印 染(2007No.1)
活性染料染色耐光色牢度的影响因素分析
陈启宏,杨 萍,陆必泰
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2
2
(1.邦达国际纺织有限公司,香港九龙;2.武汉科技学院化学工程学院,湖北武汉430073)
摘 要:分析了活性染料品种、染色浓度、拼色、布面pH值对棉织物耐光色牢度的影响,包括日晒牢度、汗光牢度;探讨了耐光色牢度提升剂对活性染料染浅色织物耐光色牢度的提升作用;研究了多种功能整理,如柔软、防皱、纳米防水防油和提高耐氯牢度整理,对浅色织物耐光色牢度和对耐光色牢度提升剂应用效果的影响。结果表明,不同染料品种的耐光色牢度不同,浅色织物的耐光色牢度通常较深色织物低,拼色光牢度由其中耐光色牢度最差的染料决定;耐光色牢度提升剂对浅色织物耐光色牢度有很大的提升作用,并可与其它功能整理剂同浴整理。
关键词:染色;活性染料;耐光色牢度;棉织物
中图分类号:TS1931632 文献标识码:B 文章编号:1000-4017(2007)01-0019-05
Factorsexertinginfluenceonlightfastnessofthereactivedyeings
CHENQi2hong,YANGPing,LUBi2tai
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1.BondexInternationalTextilesLimited,Kowloon,HongKong;2.DepartmentofChemical Engineering,WuhanUniversityofScienceandEngineering,Wuhan430073,China
Abstract:Thispaperdiscussedtheinfluenceofreactivedyetype,dyeconcentration,mixtureofdyestuffsandpHvalueoffabriconcolorfastnesstothecombinationofsunlightandperspiration.Effectsofvariousfunctionalfinishingoncolorfastnesswerediscussed,suchassof2tening,wrinkleresistance,Nano2Texwaterandoilrepellent,andimprovingthefastnesstochlorine.Theresultsshowedthatcolorfastnesstolightwasrelatedtoreactivedyestufftypeanddyeconcentration.Colorfastnesstolightoffabricinlightshadewaspoorerthanthatindark.Lightcolorfastnessoffabricdyedwithmixeddyestuffsisgenerallydependentuponthedyewiththepoorestlightfastness.Thepromotertolightcolorfastness,whichiscompatiblewithotherfunctionalfinishingchemicals,cansignificantlyimprovelightcolorfastness.Keywords:dyeing;reactivedyes;colorfastnesstosunlight;cottonfabric
0 前言
活性染料色谱齐全、价格便宜、生产控制方便、湿牢度好,是目前印染厂最常用的棉用染料。但是活性染料染色的棉织物耐光色牢度相对较差,特别是浅色织物很难满足使用要求
[1～3]
本文对影响棉织物耐光牢度的工艺因素,如染料浓度、
拼色、布面pH值和后整理工艺等进行了较为全面的分析,为同行提高棉织物耐光色牢度提供参考。
。
1 试验部分
1.1 试验材料
提高全棉织物耐光色牢度的方法主要有三种:
(1)筛选耐光牢度优良的棉用活性染料[4～6]。但是,该类染料品种不多,且只比普通活性染料的耐光色牢度稍高些,有时仍达不到使用要求;
(2)改进染色工艺,以提高棉织物的耐光牢度[4]。研究表明,提高织物的透染性以及除尽染色品的浮色,可提高耐光色牢度。但这种方法不能改变染料本身固有的牢度特性,因而效果并不理想;
(3)使用耐光色牢度提升剂整理织物[7～9]。
实践表明,影响织物耐光色牢度的工艺因素很多。
收稿日期:2006-00-00
作者简介:陈启宏(1964-),男,博士,现任邦达国际纺织有限公司技术总监和下属丰达染整(中国)有限公司副总经理,主要负责全公司新产品开发和生产工作。
织物 29.5/36.9tex504/236根/10cm3/1斜纹纯棉丝光梭织物。
活性染料 SunfixSupra黄S3R、SunfixSupra红S3B,Cibacron红C22BL、Cibacron蓝C2R,Sunzol翠蓝G。
其它助剂均为工业级。1.2 试验方法1.2.1 棉织物染色HTSS
活性染料采用二浴法轧染染色。
工艺流程 浸轧染液(活性染料xg/L、渗透剂20g/L、防泳移剂50g/L)→烘干→浸轧固色液(碱剂10～25g/L、食盐200g/L)→汽蒸(100～102℃×2min)→水洗→皂煮(净洗剂3～5g/L、90～95℃)→水洗→烘干
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2.2 拼色对织物耐光色牢度的影响
1.2.2 棉织物后整理工艺
棉织物后整理包括固色处理、柔软整理、防皱整理、纳米防水防油整理等。
工艺流程 浸轧整理液→烘干(100～130℃)→(焙烘)
若工艺需要采用焙烘工艺,焙烘条件为140～170℃×3～4min,视后整理要求而定。
大多数服装面料的颜色需要通过三原色拼色才能实现。因此,对常用的几种染料拼染后织物的耐光牢
度变化(表2)。
表2 常用活性染料拼色织物的耐光色牢度
染料黄S3R红S3B蓝C2R翠蓝G黄S3R+红S3B黄S3R+红S3B+蓝C2R黄S3R+红S3B+翠蓝G染色处方/
(g/L)0.20.20.220.2+0.20.2+0.2+0.20.2+0.2+0.2
日晒牢度/级
4～52～33～4333～43
酸汗光牢度/级
4～52～331～22～332
碱汗光牢度/级
4～5232322～3
后整理配方参考公司现有的生产配方。1.3 测试方法
日晒牢度参考AATCCTM16E测定;酸碱汗光牢度参考日本标准ATTS测定;pH值的测试参考AATCCTM81测定;
耐氯牢度参考日本标准JISL0884AM测定。
2 结果与讨论
2.1 染料浓度对织物耐光色牢度的影响 由表2可看出,耐光牢度较好的活性黄S3R和其余三种耐光牢度较差的活性染料进行拼混染色后,牢度都有所下降。相同浓度的黄S3R和红S3B拼混后,织物的耐光色牢度基本由红S3B决定。黄S3R、红S3B和蓝C2R以相同染料浓度拼混后,织物的耐光色
选取5种常用活性染料,在不同浓度下用二浴法轧染染色,织物耐光色牢度的变化情况如表1所示。
表1 不同浓度活性染料对织物耐光色牢度的影响
染料
染料浓度/日晒牢度/酸汗光牢度/
(g/L)级级
0.2
4～54～54～5444～52～33～443～44～54～534
4～54～54～54～54～54～52～33～4433～43～41～22～3
2100.2
碱汗光牢度/
级
4～54～54～54～54～54～523～4433～43～423
牢度则由耐光色牢度较差的红S3B和蓝C2R共同决定。织物的日晒牢度和酸汗光牢度与蓝C2R相同,碱汗光牢度与红S3B相同。黄S3R、红S3B和翠蓝G以相同染料浓度拼混后,织物的耐光色牢度则由耐光牢度较差的红S3B和翠蓝G共同决定。
因此,实际拼色时,各组分染料的耐光色牢度等级应尽量相同,如果其中一只染料的日晒牢度差,将会影响整个混合色的日晒牢度。
2.3 布面pH值对织物耐光色牢度的影响
黄S3R
红C22BL2100.2
红S3B2100.2
布面pH值也会影响拼色织物的耐光色牢度。在试验中,将染色织物分别浸轧醋酸和碳酸钠溶液,以调整布面pH值,并测试织物的耐光色牢度,结果见表3。
表3 布面pH值对织物耐光色牢度的影响
pH值5.57.68.59.7
蓝C2R210
翠蓝G
210
日晒牢度/级
2～33～42～32～3
酸汗光牢度/级碱汗光牢度/级
332～32～3
22～32～32～3
由表1可看出,在深、中、浅三种浓度下,活性黄S3R和红C22BL的日晒牢度、酸汗光牢度、碱汗光牢度
均达到4～5级,具有较好的耐光色牢度;活性红S3B、蓝C2R的耐光色牢度,随染料浓度降低而降低,且颜色越浅,耐光色牢度越差;翠蓝G耐光色牢度最差,深色酸汗光牢度仅为2～3级,碱汗光牢度为3级。由此可见,活性染料的耐光色牢度与染料品种有关。不同品种的染料结构不同,从而导致耐日光性不同耐光色牢度要差些。20
[4]
注:染色处方黄S3R+红S3B+蓝C2R各0.2g/L。
由表3知,织物pH值中性时耐光色牢度最好,偏酸性或偏碱性织物的日晒牢度都有所降低。当织物呈碱性时,织物的酸汗光牢度降低;呈酸性时,织物的碱汗光牢度降低。
2.4 后整理对活性染料染色织物耐光色牢度的影响
。此外,
染料浓度对耐光色牢度也有较大的影响,其浅色织物
活性染料染色耐光色牢度的影响因素分析
在实际生产加工过程中,织物染色后需进行各种不同的后整理加工,以满足客户的要求。按加工过程的性质可分为机械整理(包括拉幅、轧光、轧纹等)和化学整理(包括手感整理、增白处理、防缩整理、防皱整理、有机氟防水防油整理以及固色整理等)。以下讨论化学整理中柔软整理、树脂防皱整理、纳米防水防油整理和固色整理对织物耐光色牢度的影响。2.4.1 柔软整理
红S3B
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度却有增加的趋势。
表5 树脂防皱整理对织物耐光牢度(级)的影响
染料
树脂防皱整理染色浓
度/(g/L)日晒酸汗光碱汗光
0.2
44～54～5234344～51334～54～54～5444～53～444～51～22～33～4
4～54～54～52～32～34～533～441～22～33
2100.22100.2
未整理织物
日晒酸汗光碱汗光
4～54～54～52～33～443～44～54～5343～4
4～54～54～52～33～4433～441～22～33
4～54～54～523～4433～4422～32～3
黄S3R
表4表明,活性黄S3R染色的织物,未整理时的耐酸汗光牢度和耐碱汗光牢度均很好,为4～5级,柔软整理后耐光色牢度变化不大。耐光色牢度不高的活性红S3B、蓝C2R、翠蓝G染色织物和拼色织物,经柔软整理后,除翠蓝G日晒牢度有所下降外,其它颜色的日晒牢度基本不变,而耐酸汗光牢度和耐碱汗光牢度则随染料品种不同而变化,即耐酸汗光牢度总体的变化趋势是增加的,而耐碱汗光牢度总体呈下降趋势。这可能是由于柔软整理后,织物由偏碱性变成偏酸性,从而造成织物耐酸碱汗光牢度的变化。经柔软整理后,织物布面pH值一般为5～7,而未整理织物pH值为8～9。
表4 柔软整理对织物耐光牢度(级)的影响
染料
柔软整理未整理织物染色浓
度/(g/L)日晒酸汗光碱汗光日晒酸汗光碱汗光
0.2
4～54～54～52～33～443～44～54～533～43
4～54～54～5344～533～441～232～3
4～54～54～51～21～242341～22～32～3
4～54～54～52～33～443～44～54～5343～4
4～54～54～52～33～4433～441～22～32
4～54～54～523～4433～44232～3
蓝C2R210210翠蓝G
S3R+S3B+G(0.2+0.2+0.2)
注:采用低甲醛防皱整理剂。
2.4.3 防水防油整理
表6表明,常用活性染料经纳米防水防油整理后,耐光牢度均有不同程度的变化。总的趋势是日晒牢度有所下降,而耐汗光牢度均有所提高。
表6 纳米防水防油整理对织物的耐光色牢度(级)
染料
防水防油整理染色浓
()度/g/L日晒酸汗光碱汗光
0.2
44～54～52～33～44～5344～5233
4～54～54～5444～53～43～442～334
4～54～54～52～33～44～54442～33～44
2100.2
未整理织物
日晒酸汗光碱汗光
4～54～54～52～33～443～44～54～5343～4
4～54～54～52～33～4433～441～22～33
4～54～54～523～4433～44232～3
黄S3R
黄S3R2100.2
红S3B2100.2
红S3B2100.2
蓝C2R210210
蓝C2R210
翠蓝G
翠蓝G
210
S3R+S3B+G(0.2+0.2+0.2)
S3R+S3B+G(0.2+0.2+0.2)
2.4.4 耐氯整理
表7 耐氯整理对织物的耐光争牢度(级)
测试项目日晒酸汗光碱汗光
未整理织物
42～32
注:柔软整理处方 非离子软油30g/L,硅油10g/L,柠檬酸1g/L。
使用不同耐氯牢度提升剂整理的织物
C21C22C23C24C25C26
3～42～32
3～42～32
3～422
322
322
322
2.4.2 树脂防皱整理
由表5可看出,常用活性染料染色的织物,经树脂
防皱整理后,耐光色牢度会有不同程度的变化。对于活性黄S3R,未整理前耐光色牢度在4～5级,树脂整理后耐光牢度基本没有变化,但浅色日晒牢度下降0.5级。对于其它耐光牢度较差的颜色,树脂整理后日
注:染色处方 翠蓝G0.2g/L+蓝C2R0.2g/L+红C2
2BL0.2g/L。C21～C26分别为市场上销售的不同的耐氯牢度
提升剂。
由表7看出,活性蓝C2R、红C22BL和翠蓝G拼色染色织物经耐氯整理后,对碱汗光牢度没有影响,其日
21
晒牢度和耐碱汗光牢度都呈下降趋势,而耐酸汗光牢
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2.5.3 树脂防皱整理与耐日晒牢度提升剂同浴整理
晒牢度下降了0.5～1级。提升剂1#和2#对酸汗光牢度没有影响,其它整理剂会使酸汗光牢度下降0.5级。可见,耐氯整理虽可提高织物的耐氯色牢度,但会降低织物的耐光色牢度。
2.5 耐日晒牢度提升剂对耐光色牢度的影响2.5.1 日晒牢度提升整理剂单独整理
将树脂防皱整理工作液与30g/L耐日光提升剂配成同浴整理液,对蓝C2R、红S3B染浅色织物进行树脂整理,测试其耐光色牢度,结果如表10所示。
表10 树脂2耐光提升剂同浴整理的耐光色牢度(级)
整理工艺未整理防皱整理
L21
0.2g/L蓝C2R织物
0.2g/L红S3B织物
在实际生产加工中,大多数客户对产品的耐光色牢度要求较高,尤其是用于户外运动服装的面料。仅仅筛选耐光牢度优良的染料还不能满足要求,通常需在后整理时加入耐日晒牢度提升整理剂,以提高织物的耐日晒牢度。试验选用两种耐日晒牢度提升整理剂,对上述耐光色牢度较差的织物进行耐光整理。日晒牢度提升剂浓度30g/L,整理工艺流程为:浸轧整理液→烘干(100～110℃)→焙烘(150℃×1min)。
表8 耐日晒整理对织物的耐光色牢度(级)
整理工艺未整理
L21L22
0.2g/L蓝C2R织物0.2g/L红S3B织物日晒
3～433～4444
酸汗光
33～44444
碱汗光
33443～44日晒
2～3233～43～43
酸汗光碱汗光
2～34444～54
22～344～53～44～5
防皱+L21
L22
柔软+L22 注:采用低甲醛防皱整理剂。
由表10可看出,织物经耐光提升剂与树脂防皱整理剂同浴处理后,活性染料染色织物的耐光牢度都有不同程度的提高。
与单独使用耐光提升剂L21相比较,同浴整理后织物的耐光色牢度相对要高,说明树脂防皱整理对耐日晒牢度提升剂L21有增效作用,但耐光提升剂L22的作用不明显。
2.5.4 纳米防水防油整理与耐光提升剂同浴整理
日晒
3～43～44
酸汗光碱汗光344
343～4
日晒2～333～4
酸汗光碱汗光
2～344～5
243～4
注:L21和L22为市售日晒牢度提升剂,具有很好的抗紫外线性能。
由表8可看出,耐日晒牢度提升整理剂处理后,织物耐光牢度均有不同程度的提高,碱汗光牢度甚至可提高0.5～2级。2.5.2 柔软整理与日晒牢度提升剂同浴整理实际生产中,为加工方便,一般尽量会使多项功能后整理同浴进行。本研究将柔软整理工作液与日晒牢度提升整理剂配成同浴整理液,对蓝C2R、红S3B两种活性染料染色的中浅色织物进行柔软与耐光同浴整理(提升剂30g/L),结果如表9所示。
表9 柔软2日晒牢度提升同浴整理的耐光色牢度(级)
整理工艺未整理柔软整理
L21
0.2g/L蓝C2R织物
0.2g/L红S3B织物
将纳米防水防油整理工作液与30g/L耐日晒提升剂配成同浴整理液,对蓝C2R、红S3B染色的两种浅色织物进行整理,结果如表11所示。
表11 防水防油2耐日晒牢度提升剂同浴整理的耐光色牢度
单位:级
整理工艺未整理纳米整理
L21
0.2g/L蓝C2R织物
0.2g/L红S3B织物
日晒
3～433～4444～5
酸汗光
3443～444～5
碱汗光
34443～44
日晒
2～32～333～43～43～4
酸汗光碱汗光
2～34～544～54～54～5
22～3443～44
日晒
3～43～43～4444
酸汗光碱汗光
334444
32443～44
日晒
2～32～333～43～43～4
酸汗光碱汗光
2～3344～54～54～5
21～243～43～43～4
纳米+L21
L22
纳米+L22
柔软+L21
L22
由表11可看出,织物经耐光提升剂与纳米防水防油整理剂同浴处理后,浅色织物的耐光色牢度有不同程度的提高,说明纳米整理剂对耐光提升剂有增效作用。对于蓝C2R染色织物,与只经纳米防水防油整理相比,同浴处理后,织物的日晒牢度可提高1～1.5级;酸汗光牢度则随不同耐日晒牢度提升剂而变化;碱汗光则无太大影响。对于红S3B,同浴处理后日晒牢度可提高约1级;酸汗光牢度变化不大;碱汗光牢度可提高1.5级。
柔软+L22
由表9可看出,织物经日晒牢度提升剂与柔软整理剂同浴整理后,活性染料单色织物的耐光色牢度都有不同程度的提高。
比较单独使用耐光提升剂整理的织物,同浴整理后织物的耐光色牢度,总体上比单独使用耐光提升剂整理要高,说明柔软整理对耐光提升剂有增效作用。22
活性染料染色耐光色牢度的影响因素分析
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3 结论
(1)活性染料的耐光色牢度与染料种类和浓度有
纳米整理剂对提升剂提高耐光色牢度的效果有增效作
用。参考文献:
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关,浓度低,耐光牢度一般较差。
(2)拼色织物的耐光色牢度,由拼色染料中耐光色牢度最差的染料决定。
(3)织物的耐光色牢度与布面pH值有关。织物在中性时,耐光色牢度最好,pH值过高或过低都会降低织物的日晒牢度。当布面呈碱性时,会降低织物的酸汗光牢度;当布面呈酸性时,会降低织物的碱汗光牢度。
(4)未经整理而耐光色牢度较好的活性染料的染色织物,经柔软、树脂、纳米整理后,其耐光色牢度没有变化。而原本耐光色牢度较差的活性染料的染色织物,经柔软、树脂、纳米防水防油整理后,耐光色牢度的变化各不相同。柔软整理后,织物日晒牢度基本没有变化,酸汗光牢度略有提高,碱汗光牢度则下降;树脂整理后,织物日晒牢度略有降低,酸汗光牢度和碱汗光牢度则无太大变化;纳米整理后,大部分染色织物浓度日晒牢度略有下降,酸汗光牢度和碱汗光牢度却有所提高。
(5)使用耐光色牢度提升剂对浅色织物进行整理,是提高织物耐光色牢度的一个有效方法,柔软剂和
染,2005,31(3):41-42.
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