活性染料低鹽染色大生產試驗

李冬梅, 李樹華

(佛山市順德金紡集團有限公司，廣東 佛山 528305)

活性染料低鹽染色大生產試驗

李冬梅, 李樹華

(佛山市順德金紡集團有限公司，廣東 佛山 528305)

采用溢流染色機對全棉針織布進行陽離子改性及低鹽染色大生產試驗。通過CL-800陽離子改性劑與前處理同浴的方法改性織物。研究改性浴配方及改性工藝對織物染色深度的影響。結果表明， 改性劑質量濃度為4 g/L, 氫氧化鈉質量濃度為4 g/L， 經90 ℃, 30 min改性的織物， 在染色時鹽用量為普通織物常規染色方法的一半， 色牢度與常規法基本相當。

陽離子改性； 活性染料； 低鹽染色； 溢流染色機

活性染料的分子結構較簡單、色澤鮮艷、色譜齊全、使用方便， 而且與纖維素纖維以化學鍵結合， 因而有良好的染色牢度， 是以棉為代表的纖維素類織物的首選染料。然而， 因為纖維素上的羥基在染液中容易離解成羥基陰離子， 與活性染料陰離子產生靜電排斥作用， 導致上染率很低。為了克服電荷障礙， 獲得高的上染率， 傳統的方法是在染液中加入大量元明粉、食鹽等無機鹽[1]。染色廢液中含有大量的既無法回收又無法降解的無機鹽排出， 嚴重污染水質， 造成土地鹽堿化等， 對環境有較大的破壞作用。因此， 從環保角度考慮， 必須減少染色時無機鹽的用量。為了達到此目的， 需要對棉等纖維素織物進行陽離子改性[2-4]， 使其在溶液中帶上電荷， 更易接近活性染料陰離子， 從而在低鹽甚至無鹽的條件下， 獲得高的上染率。

目前， 對無鹽或低鹽染色的研究基本上還處于實驗室階段， 很少進行產業化試驗及應用。本文在溢流染色機中分別對棉織物進行陽離子改性和活性染料染色大試， 研究改性液配方、改性工藝條件對染色深度的影響， 確立適合溢流染色機的最佳改性條件。

1 實驗部分

1.1實驗材料及藥品

全棉針織布(精梳純棉針織雙面布)陽離子改性劑CL-800( 廣州湘中助劑有限公司)， 多功能前處理劑BCN(德司達公司)， 氫氧化鈉， 滲透劑(德美化工有限公司)， 勻染劑CT-PA,中溫酵素HS( 東莞長泰化工有限公司 )， 活性紅WH-B， 活性黃WH-3R， 活性黑WH-B， 純堿， 食鹽， 以上藥品均為工業品。

1.2實驗設備

溢流染色機， 型號規格： ECO-8-1T， 立信染整機械有限公司。

1.3全棉針織布的改性

本試驗為精梳純棉布中深色染色， 故采用了不漂底工藝。前處理與改性同浴。

前處理及改性處方：多功能前處理劑BCN： 1 g/L； 改性劑CL-800： X g/L；

NaOH(片狀)：X g/L；勻染劑CT-PA：3 g/L， 滲透劑 0.2～0.5 g/L； 酵素HS： 0.05 g/L； 浴比1 ∶15。

工藝曲線：

1.4改性純棉針織布的染色

本研究試驗了兩組顏色， 即深藍色及深咖啡色， 染料拼色配比如下：

深藍色： 活性紅WH-B 1%(owf)； 活性黃WH-3R 0.5%(owf)； 活性黑WH-B 3.5%(owf)。

深咖啡色： 活性紅WH-3B 1%(owf)； 活性黃WH-3R 3.5%(owf)； 活性黑WH-B 0.5%(owf)。

染料用量5%(owf)

工藝曲線：

1.5測試

染色深度用k/s值表示， Datacolor 600TM 電腦測色配色儀測試； 耐摩擦色牢度按GB /T 3920—2008《紡織品色牢度試驗 耐摩擦牢度》測試， 耐皂洗色牢度按GB /T 3921—2008《紡織品色牢度試驗 耐皂洗色牢度》測試。

2 結果與討論

2.1改性劑質量濃度對染色的影響

改性浴中， NaOH質量濃度為4 g/L， 分別采用不同用量的改性劑CL-800對織物進行改性， 然后對改性后織物染色， 染液中氯化鈉的加入量為同染料用量的非改性織物常規染色法加入量的50%。結果如表1。

表1顯示， 改性劑質量濃度對染色深度有重要影響， 改性劑CL-800超過4 g/L時織物得色量較高， 之后繼續增加改性劑質量濃度， 其染色深度沒有明顯加深。這是因為改性劑質量濃度達到一定值后， 繼續增加改性劑， 其主要還是被附集在織物纖維表面， 與帶陰離子的染料以靜電力相吸， 這部分染料并未與纖維素形成化學鍵結合， 而是成為浮色在皂洗時被洗掉， 所以得色深度增加很少。從試驗中還觀察到， 改性劑質量濃度超過8%后， 出現色花等染色不均勻現象。從成本考慮我們選擇了改性劑質量濃度為4 g/L。

表1 改性劑質量濃度對k/s值的影響

2.2改性液中堿的質量濃度

設定改性劑CL-800的質量濃度為4 g/L， 改變NaOH的質量濃度， 對織物進行改性， 改性織物低鹽染色， 染色深度如表2。由表2可見， 在改性液中氫氧化鈉質量濃度為4 g/L時獲得的改性織物， 染色后k/s值最大。本體系棉布的纖維素與改性劑發生的是親核反應， 需要在堿性環境才能完成， 所以體系中堿質量濃度需要達到一定值， 才能實現有效的陽離子化， 使后續的染色在低鹽條件下獲得良好的得色深度。但堿質量濃度過高， 加速了改性劑水解， 同樣降低了改性的有效性。所以， 最佳方案氫氧化鈉質量濃度選用4 g/L。

表2 改性液中堿質量濃度對k/s值的影響

2.3改性溫度的影響

織物經80 ℃×30 min、 90 ℃×30 min、 98 ℃×30 min前處理與改性一浴法處理后， 進行染色試驗。結果如表3所示。表明， 80 ℃得色最深， 90 ℃得色較深， 98 ℃得色較淺。試驗還觀察到， 80 ℃下改性的織物布面效果不佳， 而90 ℃和98 ℃改性的織物， 布面效果好。綜合染色深度和布面效果， 選定90 ℃×30 min作為織物改性的較佳溫度與時間。

表3 改性溫度對k/s值的影響

2.4低鹽染色全棉針織布的性能

表4 低鹽染色與常規染色織物色牢度比較

由表4可見， 織物經改性后， 采用低鹽染色工藝， 其干摩擦牢度和皂洗牢度與傳統法染色織物相當， 而濕摩擦牢度比傳統法低0.5級。所以， 對于改性棉布染色的產業化生產， 尚需改善染色布的濕摩擦牢度以及實現無鹽染色， 關于這些， 我們將在另文中介紹。

3 結論

(1)采用 CL-800改性劑對純棉針布進行陽離子改性后， 在溢流染色機大生產中可以實現低鹽染色。

(2)最佳改性條件為：改性劑CL-800質量濃度為4 g/L， 改性浴氫氧化鈉質量濃度為4 g/L， 改性條件為90 ℃×30 min。

[1] 房莉， 陳英. 活性染料低(無)鹽染色的發展[J]. 紡織導報， 2009 (10)： 64-67.

[2] 李保梅, 趙雅琴. 棉纖維陽離子化改性工藝研究[J]. 染整技術， 2011, 33(10)： 19-21.

[3] 宋慧君, 俞顯芳, 陳水林, 等 . 纖維素纖維織物改性染色工藝研究[J]. 染整技術， 2009, 29(4)： 18-20.

[4] 王靖, 趙濤. 水溶性、 反應性殼聚糖衍生物在活性染料無鹽染色中的應用研究[J]. 印染助劑， 2010, 27(1)： 35-38.

LOW-SALTDYEINGWITHREACTIVEDYESSUITABLEFORREALBULKPRODUCTION

LI Dong-mei, LI Shu-hua

(Foshan Shunde Goldtex Group Co., Ltd., Foshan 528305, China)

The pure cotton knitted fabrics were modified with a cationic modifier and low-salt dying manufacturing experimented through overflow dyeing machine. The cationic modifier was CL-800 and the modification and pre-treatment was carried out simultaneously. Research was conducted on the influence of the modifying conditions on the color depth (K/S value) of fabrics. The optimum modifying conditions were determined: the modifier concentration was 4g/L, the sodium hydroxide concentration was 4g/L, treating at 90 ℃ for 30 min. The color fastness of the fabric treated by the cationic modifier was almost the same as the normal dyed cotton fabric at only half usage of normal dyeing process.

cationic modification; reactive dyes; low-salt dyeing; overflow dyeing machine

2013-03-24

李冬梅(1963-)， 女， 江蘇徐州人, 工程師, 主要從事紡織品染整質量管理及技術開發工作。

1672-500X(2013)02-0020-03

TS 193.632

B

10.3969/j.issn.1672-500x.2013.02.006