tài)，放大倍數(shù)為1 000倍。

（5）工藝適應(yīng)性 分別按酸性染色工藝和堿性染色工藝處理，測試K／S值，計算K／S值相對不勻度λ值。

2 結(jié)果與討論

2.1 正交試驗及勻染劑SA的復(fù)配

選擇分散藍(lán)825的堿性退漿染色一步法，采用L16（215）正交試驗，考察載體、乙二胺乙醇、OEP－9、清缸劑SD、平平加O－25五組份及交互作用及對染色K／S值和不勻度λ值的影響。正交試驗設(shè)計和結(jié)果見表1所示，正交試驗極差分析見表2所示。

由表2可知，影響染色相對不勻度最大的因子為平平加O－25、乙二胺乙醇與OEP－9交互作用；其次為載體、乙二胺乙醇與清缸劑交互作用、乙二胺乙醇；其他因子的影響作用較小。增加平平加O－25、載體和乙二胺乙醇的用量，相對不勻度值增大，增加了染色的不均勻性；當(dāng)存在交互作用時，計算4種組合的平均λ值，取B2C1和B2D2的組合時，λ值最小，即乙二胺乙醇用量增加時，可同時增加OEP－9或清缸劑的用量，達(dá)到增加染色均勻性的作用；優(yōu)化的最小λ值的組合為A2B2C1D2E1。

表1 L16（215）正交試驗

表2 正交試驗極差分析

影響K／S值最大的因子為乙二胺乙醇與OEP－9交互作用、乙二胺乙醇與平平加O－25交互作用、載體與OEP－9交互作用；其次為OEP－9、載體與清缸劑、載體與平平加O－25交互作用；其他因子的影響作用較小。增加乙二胺乙醇的用量，能提高染料的上染率；當(dāng)存在交互作用時，計算4種組合的平均K／S值，取B1D1、B1E2、A2C2、A2D1、A1E2的組合時，K／S值最大；即當(dāng)乙二胺乙醇用量較小時，可同時減少清缸劑或平平加O－25的用量，達(dá)到增加染色上染率的作用；當(dāng)載體用量較小時，可同時減少OEP－9或清缸劑用量，或當(dāng)載體用量較大時，可加大平平加O－25用量，以得到最大的K／S值；優(yōu)化的最大K／S值組合為A2B1C2D1E2。

根據(jù)最小λ值和最大K／S值得到的優(yōu)化方案經(jīng)重復(fù)試驗，當(dāng)選擇A2B2C1D2E1組合時，λ值＝0.052 1，K／S值＝11.460；當(dāng)選擇 A2B1C2D1E2組合時，λ值＝0.058 9，K／S值＝11.214。因此，選擇A2B2C1D2E1組合為最佳組合，并根據(jù)質(zhì)量比配制了勻染劑SA。

2.2 勻染劑SA的性能研究

勻染劑SA的穩(wěn)定性試驗表明其具有良好的耐稀釋、耐離心、耐熱、耐酸、耐堿穩(wěn)定性，但耐電解質(zhì)的穩(wěn)定性一般，有少量漂油現(xiàn)象發(fā)生。

勻染劑SA的移染性結(jié)果見圖1所示，經(jīng)一元非線性回歸分析，移染率與勻染劑SA用量的關(guān)系式為y＝－9.774＋11.479x，相關(guān)度為0.983 2，回歸方差的F值為116.410 7，而F0.01（1，5）＝16.258 1，即1%極顯著性水平F值檢驗為極顯著；顯著性水平p－值為0.000 4，小于p－值0.05的要求，這說明一元非線性回歸方程是可行的。由圖1可知，勻染劑SA具有很好的移染性。

圖1 勻染劑用量對移染性的關(guān)系

采用勻染劑SA的堿性退漿染色一步法工藝，滌綸織物的經(jīng)向和緯向的縱向形態(tài)見圖2所示，與酸性染色的比較結(jié)果見表3所示。由圖2可知，304T滌綸超細(xì)纖維經(jīng)退漿染色一步法加工，經(jīng)向和緯向纖維的表面都比較光滑，有明顯的刻蝕點，纖維束已完全開纖，同時未發(fā)現(xiàn)有滌綸低聚物存在。

由表3可知，堿性退漿染色一步法，在勻染劑SA的作用下，8只染料的相對不勻度都明顯低于酸性染色方法；K／S值的變化與染料的結(jié)構(gòu)有關(guān)，分散藍(lán)35、分散藍(lán)63、分散黃163、分散紅902在堿性染色條件下的K／S值雖明顯低于酸性染色，但仍具有較好的得色量，而其他4只染料的K／S值變化不大。

3 結(jié)論

（1）正交試驗的結(jié)果表明，當(dāng)載體SD、乙二胺乙醇、OEP－9、清缸劑SD和平平加O－2 5的質(zhì)量比為4∶2∶3∶2∶4時，能獲得較好的染色性和染色均勻性。

圖2 掃描電鏡圖

表3 堿性和酸性染色比較

（2）勻染劑SA具有良好的移染性、染色勻染性和染色深度。

（3）試驗的8只分散染料具有很好的堿性染色性能，且堿性染色的勻染性明顯高于酸性染色。

［1］孫海建，朱亞偉，陳邦家.分散染料NaOH介質(zhì)染色技術(shù)［J］.印染，2012，（5）：5－8.

［2］佘玉珍，許海育.超細(xì)纖維織物的前處理（一）［J］.印染，1997，23（5）：13－14.

［3］劉雁雁，高 銘，董 瑛，等.超細(xì)纖維織物的開纖率與染色性能研究［J］.印染助劑，2007，24（3）：36－38.

［4］汪小勇，王愛兵.滌綸高溫分散勻染劑研究進(jìn)展［J］.四川紡織科技，2003，（5）：7－9.

［5］劉 丹，俞月莉，周 強，等.AKD在滌綸防水防油整理中的應(yīng)用研究［J］.絲綢，2012，（5）：12－15.

［6］于魯晉，周 強，黃中權(quán)，等.錦綸染色勻染劑的勻染性［J］.印染助劑，2008，25（7）：31－34.