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HBP-HTC改性真絲織物活性染料染色性能研究

集萃印花網(wǎng) 2008-11-13 00:00:00

【集萃網(wǎng)觀察】HBP-HTC改性真絲織物活性染料染色性能研究

張德鎖,林紅,張峰,陳宇岳 (蘇州大學(xué)材料工程學(xué)院,江蘇蘇州215021)

摘要:超支化合物是一類具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的聚合物,合成簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉,具實(shí)用價(jià)值,采用端氨基超支化合物季銨鹽(HBP-HTC,表面富含季銨鹽陽(yáng)離子)對(duì)真絲織物進(jìn)行陽(yáng)離子改性處理,研究了改性后真絲織物的活性染料染色性能.結(jié)果表明:經(jīng)HBP-HTC改性的真絲織物在無(wú)鹽促染下有效地提高了活性染料的上染能力,并且獲得了較好的勻染性,但對(duì)其色牢度和色光略有影響.

關(guān)鍵詞:HBP-HTC;真絲織物;活性染料;性能

中圖分類號(hào):TQ314.24+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-0439(2008)08-0020-03

目前,真絲綢高牢度染色幾乎都是采用活性染料染色.活性染料色譜齊全,色澤鮮艷,價(jià)格低廉,染色性能優(yōu)良,受到人們的喜愛(ài).但現(xiàn)有的活性染料的親合力不高,為提高活性染料對(duì)真絲綢的上染率和固色率,必須加入大量無(wú)機(jī)鹽來(lái)促染.大量無(wú)機(jī)鹽的加入,提高了染料利用率,減少了廢水中染料的含量,但無(wú)機(jī)鹽對(duì)環(huán)境的影響日益嚴(yán)重.因此,減少活性染料染色時(shí)無(wú)機(jī)鹽的用量一直是印染業(yè)的重要課題之一.[1]樹(shù)狀大分子和超支化合物是一類有特殊結(jié)構(gòu)和性能的聚合物[2],

在紡織上的應(yīng)用研究才剛剛開(kāi)始.[3]超支化合物合成簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉,更具實(shí)用價(jià)值.前期研究中已成功制成了表面富含氨基和亞氨基的端氨基超支化合物(HBP-NH2),并將其用于棉織物的活性染料無(wú)鹽染色,結(jié)果令人滿意.[4-5]為了進(jìn)一步拓展端氨基超支化合物的性能,對(duì)其進(jìn)行端基改性,制備了端氨基超支化合物季銨鹽(HBP-HTC).[6]本文利用自制的HBP-HTC對(duì)真絲織物進(jìn)行改性處理,并研究改性后織物的染色性能.

1實(shí)驗(yàn)

1.1材料與儀器

織物:真絲電力紡.染料:蘭納素活性染料(橙RG;藍(lán)3R;紅CE;金黃CE-01).藥劑:硫酸鈉(Na2SO4)、無(wú)水碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈉、鹽酸、乙酸(均為分析純);HBP-HTC[自制,m(EPTAC)∶m(HBP-NH2)=2∶1].

儀器:756MC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);UltrascanE型測(cè)色儀(美國(guó)HunterLab公司);HD500型水浴振蕩器;實(shí)驗(yàn)室小軋車;PHS-3C型精密pH計(jì);SW-12A型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī);Y571B型摩擦色牢度儀.

1.2真絲織物改性

采用5 g/L HBP-HTC溶液對(duì)真絲織物進(jìn)行改性處理,浴比1∶50,100℃,浸漬3 min,兩浸兩軋,軋余率100%,水洗后待染.

1.3活性染料染色

染液配方:活性染料2.0%(owf);Na2SO440 g/L;Na2CO310g/L;浴比1∶50;pH=6.染色升溫曲線:

后處理:水洗后在3 g/L皂液中(浴比1∶50,95℃)皂煮5 min,水洗后晾干.

1.4測(cè)試

樣品表面色深(K/S)值、色光(L*、a*、b*、C*)采用測(cè)色儀測(cè)量,10°視野,D65光源,試樣折疊4層;上染率E=[(A0-At)/A0]×100%,其中A0為染色前染液吸光度,At為染色后殘液吸光度;固著率F=[(K/S)1/(K/S)0]×100%,其中:F表示和纖維鍵合的染料占上染到纖維上染料總量的百分?jǐn)?shù),(K/S)0、(K/S)1分別為皂煮前后織物的表面色深;總固著率T=E×F×100%,表示與纖維鍵合的染料占投入染浴中染料總量的百分?jǐn)?shù);耐摩擦色牢度按GB/T 3920-97測(cè)試;耐洗色牢度按GB/T 3921-97(方法一)測(cè)試;勻染性:在測(cè)色儀上對(duì)染色樣品均勻取樣,在各部位隨機(jī)測(cè)定20個(gè)點(diǎn)的K/S值,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差.

其中,λ為其最大吸收波長(zhǎng),并以σλ數(shù)值的大小來(lái)評(píng)定其勻染性.

2 結(jié)果與討論

2.1 HBP-HTC改性真絲織物的上染性能

為研究HBP-HTC改性真絲織物的活性染料上染性能,采用蘭納素活性金黃CE-01對(duì)改性前后的真絲織物進(jìn)行競(jìng)?cè)痉ㄈ旧?即改性和未改性織物在同一染浴中染色).由圖1可知,對(duì)于未改性真絲織物,在有Na2SO4促染的情況下,獲得了比無(wú)Na2SO4促染時(shí)更高的K/S值,表明無(wú)機(jī)鹽在活性染料常規(guī)染色中對(duì)提高上染率很重要.無(wú)論有無(wú)Na2SO4或Na2CO3促染,改性真絲織物均獲得了遠(yuǎn)大于未改性真絲織物的K/S值,這說(shuō)明在競(jìng)?cè)具^(guò)程中,由于HBP-HTC的改性,使真絲織物富含大量季銨鹽陽(yáng)離子,提高了陰離子染料分子上染的直接性,從而獲得了較好的上染性能.Na2CO3的主要作用是調(diào)節(jié)染浴的pH值,使染料分子在堿性條件下與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成牢固的共價(jià)鍵結(jié)合.所以,在真絲織物活性染料染色中,可以考慮通過(guò)HBP-HTC對(duì)真絲織物進(jìn)行改性處理來(lái)減少染色過(guò)程中Na2SO4的用量,甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)鹽染色.

2 HBP-HTC改性真絲織物無(wú)鹽染色的適用性

由表1可知,改性真絲織物均獲得了更高的K/S值和上染率,對(duì)染料的固著率均低于未改性真絲織物.原因是在固色過(guò)程中,染料分子與改性劑HBP-HTC中少量氨基進(jìn)行多次加成和取代反應(yīng)[7],形成牢固的共價(jià)鍵,降低了與纖維中氨基反應(yīng)的概率,在皂煮過(guò)程中易于從織物上脫落下來(lái).對(duì)大部分染料,改性真絲織物的總固著率均高于未改性真絲織物.綜上所述,改性真絲織物活性染料無(wú)鹽染色具有廣泛的適用性.

2.3 HBP-HTC改性真絲織物的色牢度

表2顯示,改性前后的真絲織物均獲得了較好的干、濕摩擦牢度和耐洗牢度,與未改性真絲織物相比改性真絲織物部分染料個(gè)別色牢度略有下降.這是由于HBP-HTC帶有大量正電荷,與帶負(fù)電荷的真絲纖維相互結(jié)合,導(dǎo)致與HBP-HTC共價(jià)結(jié)合的染料分子在皂煮時(shí)不能完全脫落,而這部分通過(guò)HBP-HTC與真絲纖維以離子鍵間接結(jié)合的染料分子牢度不如直接與真絲纖維共價(jià)鍵結(jié)合的染料分子,表現(xiàn)為色牢度略有降低.