PBT纖維染色牢度的研究

陳海燕，聞秀銀，劉傳生

(中國(guó)石化儀征化纖有限公司研究院，江蘇儀征 211900)

色牢度是指紡織品在某一環(huán)境狀態(tài)下顏色的保持程度［1］，是紡織品的顏色對(duì)在加工和使用過(guò)程中各種作用的抵抗力，以根據(jù)試樣的變色和未染色貼襯織物的沾色來(lái)評(píng)定牢度等級(jí)。紡織品色牢度不合格容易造成染料的遷移，不僅影響服裝本身的美觀和其他淺色織物染色，染料中的重金屬離子和有害物質(zhì)還會(huì)滲入皮膚造成各種皮膚疾病，更嚴(yán)重的會(huì)引起癌變［2］。故作為一般使用的纖維，都希望不要出現(xiàn)沾染現(xiàn)象，以免在染色、后整理過(guò)程中造成面料顏色被沾污、染花的現(xiàn)象，所以除特殊用途外，纖維沾染越難越好。

PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)纖維是近幾年開(kāi)發(fā)的一種新型纖維。它既具有滌綸的耐氣候性、尺寸穩(wěn)定性和耐縐性等，又具有錦綸的手感柔軟和耐磨性［3］，適用于生產(chǎn)針織和機(jī)織織物，并制成各類服裝。PBT纖維尤其能滿足高彈力且手感柔軟的紡織品的市場(chǎng)需求。近年來(lái)，PBT纖維因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能越來(lái)越受到人們的重視［4］。基于PBT纖維的廣泛應(yīng)用，對(duì)其染色的色牢度的研究就顯得十分重要。筆者利用纖維的沾色來(lái)考察其染色牢度。

1 試驗(yàn)

1.1 纖維試樣

PBT短纖:儀征化纖生產(chǎn)1.74 dtex×38 mm PBT短纖維;

PET短纖:儀征化纖生產(chǎn)1.56 dtex×38 mm PET短纖維。

1.2 試驗(yàn)方法與步驟

在同一染杯中，裝上400 mL水，將稱重好(各1 g)的兩種纖維分開(kāi)裝在兩個(gè)棉袋中，然后同時(shí)放進(jìn)同一染杯中，其中一種纖維已染色，另一種纖維為空白，將染杯放進(jìn)染機(jī)設(shè)備中，通過(guò)設(shè)定溫度和時(shí)間，考察空白纖維被沾色情況。

2 結(jié)果與討論

試驗(yàn)通過(guò)纖維Lab值的變化來(lái)判斷纖維的上染情況及沾染程度。Lab是當(dāng)前最通用的測(cè)量物體顏色的色空間之一，L值表示亮度，△L表示亮度差值，它是用L、a、b一組數(shù)據(jù)將一種顏色用數(shù)字表示出來(lái)，一組Lab值跟一種顏色形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

a、b值為色坐標(biāo)值，其中a值表示紅綠方向顏色變化，+a表示向紅色方向變化，－a表示向綠色方向變化。b表示黃藍(lán)方向變化，+b表示向黃色方向變化，－b表示向藍(lán)色方向變化。△L表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)之間的亮度差，△L為正，說(shuō)明樣品偏白;△L為負(fù)，

說(shuō)明樣品偏黑。△a值為正，說(shuō)明樣品偏紅;△a值為負(fù)值，表示樣品偏綠。同樣道理，△b值為正值，

表示樣品偏黃;△b值為負(fù)值，表示樣品偏藍(lán)。筆者文中采用△b來(lái)表征被染纖維與空白纖維色差程度，沾色程度。

2.1 染好藍(lán)色的PBT纖維沾染空白PBT纖維研究

a)在不同溫度下，共浴30 min后，考察染色好的PBT沾染空白PBT的情況。表1為空白纖維的

Lab值，表2為不同溫度下PBT沾染PBT的Lab值，

圖1為不同溫度下△b隨沾染溫度的變化。

表1 空白纖維的Lab值

表2 不同溫度下PBT沾染PBT的Lab值

圖1 不同溫度下△b隨沾染溫度的變化

觀察表2和圖1中b值，隨著沾染溫度的升高，空白PBT纖維被沾染后藍(lán)色逐漸加深。資料顯示，PBT的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在36～49℃，溫度達(dá)到45℃左右時(shí)，分子鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，染料分子可從原纖維中慢慢移出，進(jìn)入空白纖維中;隨著溫度升高，分子鏈段運(yùn)動(dòng)加快，染料移出量增加，進(jìn)入空白纖維的染料量增多，并在60～65℃中間出現(xiàn)一個(gè)飛躍。從△b值可較直觀地看出，在60℃后△b明顯下降，說(shuō)明空白纖維被染色更嚴(yán)重。由于筆者研究的服用PBT纖維的染色牢度考慮到節(jié)能及實(shí)用，未采用更高溫度試驗(yàn)。

b)在60℃條件下，考察了不同時(shí)間對(duì)沾染情況的影響。表3為不同時(shí)間下PBT沾染PBT的Lab值;圖2為相同溫度下，隨著時(shí)間延長(zhǎng)△b的變化。

表3 不同時(shí)間下PBT沾染PBT的Lab值

圖2 相同溫度下，隨著時(shí)間延長(zhǎng)△b的變化

觀察表3和圖2中b值，隨著沾染時(shí)間的延長(zhǎng)，空白PBT纖維被沾染后藍(lán)色逐漸加深。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，進(jìn)入空白纖維的染料分子逐漸增多，空白纖維藍(lán)色逐漸加深，b值逐漸變小。從△b來(lái)看，更為直觀，溫度越高，空白纖維被沾染得越明顯。

2.2 不同纖維沾染空白PBT纖維的研究

該組試驗(yàn)是在60℃條件下，通過(guò)將藍(lán)色的PBT和PET纖維沾染給空白PBT纖維的難易程度，考察藍(lán)色PBT與藍(lán)色PET纖維的沾染差異。表4為不同時(shí)間下，被兩種纖維沾染后空白PBT纖維的Lab值;圖3為相同溫度，不同時(shí)間下，被兩種纖維沾染的空白PBT△b的變化。

表4 不同時(shí)間下，被染好的兩種纖維沾染后空白PBT纖維的Lab值

圖3 相同溫度不同時(shí)間下，被兩種纖維沾染的空白PBT△b的變化

從表4中的b值數(shù)據(jù)可看出，在相同的沾染工藝下，上一組數(shù)據(jù)的b值明顯高于下一組數(shù)據(jù);從圖3中也可明顯地看出，經(jīng)PET沾染的空白PBT纖維△b明顯小于經(jīng)PBT沾染的空白PBT纖維。這說(shuō)明在同樣條件下，PBT纖維沒(méi)有PET纖維容易把染好的顏色沾染給其它纖維，PBT纖維的色牢度好于PET纖維。

2.3 PBT沾染不同纖維能力的比較

考察染好的PBT沾染不同空白纖維的能力。在不同沾染溫度下，沾染30 min后，觀察纖維Lab值變化情況。表5為不同溫度下，被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的Lab值;圖4為被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的△b值隨溫度的變化。

從表5中的b值數(shù)據(jù)可看出，在相同的沾染工藝下，上一組的數(shù)據(jù)明顯高于下一組數(shù)據(jù);從圖4中也可明顯地看出，被PBT沾染的空白PBT纖維△b明顯小于經(jīng)PBT沾染的空白PET纖維。說(shuō)明在同樣條件下，PBT纖維比PET纖維容易被其他纖維沾染，這與PBT纖維良好的染色性能相吻合。在同樣的條件下，染料向PBT纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率比向PET纖維內(nèi)部擴(kuò)散的速率高，在相同時(shí)間與溫度下的上染率比PET高［4］。同理可知，相同條件下，PBT纖維被沾色情況也嚴(yán)重于PET纖維。

表5 不同溫度下，被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的Lab值

圖4 被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的△b值隨溫度的變化

3 結(jié)論

a)溫度越高，PBT纖維沾色越嚴(yán)重;時(shí)間越長(zhǎng)，PBT纖維沾色也越嚴(yán)重;

b)PBT纖維沒(méi)有PET纖維容易把染好的顏色沾染給其它纖維，PBT纖維的色牢度好于 PET纖維;

c)PBT纖維比PET纖維容易被沾染。

［1］ 潘葵，關(guān)晉平，夏纓.紡織品色牢度標(biāo)準(zhǔn)GB/T系列與AATCC系列差異［J］.絲綢，2010.

［2］ 黃大兵，祝娟.改進(jìn)紡織品色牢度措施的探討［J］.中國(guó)纖檢，2004:120.

［3］ 姜靜.PBT纖維生產(chǎn)、織造、染整工藝探討［J］.

［4］ 余曉華.影響細(xì)旦PBT纖維染色性能因素的探討［J］.江蘇紡織，2008:7.