活性染料染真丝绸SDE的技术

 本文主要讨论了SDE型活性染料对真丝绸的染色工艺,讨论了多种因素对染料的上染率、固着率、总固着率的影响,并讨论了染色真丝绸的有关性能。

双活性基团活性染料,由于含有两个活性基团,即使其中一个活性基团发生水解,另外一个活性基团同样还可以和纤维发生共价键结合,因而染色固着率较高。SDE型活性染料是一种含双活性基团的活性染料

真丝绸传统的染色方法是采用酸性或酸性媒染染料进行染色,另外有时也采用直接染料染色。采用弱酸性染料染色,其染色织物色泽虽鲜艳,但牢度比较差;而中性染料染色织物牢度虽然较好,但色泽不够鲜艳;直接染料主要用于弥补酸性染料色谱不全的缺陷,而且主要用在深色方面。目前无论是国内市场还是国外市场,对真丝绸的色牢度的要求愈来愈高,因而用酸性染料或酸性媒染染料染色,往往达不到要求。活性染料色泽鲜艳,使用方便,色谱齐全,价格低廉,是唯一的一类能与真丝纤维以共价键结合的反应性染料,其共价键的键能远大于氢键、范德华力,因而应用活性染料染真丝织物,有望从根本上解决真丝绸水洗牢度差的问题。活性染料种类很多,单活性基活性染料,染色固着率低,染料利用率低。

      1.试验部分

1.1试验材料、药品及仪器材料02真丝双绉。药品:元明粉、纯碱、小苏打等(均为分析纯);活性红SDE-2B、活性黄SDE-RL、活性蓝SDE-GFL等(均为工业级)。仪器:pHS-25数显pH计,723型可见分光光度计,Color-Eye3100测色配色仪,(YB)571-Ⅱ预置式色牢度摩擦仪,Gyrowash415水洗/干洗色牢度机,YG026C电子织物强力仪。

1.2试验方法

染料2%(o.w.f),元明粉20~60g/L,小苏打2.0~4.0g/L,始染温度40℃染色,染色及固色温度70~ 90℃,浴比1: 50,上染及固色总时间125min。40℃入染,10min后加入元明粉,15min后升温到所需的温度,在此温度下续染一定的时间,然后加碱剂固色45min,最后降温水洗等后处理。

1.3测试上染率

E%用723型可见分光光度计在染料的最大吸收波长处测定染色原液及染色残液的吸光度,然后根据下式计算: 式中m(n):染色前(后)染液稀释的倍数;A0(A1)染色前后染液稀释m(n)倍后的吸光度。固着率F%将染色后的真丝绸一分为二,一分皂煮(皂粉2g/L,温度80℃,时间10min),在Color-Eye3100测色配色仪上于染色织物的最大反射波长处测定皂煮前后染色真丝绸的K/S值,然后按下式计算:

　　染色牢度摩擦牢度按GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试;耐洗牢度按GB/T3921.1-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验1》测试。断裂强力和断裂伸长率按GB/T3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》在YG026C型电子织物强力机上测试,名义夹距10cm。

2结果与讨论

2.1染色工艺条件的优化

2.1.1不同种类碱剂溶液的pH值真丝纤维中含有氨基、亚氨基及羟基等反应基团,这些基团可以和活性染料中的活性基团发生亲核反应生成共价键。在碱性条件下,氨基和亚氨基的亲核能力增加,羟基也可以形成羟基负离子而提高亲核能力,因此在碱性条件下,活性染料和真丝纤维形成的共价键结合比较多,但碱性过强会损伤真丝纤维,且活性染料在碱性较强的条件下也容易水解,因此必须选择合适的碱剂。用小苏打作为碱剂,染液的pH值均保持在7~9之间,而用纯碱作为碱剂,染液的pH值均大于10.00,由于真丝绸染色时的温度较高,若染液的pH值大于9.50,必然会导致真丝绸发生一定程度的损伤,而且损伤程度会随pH值的升高而加剧。所以选用小苏打作为固色碱剂比较合适。

2.1.2正交试验优选工艺条件选用三因素三水平进行L9(33)正交试验,对于活性红SDE-2BL而言,对染料上染率影响最大的是元明粉用量B,其次为固色温度C和小苏打用量A;对固着率影响最大的是固色温度C,其次为小苏打用量A和元明粉用量B;对总固着率影响最大的是固色温度C,其次为小苏打用量B和元明粉用量A。染料上染率、固着率及总固着率对应的最佳染色工艺分别为A2B3C2、A3B2C3及A2B3C3。由于染料的总固着率是染色效果主要的参考依据,所以选择最佳染色工艺为A2B3C3,即小苏打3g/L,元明粉60g/L,固色温度90℃。

　　对于活性黄SDE-RL而言,对染料上染率影响最大的是元明粉用量B,其次为固色温度C和小苏打用量A;对固着率影响最大的是元明粉用量B,其次为小苏打用量A和固色温度C;对总固着率影响最大的是元明粉用量B,其次为小苏打用量A和固色温度C。染料上染率、固着率及总固着率对应的最佳染色工艺分别A3B3C3、A1B3C1、A3B3C2,选择最佳染色工艺为A3B3C2,即小苏打4g/L,元明粉60g/L,固色温度80℃。 对于活性蓝SDE-GFL而言,对染料上染率影响最大的是固色温度C,其次为元明粉用量B和小苏打用量A;对固着率影响最大的是小苏打用量A,其次为固色温度C和元明粉用量B;对总固着率影响最大的是小苏打用量A,其次为元明粉用量B和固色温度C。染料上染率、固着率及总固着率对应的最佳工艺条件分别A1B2C1、A1B3C3、A1B3C3,选择最佳染色工艺为A1B3C3,即小苏打2g/L,元明粉60g/L,固色温度90℃。由于元明粉用量40g/L和60g/L时染料的总固着率相差不大,所以元明粉用量可取40g/L;而固色温度从80℃提高到90℃时,总固着率也仅从83.13%提高到84.00%,所以固色温度可取80℃。

　　2.2染色效果评价

        2.2.1染色真丝绸的染色牢度采用优选的染色工艺对真丝绸染色,然后测定它们的摩擦牢度及耐洗牢度。用SDE型活性染料染色的真丝绸,其染色牢度较好,摩擦牢度和皂洗牢度均在4级以上,这说明活性染料与真丝之间形成的共价键比较牢固。

        2.2.2染色真丝绸的断裂强力和断裂伸长率染色真丝绸同

        2.2.3,测试染色前后真丝绸的断裂强力和断裂伸长率,结果见表2。表2染色前后真丝绸的断裂强力和断裂伸长率由表2可以看出,染色真丝绸的断裂强力比未染色真丝绸的断裂强力有所下降,而断裂伸长率有所增加,其中用活性红SDE-2BL染色影响较大,而用活性黄SDE-RL和活性蓝SDE-GFL染色影响相对较小,但影响都不是太大。

         3结论

         3.1通过分析得出SDE型活性染料三元色染真丝绸最佳的工艺条件为:小苏打固色,用量2~4g/L,元明粉用量40~60g/L,固色温度80~85℃,固色时间45min。

         3.2优选工艺条件下染得的真丝绸,与未染色真丝绸相比,断裂强力和断裂伸长率变化不大。

         3.3染色真丝绸具有良好的染色色牢度。