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真絲綢活性染料無鹽染色
集萃印花網(wǎng)  2011-09-08

    【集萃網(wǎng)觀察】摘要:真絲綢通過陽離子改性劑改性后,在蠶絲纖維上引入陽離子性基團,可大大提高活性染料對真絲織物的上染率和固色率。研究確定了真絲綢改性的最佳工藝為:改性劑用量10g/L,改性時間30min,改性溫度6O℃,改性pH9.0;真絲綢用活性染料雅格素黃NSR無鹽染色的最佳工藝:染色pH7.5,沸染50min。改性染色后絲綢的各項牢度較好,染色深度明顯增加。

  近年來,對絲綢進行活性染料染色的研究報道較多,其染色皂洗牢度可以達到4~5級,但目前采用的活性染料染色幾乎都需要在堿性條件下固色。由于絲綢帶有大量的負電荷,而堿性條件下染料也帶負電,使得活性染料對絲綢的直接上染率、固色率很低,染料的利用率也較低,還會加重對環(huán)境的污染。為提高絲綢用活性染料染色的上染率和固色率,對絲綢進行陽離子改性或接枝陰離子改性,然后用帶相反電荷的染料進行染色,可大幅度提高改性絲綢染色的上染率和固色率,不過這種染色方法仍然需要使用鹽作促染劑,并且其固色率和上染率仍然有提升的空間。

  活性染料染色用鹽通常是指食鹽或元明粉,它們最大的優(yōu)點是價格低廉,缺點是對環(huán)境污染嚴重、用量大。隨著對生態(tài)要求日益提高,上述2種鹽的應(yīng)用將受到限制。許多研究證明,經(jīng)過適當化學(xué)改性后,絲綢纖維可以顯著提高對陰離子染料的結(jié)合能力。例如在一定條件下,季銨化或胺化后的絲綢纖維具有陽離子基,活性染料的上染百分率大為提高,甚至可以達l00%,可無鹽染色。

  本研究從真絲綢的陽離子改性著手,分析了改性劑用量、pH值、溫度、時間及染色溫度、pH值、保溫時問等對真絲綢改性及無鹽染色效果的影響,并測試了真絲綢改性染色后的各項性能。

  1實驗

  1.1材料及藥品

  材料:11206電力紡(市售)。

  藥品:氫氧化鈉(分析純)、無水硫酸鈉(分析純)、碳酸鈉(分析純)、冰醋酸(化學(xué)純)、改性劑(自制)、雅格素黃N—SR(上海雅運染料有限公司)。

  1.2實驗方法

  1.2.1真絲綢的改性

  改性工藝配方及條件:改性劑質(zhì)量濃度量Xg/L,時間ymin,浴比為50:1,pH5~11。

  工藝流程:按配方配好改性液,室溫下加入真絲綢,以l℃/min的升溫速率升至60℃,保溫30min,取出,水洗至中性。

  1.2.2活性染料對真絲綢染色

  常規(guī)染色工藝配方及條件:染料質(zhì)量分數(shù)2%(對織物重),無水硫酸鈉50g/L,浴比5O:1,phi7~8。

  常規(guī)染色工藝流程:室溫浸染一升溫至90℃一保溫60min一取出、皂煮、水洗、晾干。

  無鹽染色工藝配方及條件:染料質(zhì)量分數(shù)2%(對織物重),浴比5o:l,pH7~8。

  無鹽染色工藝流程:室溫浸染一升溫至90℃一保溫60min一取出、皂煮、水洗、晾干。

  1.3測試方法

  1.3.1活性染料上染率、固著率和總固著率的測試

  上染率表示上染到纖維上的染料(包括與纖維鍵合和未鍵合的染料)占投入到染浴中染料總量的百分率,由測定染色前后染液的吸光度計算:

  E/%=(1一nA1/mA0)×100 (1)

  式(1)中:m、n分別為染色前、后染液稀釋倍數(shù);Ao、A1為染色前、后染液稀釋m、n倍后的吸光度。

  固著率F表示和纖維鍵合的染料占上染到纖維上的染料總量的百分比。將染色后的織物一半用于皂煮,一半烘干,將皂煮后的織物洗凈烘干后,應(yīng)用Color—Eye3100型測色配色儀,測各pH值下、皂煮前后的染色織物的讎。然后按式(2)計算固著率:

  F/%=((K/S)皂煮后/(K/S)皂煮前×100 (2)

  總固著率嘴與纖維鍵合的染料占投入到染浴中的染料總量的百分比。先測出上染率和固著率,然后按式(3)計算總固著率:

  T/%=E×F/100 (3)

  1.3.2 K/S值及、a、6值的測試

  將染色后的真絲綢晾干后,把待測織物折疊為8層,在Color-Eye3100型電腦測配色儀上測其值及L、a、b值。

  1 .3.3耐洗牢度、摩擦牢度的測定

  耐洗牢度和摩擦牢度分別按GB/T3921.1—1997《紡織品色牢度試驗?zāi)拖瓷味龋涸囼?》測定和GB/T3920—1997《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取窚y定。

  2結(jié)果與討論

  2.1絲綢改性

  2.1.1改性劑質(zhì)量濃度的影響

  保持改性液的pH值為9.0,改性時間40min,改性溫度70℃,改變改性劑質(zhì)量濃度,改性后的絲綢再用雅格素黃N—sR對其在9O℃、pHT~8下染60min。染色結(jié)果如表1所示。

  

  由表1可知,不加改性劑時,總固色率僅為46.2%;在改性劑質(zhì)量濃度為0~10g/L時候,上染率、固色率、總固色率都隨改性劑質(zhì)量濃度的增加而上升,當改性劑質(zhì)量濃度為l0g/L時,上染率達.~098.34%,固色率達98.63%,總固色率達到96.99%;之后上染率幾乎維持不變,固色率和總固色率甚至有向下波動的情況。這是因為改性劑質(zhì)量濃度為log/L是改性劑與絲綢結(jié)合的飽和點,達到這個飽和點后,絲綢纖維表面幾乎改性完全全,僦絲綢纖維的上染率達最高點,以后基本不變,固色率和總固色率也達到最佳點;一旦超過,如多余的改性劑在染色前未徹底清除,反而影響了活性染料與絲綢的結(jié)合程度,最終影響了絲綢的固色率。表1中L、a、6值基本保持不變,說明改性劑質(zhì)量濃度對絲綢的色光影響不大。綜上所述,絲綢最佳改性劑質(zhì)量濃度為10g/L。

  2.1.2改性時間的影響

  保持改性液的pH值為9.0,改性劑質(zhì)量濃度為10g/L,改性溫度70℃,改變改性時間,改性后的絲綢再用雅格素黃N—SR在90℃、pH7~8下染60min。染色結(jié)果如表2所示。

  由表2可知,改性時間在5~30min時間時,上染率、固色率、總固色率都隨改性劑時間延長而上升,當改性時間超過30min時,上染率、固色率和總固色率甚至有向下波動情況。這是因為改性時間為30min時,改性劑與絲綢結(jié)合達到飽和,絲綢纖維表面幾乎全部改性,絲綢纖維的上染率開始到達最高點,而此時固色率和總固色率也達到最佳點;一旦超過,未徹底清除的改性劑阻礙染料的上染,影響活性染料與絲綢的結(jié)合程度,最終影響了絲綢的固色率。表2中L、a、6值基本保持不變,說明改性時間對絲綢的色差影響不大。綜上所述,絲綢最佳改性時間為30min。

  2.1.3改性溫度的影響

  保持改性液的pH值為9.0,改性劑質(zhì)量濃度10g/L,改性時間30min,改變改性溫度,改性后的絲綢再用雅格素黃N-sR在9O℃、pH7~8下染60min。染色結(jié)果如表3所示。

  

  由表3可知,改性溫度在40~60℃之問時,上染率、固色率、總固色率都隨改性溫度的升高而上升,當改性溫度為60℃時,上染率達99.35%,固色率達N98.72%,總固色率達98.08%,之后基本維持不變。這是因為溫度上升可以促進改性劑與絲綢纖維間的結(jié)合,從而提高上染率、固色率和總固色率。表3中L、a、6值基本保持不變,說明改性溫度對絲綢的色差影響不大。綜上所述,改性最佳溫度為60℃。

  2.1.4改性pH值的影響

  保持改性時間為30min,改性劑質(zhì)量濃度為10g/L,改性溫度70℃,改變改性pH值,改性后的絲綢再用雅格素黃N—SR在90℃、pH7~8下染60min。染色結(jié)果如表4所示。

  由表4可知,改性pH值為5.0~9.0時,上染率、固色率、總固色率都隨改性pH值的增加而上升,當改性pH值為9.0時,上染率達99.51%,固色率達到98.24%,總固色率達到96.10%,之后基本維持不變。同時,表4中L、a、6值的數(shù)據(jù)也反映了改性pH值對絲綢的色光影響不大。綜上所述,改性的最佳pH值為9.0。

  2.2絲綢活性染料無鹽染色

  絲綢改性后,絲綢表面帶大量的正電荷,和染料陰離子發(fā)生離子鍵結(jié)合。絲綢按上述工藝改性后,以染色pH值、染色時間、染色溫度為3個因素,設(shè)計真絲綢無鹽染色的正交試驗,以K/S值和總固色率為指標,正交實驗結(jié)果如表5所示。

  

  據(jù)表5可知,對值和總固色率的影響順序均為:染色溫度>染色pH值>染色保溫時間,真絲綢用活性染料雅格素黃N—SR無鹽染色的最佳工藝為染色pH7.5,沸染50min。

  2.3性能測試

  由表6中可知,改性后絲綢織物的K/S值較未改性的明顯提高,即絲綢改性后再用活性染料雅格素黃N—SR染色,染色深度增加,摩擦牢度和皂洗牢度也較好,干摩達4~5級,濕摩為3~4級,改性后絲綢的皂洗牢度達到4~5級。

  

  3結(jié)論

  1)絲綢改性工藝為改性劑質(zhì)量濃度10g/L,改性時間30min,改性溫度60℃,改性pH值9.0。

  2)絲綢改性后的無鹽染色工藝為染色pH7.5,染色時間50min,染色溫度為沸染。

  3)絲綢改性后,染色深度增加,且各項牢度較好。

  來源 高曉紅,賈雪平

  
  
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