不同染料組合對滌綸/錦綸復合超細纖維織物的染色

吳軍玲，張 維，范雅平

(河北科技大學 紡織服裝學院， 河北 石家莊 050018)

滌綸/錦綸復合超細纖維紡織品是近年來出現在市場上的一類新型產品，其手感柔軟舒適，蓬松豐滿，具有高清潔能力、高吸水性、高吸油性[1-3]。滌綸/錦綸復合超細纖維由滌綸和錦綸2種成分復合而成，線密度低，比表面積大，在染色生產時容易出現染深色困難及染色牢度差的問題。為了獲得相同顏色深度，超細纖維上的染料濃度要比普通纖維高得多[4],需多用約50%的染料，故其色牢度較差[5]。

由于滌綸和錦綸纖維都可以采用分散染料染色，一般染淺色和染色牢度要求不高時，滌綸/錦綸復合超細纖維可以采用單分散染料染色。為了改善滌綸/錦綸復合超細纖維染深濃色較困難的現狀和提高染深濃色時的染色牢度，本文實驗研究了滌綸纖維采用常規的分散染料來染色，而選擇其他染料來染錦綸纖維的方法。實驗分別選擇了直接染料、活性染料、酸性染料與分散染料一起對滌綸/錦綸復合超細纖維進行染色。通過對染色織物的測試來分析比較不同染料組合上染滌綸/錦綸超細纖維織物的特點，為滿足不同的生產要求提供不同的染料處方。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

織物：經前處理的滌綸/錦綸復合超細纖維，1 350 tex(72 f)，滌綸∶錦綸85∶15(河北益康功能材料有限公司)。

藥品：分散黑ECT、活性黑LC-Q、酸性黑B、直接黑D(市售)，擴散劑NNO(工業級)、磷酸二氫銨(天津市科密歐化學試劑開發中心)、醋酸(天津市恒興化學試劑制造有限公司)、純堿(天津市致遠化學試劑有限公司)、食鹽(天津市致遠化學試劑有限公司)。

實驗儀器：MP200 A型電子分析天平(max 200 g，上海精科儀器廠)，Color i5計算機測色配色儀(美國Gretag-Macbetch公司)，HT-B紅外線染色機(廣東鶴山市宏發染整機械制造有限公司)，YB571-II摩擦牢度測試儀、SW-12AII耐洗色牢度實驗機(溫州市大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 實驗方法

本文中所用染色工藝均采用二浴法染色。先用分散染料對滌綸纖維進行染色，之后分別再用直接染料、活性染料、酸性染料對滌綸纖維進行染色。染料總用量為2種染料之和，染料比例按照纖維比例滌∶錦85∶15進行。

工藝流程：織物入染→分散染料高溫高壓染色→水洗烘干→織物入染→直接染料(或活性染料、酸性染料)染色→后處理。

1.2.1 分散—直接染料染色

分散染料主要染色方法有3種：高溫高壓染色、載體染色、熱熔染色。本文實驗采用高溫高壓染色法對滌綸纖維進行染色。

分散黑ECT—直接黑D 2種染料上染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方：分散黑ECTx% (owf),擴散劑NNO 1 g/L, 磷酸二氫銨 2 g/L, 醋酸調pH值至 4～5，浴比1∶50。

直接染料染色處方：直接黑Dy% (owf)，食鹽10 g/L，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，直接染料染色工藝曲線參見圖2。

圖1 分散染料染色工藝曲線

圖2 直接染料染色工藝曲線

1.2.2 分散—活性染料染色

分散黑ECT-活性黑LC-Q 2種染料上染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方： 分散黑ECTx% (owf)，擴散劑NNO 1 g/L，磷酸二氫銨2 g/L， 醋酸調節pH值至4～5，浴比1∶50。

活性染料染色處方：活性黑LC-Qy% (owf)，純堿 10 g/L，食鹽40 g/L，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，活性染料染色工藝曲線參見圖3。

圖3 活性染料染色工藝曲線

1.2.3 分散—酸性染料染色

分散黑ECT—酸性黑B 2種染料上染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的染色工藝如下：

分散染料染色處方：分散黑ECTx% (owf)，擴散劑NNO 1 g/L,磷酸二氫銨2 g/L, 醋酸調pH值至4～5，浴比1∶50。

酸性染料染色處方：酸性黑By% (owf)，冰醋酸4% (owf)，pH值4.0～4.5，浴比1∶50。

染色工藝曲線：分散染料染色工藝曲線參見圖1，酸性染料染色工藝曲線參見圖4。

圖4 酸性染料染色工藝曲線

1.3 測試方法

1.3.1 染色樣品色度學數值

樣品的顏色特性(L*、a*、b*、K/S值)通過Color i5分光光度計使用D65光源和10°視場標準觀察者進行測量。L*、a*和b*是國際照明委員會(CIE)實驗室的顏色坐標。L*代表顏色的明度，a*代表紅色(正)或綠色(負)的程度，b*代表黃色(正)或藍色(負)的程度。

根據Kubelka-Munk方程[6-7]的計算，通過樣品的反射率獲得最大吸收波長(λmax)處的色強度(K/S值)。在每塊織物上不同位置取4個點進行測量,計算平均值。并將平均值用作評價指標，表示滌綸/錦綸復合超細纖維織物的色深。

1.3.2 色牢度的測定

耐摩擦色牢度按GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》進行測試。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》進行測試。

2 結果與討論

2.1 分散—直接染料染色分析

直接染料能夠以范德華力、氫鍵吸附在纖維上，從而對聚酰胺纖維進行染色。實驗中首先選擇了分散—直接染料對滌綸/錦綸復合超細纖維織物進行染色，染色織物水洗前后的K/S值如表1所示。由表1可以看出，隨著染料用量的增加，染色后織物的K/S值不斷增加，當染料用量增加到10%(owf)時，K/S值增速明顯放緩。

表1 分散黑ECT—直接黑D不同用量下染色織物的K/S值

表2為分散黑ECT—直接黑D染色織物水洗前后所測得的L*、a*、b*值。

根據計算結果ΔE按表CIE1976中L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關系[9](表3)進行色牢度級別的評定,得到表2中所測織物的色牢度級別。

表3 CIE1976 L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關系

而根據灰色樣卡評定的分散—直接染料染色織物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度如表4所示。

表4 分散黑ECT—直接黑D不同用量下織物染色牢度

由表4可以看出，分散黑ECT—直接黑D上染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的干耐摩擦色牢度較好，當染料用量較大時，其濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度下降，特別是耐皂洗色牢度下降較多。由表2、4可以看出，分散—直接染料雖然可以使滌綸/錦綸復合超細纖維獲得較深的色澤，但是其染色牢度較低。可能是因為直接染料的分子較大，在聚酰胺纖維中的擴散性能較差，勻染性差，牢度低。

由于直接染料價格便宜，生產成本較低，所以，在實際生產中對染色深度要求較高但是對染色牢度要求不太高的滌綸/錦綸復合超細纖維可以選擇使用分散—直接染料染色。

2.2 分散—活性染料染色分析

活性染料是一種主要用于纖維素纖維染色的染料，也可用于聚酰胺纖維、蛋白質纖維的染色[10]。實驗中選擇用活性染料來染錦綸，可以用來與分散染料一起對滌綸/錦綸復合超細纖維染色。表5為分散—活性染料上染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的K/S值。表6是分散黑ECT—活性黑LC-Q染色水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE測試結果。

另外對分散—活性染料染滌綸/錦綸復合超細纖維織物的各項色牢度進行了測試，根據灰色樣卡評定耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度，測試結果如表7所示。

表5 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下染色織物水洗前后的K/S值

表6 分散黑ECT—活性黑LC-Q染色織物水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE值

表7 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下織物染色牢度

比較表3與表6，表4與表7可以看出，無論是按照CIE1976L*a*b*色差式總色差值與色牢度級別的關系評定色牢度還是按照灰色樣卡來評定級別，分散—活性染料的染色牢度要好于分散—直接染料的染色牢度。活性染料可與聚酰胺纖維以共價鍵結合，直接染料主要是以氫鍵、范德華力結合，這是分散—活性染料比用分散—直接染料染滌綸/錦綸復合超細纖維的牢度好的重要原因。

2.3 分散—酸性染料染色分析

酸性染料主要用于蠶絲、羊毛等蛋白質纖維以及聚酰胺纖維的染色。實驗中選擇酸性染料來對滌綸/錦綸復合超細纖維中的錦綸纖維進行染色。表8、9為分散—酸性染料水洗前后的K/S值和L*、a*、b*值。對比表1、5、8可以看出，分散—酸性染料染色織物的K/S值要比其他2種染料組合所染織物的K/S值要低。

表8 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下染色織物K/S值

表9 分散黑ECT—酸性黑B染色織物水洗前后的L*、a*、b*、ΔE值

同樣對滌綸/錦綸復合超細纖維織物在分散—酸性染料不同染料用量下的色牢度進行測試，根據灰色樣卡評定耐摩擦及耐皂洗色牢度，測試結果如表10表示。

表10 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下織物染色牢度

由表10看出，分散—酸性染料染色織物的染色牢度比分散—直接染料上染的織物的染色牢度要好，但是不如分散—活性染料的上染織物的染色牢度。

通過以上數據可以看出，無論是哪種染料組合染色，水洗測試前后，織物均隨著染料用量的增加，織物K/S值增加，說明隨著染料用量的增加，織物的染色深度也在增加，但是當染料用量達到10%(owf)以后，即使再增大染料用量，K/S值增加得不明顯。當染液用量較低時，水洗前后的織物K/S值減少量要比用較高染料用量染色時減少的要少，說明染淺色時染色織物的水洗牢度較好。

比較3組不同染料組合的實驗結果，分散—直接染料組合和分散—活性染料組合染色，K/S值比相同染料用量下分散—酸性染料組合要高，得色較深。從染色牢度來看，分散—活性染料組合染色牢度整體是最高的，分散—直接染料組合和分散—酸性染料組合染色較低。

3 結 論

本文通過兩浴法分別用分散—直接染料組合、分散—活性染料組合和分散—酸性染料組合對滌綸/錦綸復合超細纖維進行染色研究，通過比較染色后K/S值以及染色牢度來比較各組合的染色效果，可得出如下結論：

①使用分散—直接、分散—酸性染料染滌綸/錦綸復合超細纖維織物，干耐摩擦色牢度較好，濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度較差。實際生產時如染深色，對色牢度要求不高時可以考慮使用。染料用量相同的情況下，分散—直接染料組合染色所得K/S值較高。

②使用分散—活性2種染料染滌綸/錦綸復合超細纖維織物，染色織物的K/S值比較大，織物得色較深，各項色牢度最高。