【集萃網(wǎng)觀察】固色劑是印染行業(yè)中的重要助劑之一.[1]近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,染整技術(shù)也得到了顯著的提高,由于國(guó)際紡織貿(mào)易的擴(kuò)大及人們生活水平、環(huán)保意識(shí)的提高,要求紡織品舒適、清潔、安全.自 20 世紀(jì) 70年代,德國(guó)首先推出“ 藍(lán)色天使”計(jì)劃后,世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家(日本、美國(guó)等)相繼通過并實(shí)施有關(guān)法律、法規(guī),規(guī)定了紡織品的各種指標(biāo).綠色紡織品要求在印染加工中禁止使用法規(guī)中所規(guī)定的致癌、致畸和生物降解性差和某些芳香胺中間體生產(chǎn)的染化料,同時(shí)也要求所使用的助劑不含重金屬離子和不產(chǎn)生游離甲醛[2-4],也就是使用“ 綠色助劑”,無醛固色劑 KS 的開發(fā)及應(yīng)用正符合此要求.固色劑 KS 是通過有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生聚合反應(yīng),再用鹽酸酸化得到固色劑 KS,它用于活性、直接、硫化染料染棉后的固色,能在染料與纖維間“ 架橋”形成化合物,即同時(shí)與染料分子反應(yīng),與纖維素纖維交聯(lián),形成高度多元化交聯(lián)體系,使染料與纖維更牢固地結(jié)合,防止染料從纖維上脫落,提高了染色牢度.固色劑中的活性物質(zhì)可以相互縮合,在纖維表面形成立體網(wǎng)狀薄膜,把染料封閉,增加了布面的平滑度,減少摩擦系數(shù)并不容易磨破,進(jìn)一步防止在濕摩擦過程中發(fā)生的染料溶脹、溶解、脫落,提高了濕摩擦牢度.
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料與儀器
材料:平紋漂白純棉織物;藥品:有機(jī)胺、環(huán)氧氯丙烷,均為工業(yè)級(jí),活性深藍(lán) EF- RGD133、直接綠 GnB(100%)、硫化黑(上海染料化工八廠),食鹽、磷酸鈉、硫化鈉、元明粉、碳酸鈉、尿素,均為分析純,JFC、固色劑SL、固色劑 Y,均為市售.
儀器:磁力攪拌器,四口燒瓶,冷凝器,HHS- 2S 型恒溫水浴鍋,NM- 450 型軋車,R- 05 型熱風(fēng)烘燥機(jī),干濕摩擦試驗(yàn)機(jī).
1.2 反應(yīng)式
1.3 固色劑 KS 的合成
在帶有攪拌器的四口燒瓶中,裝一回流冷凝器,先加入環(huán)氧氯丙烷攪拌,升溫至 55 ℃,回流.在 2h內(nèi)緩慢滴加有機(jī)胺溶液,并控制溫度在 55 ̄60 ℃,加完后攪拌,再恒溫反應(yīng) 2 h,使縮合反應(yīng)完全.然后將溶液冷卻至 30 ℃以下,緩慢加入鹽酸酸化,使 pH 值為 2,即制得固色劑 KS.
1.4 固色劑 KS 性狀
外觀:淺棕色粘稠液體;離子性:陽(yáng)離子;溶解性:易溶于水;穩(wěn)定性:在酸性遞質(zhì)中穩(wěn)定,不耐堿,不耐高溫,不耐冷凍.
1.5 棉布染色
1.5.1 活性染料
染色[活性深藍(lán) EF- RGD133 1%(owf),活性黃 EF-RD133 1%(owf),磷酸鈉 10 g/L,浴比 40∶ ℃,15 min, 1,50加入氯化鈉 20 g/L 促染,15 min]→固色(60 ̄65 ℃,加堿劑磷酸三鈉固色 30 min)→水洗→皂洗→烘干.
1.5.2 直接染料
入染[直接綠 GnB1%(owf),40 ℃,浴比 40∶ 1,15 min]→染色(升溫至 90 ℃,加入 NaCl 2 g/L,15 min,再加入NaCl 2 g/L,15 min)→降溫水洗→烘干.
1.5.3 硫化染料
入染[硫化黑 20%(owf),硫化鈉 20 g/L,浴比 40∶1,30 ̄40 ℃,15 min]→染色(升溫至 90 ̄95 ℃,加元明粉10 g/L,45 min)→降溫通風(fēng)→皂洗(50 ℃)→水洗→烘干.
1.6 固色工藝流程
浸軋(固色劑 KS 用量 20 ̄35 g/L,JFC 用量 2 g/L,二浸二軋,軋余率 70%左右)→烘干(110 ℃)→焙烘(140 ̄150 ℃,1 ̄2 min).
1.7 色牢度測(cè)定
摩擦牢度:參照 GB/T3920- 97 印染布摩擦牢度試驗(yàn)方法測(cè)定染色整理織物的干、濕摩擦牢度,再按 GB251- 95 染色牢度沾色樣卡規(guī)定目測(cè)并評(píng)級(jí);皂洗牢度:參照 GB/T 3920- 97 印染皂洗牢度實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,然后按 GB 250- 95 變色用灰色樣卡和 GB 251- 95 染色牢度沾色樣卡規(guī)定目測(cè)并評(píng)級(jí);刷洗牢度:參照 GB/T3920- 97 印染布刷洗牢度試驗(yàn)方法測(cè)定.
2 結(jié)果與討論
2.1 固色劑對(duì)活性染料染色織物固色效果的影響
2.1.1 固色效果對(duì)比
不同固色劑對(duì)活性染料染色織物固色效果對(duì)比實(shí)驗(yàn),見表 1.
從表 1 看出,不同固色劑對(duì)活性染料染色織物固色效果不同.固色后織物的摩擦牢度都有提高,且固色劑 KS 的固色效果優(yōu)于其他固色劑.
2.1.2 固色劑用量
固色劑用量對(duì)活性染料染色織物的影響,見表 2.
從表 2 可以看出,固色劑 KS 對(duì)織物的干摩擦牢度提高不大,因?yàn)榛钚匀玖先旧目椢锉旧砀赡Σ晾味染捅容^好.對(duì)濕摩擦牢度有較大的提高,主要是固色劑與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng),通過共價(jià)鍵結(jié)合,使染料與纖維結(jié)合更牢固.同時(shí)染料分子的親水性陰離子與固色劑陽(yáng)離子結(jié)合,生成不溶性的鹽,所以濕摩擦牢度有明顯提高.固色劑 KS 的用量在 30 ̄35 g/L 時(shí),對(duì)織物的固色效果在原樣的基礎(chǔ)上提高 1 級(jí)左右,再增加用量,固色效果沒有顯著的提高,所以綜合考慮成本等各方面因素,確定固色劑的用量為 30 g/L.
2.2 固色劑對(duì)直接染料染色織物的固色效果
2.2.1 不同固色劑固色效果對(duì)比
不同固色劑對(duì)直接染料染色織物的固色效果對(duì)比,見表 3.
從表 3 可以看出,固色劑對(duì)直接染料染色織物的固色效果較為理想.固色后織物的色牢度均有提高,且固色劑 KS 的固色效果可以達(dá)到或優(yōu)于其他固色劑,適合生產(chǎn)使用.
2.2.2 固色劑用量
固色劑用量對(duì)直接染料染色織物的效果,見表 4.
從表 4 可以看出,固色劑 KS 的用量不同,對(duì)直接染料染色織物固色效果也不同.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,固色劑用量在 30 ̄35 g/L 時(shí),織物的濕摩擦牢度由原來的 2 級(jí)提高到 3-4 級(jí),是比較理想的,同時(shí)其他色牢度也有所提高.確定固色劑的最佳用量為 30 g/L.
2.3 固色劑對(duì)硫化染料染色織物的固色效果
2.3.1 固色效果對(duì)比不同固色劑對(duì)硫化染料染色的固色對(duì)比,見表 5.
從表 5 可以看出,固色劑 KS 對(duì)硫化染色的織物的各項(xiàng)色牢度均有提高,各項(xiàng)性能已達(dá)到或優(yōu)于同類產(chǎn)品,適合推廣使用.
2.3.2 固色劑用量
固色劑用量對(duì)硫化染料染色織物的固色效果的影響,見表 6.
從表 6 可以看出,硫化染料本身濕摩擦牢度很差,當(dāng)固色劑用量在 30~35 g/L 時(shí),織物的色牢度均提高1級(jí)左右,證明固色劑 KS 對(duì)硫化染料也有一定的固色作用.但由于硫化染料的濕摩擦牢度本身就很差,加之本實(shí)驗(yàn)用的是硫化黑,即使經(jīng)過固色也無法達(dá)到相對(duì)理想的固色效果,因此還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和研究.
3 結(jié)論
3.1 固色交聯(lián)劑 KS 用于活性、直接、硫化染料染色織物的固色,可以節(jié)省大量染料,提高染料利用率.從固色效果對(duì)比可知,固色劑 KS 的固色效果已經(jīng)達(dá)到或者超過已有固色劑 SL、固色劑 Y,有顯著的固色效果.
3.2 整理工藝簡(jiǎn)單,使用方便,適合推廣使用.固色劑的最佳用量為 30 g/L,浸軋固色劑,110 ℃烘干,140 ℃焙烘 90 s.
3.3 從固色后的牢度測(cè)試結(jié)果看出,織物的濕摩擦牢度活性染料從2級(jí)提高到3級(jí),直接染料從2級(jí)提高到3-4級(jí),硫化染料從 1 級(jí)提高到2-3級(jí),對(duì)硫化染料,濕摩擦牢度雖然有很大提高,但還未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),有待進(jìn)一步研究.
3.4 可使活性、直接、硫化染料染色后織物的干摩擦牢度、皂洗牢度以及刷洗牢度得到一定程度的改善,能保持織物原有的色澤,不會(huì)引起色光變化.
3.5 在固色劑系列中,無醛固色交聯(lián)劑 KS 具有安全性.它無毒、環(huán)保,能用常規(guī)工藝生產(chǎn),成本低廉,是一種新型的、有開發(fā)潛力的固色劑.
參考文獻(xiàn):
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[2] 黃茂福,楊玉琴.無醛固色劑的發(fā)展與目前現(xiàn)狀[J].印染助劑,2002,19(4):1- 4.
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[4] 姚慶才,徐根友,方 明,等.無甲醛高效固色劑的研制[J].絲綢,1999(4):40- 41.
來源: 印染在線 作者:周冬梅, 賀江平, 陸少峰( 西安工程科技學(xué)院, 陜西西安 710048 )
作者簡(jiǎn)介: 周冬梅( 1980-) , 女, 黑龍江伊春人, 在讀碩士生, 主要從事印染助劑的開發(fā)以及染整新工藝、新技術(shù)的研究.
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