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錦綸織物的汗?jié)n色牢度測(cè)試實(shí)驗(yàn)方法

2015-6-23　　閱讀(1883)

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1 試驗(yàn)部分
1． 1 藥品和設(shè)備儀器
織物 錦綸 6藥品 弱酸性染料 Uniset 紅 2B、Uniset 綠 B,、Uniset藍(lán) 2Ｒ( DKC 公司) ,，元明粉( 南風(fēng)集團(tuán)) ,，醋酸、醋酸鈉( 中國石油大慶石化公司) ,，阿白格 SET( 亨斯邁公司) ,，酸性固色劑 ＲFX-1206、固色劑 FK-407( 中紡海天股份有限公司) ,，以上藥品均為工業(yè)級(jí)設(shè)備儀器 毛條染色機(jī)( Thies 公司) ,，Y571B 型摩擦牢度儀( 溫州紡織儀器廠)
1． 2 試驗(yàn)方法
1． 2． 1 染色

1． 2． 2 固色
染色試樣→水洗→第 1 次固色( 2% 酸性固色劑ＲFX-1206，pH 值 5) →水洗→第 2 次固色( 2% 固色劑FK-407) →水洗
1． 3 測(cè)試方法
1． 3． 1 耐汗?jié)n色牢度
參照 GB /T 3922—1995《紡織品 耐汗?jié)n色牢度試驗(yàn)方 法》測(cè) 定,，壓 片 后 40 ℃ 恒 溫,，30 min，按 GB /T251—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 評(píng)定沾色用灰色樣卡》評(píng)級(jí),。
堿汗液配方 氯化鈉 10 g /L,，碳酸銨 4 g /L，磷酸氫二鈉 1 g /L,，組氨酸 0． 25 /L,，pH = 8． 0酸汗液配方 氯化鈉 10 g /L，乳酸 1 g /L,，無水磷酸二氫鈉 1 g /L,，組氨酸 0． 25 /L，pH = 5． 5
1． 3． 2 耐摩擦色牢度
按照 GB /T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測(cè)定,，按 GB /T 251—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 評(píng)定沾色用灰色樣卡》評(píng)級(jí),。

二、結(jié)果與討論
2． 1 *次固色的溫度和時(shí)間
采用 4% Uniset 紅 2B 染色錦綸 6,，染色后進(jìn)行二次固色,，考察第 1 次固色的溫度和時(shí)間對(duì)汗?jié)n牢度的影響，結(jié)果見表 1,。

由表 1 可知,，采用 2% 酸性固色劑 ＲFX-1206 對(duì)4% Uniset 紅 2B 染色后的錦綸固色處理,，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 85 ℃，保溫時(shí)間 30 min 的處理效果為*; 酸汗?jié)n色牢度則以固色溫度 70 ℃,，保溫時(shí)間20 min為*,。
采用相同的方法對(duì) Uniset 綠 B 和 Uniset 藍(lán) 2Ｒ 染品進(jìn)行汗?jié)n色牢度試驗(yàn)和測(cè)試。結(jié)果顯示,，Uniset 綠 B染色,，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 80 ℃，保溫時(shí)間為30 min的處理效果為*; 酸汗?jié)n色牢度則以固色溫度80 ℃,，保溫時(shí)間 20 min 為*,。對(duì)于 Uniset 藍(lán) 2Ｒ染色，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 85 ℃,、保 溫 時(shí) 間30 min的處理效果為*; 酸汗?jié)n色牢度則以溫度80 ℃,、保溫時(shí)間 20 min 為*。
酸性固色劑 ＲFX-1206 屬于陰離子型固色劑,，固色劑大分子借助范德華力吸附在纖維上形成多層吸附,，同時(shí)其陰離子與酸性染料的陰離子存在斥力，阻礙酸性染料向染液擴(kuò)散,，且固色劑在錦綸纖維的表層生成一層復(fù)合締合體薄膜,，阻塞了染料再溶出的空隙，并將染料牢固地固著在纖維上,，從而提高色牢度［1］,。
綜合考慮固色效果和成本因素，確定酸性固色的優(yōu)化工藝為: 溫度 85 ℃保溫 30 min,。
2． 2 第二次固色的溫度和時(shí)間
染料 Uniset 紅 2B 染畢錦綸 6,，先經(jīng)*次固色，再用固色劑 FK-407 進(jìn)行第二次固色,，考察固色溫度和時(shí)間對(duì)汗?jié)n色牢度的影響,，結(jié)果見表 2。

由表 2 可知,，4% Uniset 紅 2B 染色錦綸 6 后,，先用ＲFX-1206 *次固色，再采用 FK-407 固色劑對(duì)錦綸進(jìn)行第二次固色,，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 50 ℃,、保溫時(shí)間 20 min 的處理效果為*; 酸汗?jié)n色牢度則以固色溫度 45 ℃、保溫時(shí)間 20 min 為*,。對(duì) Uniset 綠 B 和 Uniset 藍(lán) 2Ｒ 染品進(jìn)行 2 次固色,，測(cè)試染色織物的汗?jié)n牢度。結(jié)果顯示，Uniset 綠 B 染色,，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 45 ℃,、保溫時(shí)間20 min為*; 酸汗?jié)n色牢度以固色溫度 50 ℃、保溫時(shí)間20 min為*,。對(duì)于 Uniset 藍(lán) 2Ｒ 染色,，堿汗?jié)n色牢度以固色溫度 50 ℃、保溫時(shí)間20 min為*; 酸汗?jié)n色牢度則以固色溫度50 ℃,、保溫時(shí)間20 min為*,。弱酸性染料以陰離子的形式上染到錦綸 6 纖維上，F(xiàn)K-407 固色劑屬于陽離子型固色劑,，可以與纖維表面的染料陰離子結(jié)合，封閉染料分子的親水基,，形成不溶性染料沉淀,，從而提高了纖維的色牢度［2］。綜合考慮固色效果和成本因素,，zui終確定第 2 次固色的優(yōu)化工藝為: 固色溫度 50 ℃,，保溫 20 min。經(jīng)過二次固色后堿汗?jié)n色牢度能達(dá)到 3 ～ 4 級(jí),，酸汗?jié)n色牢度達(dá)到 4 級(jí),。這是因?yàn)槎喂躺苡行У胤忾]染料的親水基，并形成阻礙染料分子水解的締合體薄膜,，固色同時(shí)也可有效地洗除纖維表面的浮色,，大大提高汗?jié)n色牢度，尤其是堿汗?jié)n牢度,。
2． 3 二次固色后的摩擦牢度
固色前后錦綸 6 的摩擦牢度變化見表 3,。

從表 3 可知，經(jīng)過固色后摩擦色牢度略有下降,，這可能是因?yàn)槿玖虾凸躺珓┬纬删喓象w薄膜的抗摩擦性較差,，在摩擦的時(shí)候，導(dǎo)致部分薄膜脫落,，從而使摩擦色牢度略有下降,，但能達(dá)到 3 級(jí)以上。

3,、結(jié)論
錦綸 6 染色后的優(yōu)化固色工藝為: *次固色用2% 酸 性 固 色 劑 ＲFX-1206,，固 色 溫 度 85 ℃，保 溫30 min; 第二次固色用 2% 陽離子型固色劑 FK-407,，固色溫度 50 ℃,，保溫 20 min。固色后錦綸 6 的堿汗?jié)n色牢度能達(dá)到 3 ～ 4 級(jí)，酸汗?jié)n色牢度達(dá)到 4 級(jí); 摩擦色牢度略有下降,，但仍達(dá)到 3 級(jí)以上,。
電解質(zhì)為氯化鈉時(shí)，k = 0,，式( 4) 可以寫成:Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs ( D)
根據(jù)文獻(xiàn)值,，K( Na + ) = 0． 021，K( Cl－ ) = 0． 14,，代入 式
( 3) ,，得出的函數(shù)關(guān)系與圖 7 吸附等溫線試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合得很好，即氯化鈉電解質(zhì)存在下,，織物上的染料濃度隨染浴中染料濃度的上升不斷上升,，逐漸趨向于吸附平衡值。同時(shí),，校正后的Donnan 模型還能預(yù)測(cè)不同電解質(zhì)濃度下,，電解質(zhì)對(duì)染料上染纖維織物的影響。對(duì)于氯化鈉,，zui初隨氯化鈉濃度的上升,，由于離子間相互作用競(jìng)爭(zhēng)染位，隨著染位的減少,，上染率急劇下降;后來隨著電解質(zhì)濃度的繼續(xù)增加,，疏水力作用占主導(dǎo)地位，由于氯化鈉的 k = 0,，得出 Cf ( D) = λZ( D) K( D) Cs ( D) ,，所以纖維上的染料濃度基本沒有隨電解質(zhì)濃度的變化而改變。再根據(jù)式
( 4) ,，預(yù)測(cè)的函數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合( 圖 8) ,。對(duì)于磷酸二氫鹽，因?yàn)樵擕}含有水結(jié)構(gòu)促進(jìn)離子,，k ＞ 0,，令K( D) = K( D* ) + k( TN ) an，可以看出,，K( D) 與電解質(zhì)濃度呈正相關(guān)關(guān)系,。再根據(jù)上述提到的 Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs( D) 可知，達(dá)到上染平衡時(shí),，當(dāng)染浴中染料濃度［Cs ( D) ］恒定,，則纖維上染料的濃度［Cf ( D) ］與 K( D) 成正比。隨著電解質(zhì)濃度的上升,，λ 減小,，K( D) 增大。如圖 9，zui初纖維上染料濃度的下降是由于競(jìng)爭(zhēng)染位作用,，之后的上升是由于電解質(zhì)的疏水力作用,。用校正后的 Donnan 模型計(jì)算，不僅可以很清楚地看到呈凹形的等溫線函數(shù),，并且該函數(shù)的值也與試驗(yàn)數(shù)據(jù)非常一致,。

四、結(jié)論
綜上所述,，染料上染織物,，尤其是離子染色過程中，染液中的電解質(zhì)同時(shí)影響染料與纖維間的離子作用與疏水力作用,。其對(duì)疏水力作用的影響決定于電解質(zhì)離子的感膠離子數(shù),。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸鹽和磷酸二氫鹽等含有水結(jié)構(gòu)促進(jìn)陰離子的電解質(zhì),，可以增加染浴中染料和纖維之間的疏水力作用,。基于以上認(rèn)識(shí),，采用校正后的 Donnan 模型更好地描述多因素下纖維吸附陽離子染料的染色過程，該模型的預(yù)測(cè)結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)高度吻合,，再次驗(yàn)證了研究離子染色過程時(shí),，疏水力對(duì)吸附的貢獻(xiàn)不可忽略。這一認(rèn)識(shí)對(duì)于利用電解質(zhì)調(diào)節(jié)離子型染料對(duì)離子型纖維的上染有重要意義,。

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