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阳离子染料染改性涤纶纤维的研究

http://china.chemnet.com/ 2012-09-19 09:10:36 印染在线


 

  摘要:从纤维结构及染色工艺对阳离子染料可染涤纶纤维的染色性能进行了研究。探讨了染料用量、pH值、匀染剂用量、和染色时间对染色的影响。通过对比试验得出最佳染色处方和工艺条件为:染料用量0.5%(o.w.f.),pH值3.5~4.5,醋酸钠1%(o.w.f.),匀染剂1227 0.5%(o.w.f.),浴比1∶30,100℃染100分钟。

  涤纶纤维是由聚对苯二甲酸乙二酯制成的疏水性纤维。由于涤纶分子链结构紧密,缺乏羧基、磺酸基等亲水性基团而不能用直接染料、酸性染料、碱性染料等染色。必须在高温高压、热熔或载体存在条件下用分散染料染色。阳离子染料可染改性方法是将涤纶改性剂,如间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(俗称三单体,英文缩写SIPM)与涤纶共聚,共聚后的涤纶分子链中引入了磺酸基团,染色后所染织物色彩鲜艳,染料吸尽率高,大幅度减少了印染废水的排放。共聚聚酯切片又能增加抗静电、抗起毛球及吸湿性能,是近年来改善涤纶染色性能的主要方法之一[1]。

  1·实验

  1.1材料、药品及仪器

  材料:阳离子染料可染改性涤纶纤维。药品及染料:醋酸、醋酸钠、碳酸钠(分析纯,西安化学试剂厂);匀染剂1227、阳离子艳蓝RL、阳离子桃红FG、阳离子黄7GL(市购工业品)。

  仪器:722型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);BS 110S电子天平(北京赛多利斯天平有限公司);101型烘箱、2孔恒温水浴锅(北京科伟永兴实验仪器有限公司)。

  1.2染色工艺

  在40℃入染,1℃~2℃/分钟升温至100℃,沸染60分钟,染色完毕后降温冷却,取出试样,冷水洗、皂煮、水洗、烘干。

  1.3皂洗

  皂片2 g/L、碳酸钠1g/L,浴比1∶50配成皂液,90℃下处理10分钟,取出水洗。

  1.4测定

  1.4.1染料最大吸收波长的测定

  将染色原液用蒸馏水稀释至0.04 g/L,选择可见光范围380~780 nm。用722型分光光度计在可见光范围内,采用试探法在不同波长下测染料的吸光度,最后在最大吸光度下找出染料的最大吸收波长[2]。

  1.4.2染料上染率的测定

  按照GB/T23976.1-2009染料上染速率曲线上色率测定法测定。

  2·结果与讨论

  2.1阳离子艳蓝RL的最大吸收波长

  由图1可知,阳离子艳蓝RL的最大吸收波长为595 nm。

  2.2阳离子桃红FG的最大吸收波长

  由图2可知,阳离子桃红FG的最大吸收波长为520 nm。

  2.3阳离子黄7GL的最大吸收波长

  由图3可知,阳离子黄7GL的最大吸收波长为410 nm。

  2.4染料用量对上染百分率的影响

  按照表1的染色处方进行染色实验。

  通过改变染料用量,其他处方条件不变的方法进行染色实验,得到的染色结果见图4。从图4可以看出,随着染料用量的增大,染料的上染率急剧下降,在0.0%~1.0%(o.w.f.)这个范围内下降的比较快;染料用量大于1.0%后,上染率随染料用量增加比较缓慢。因此在染料用量为0.5%左右时上染率较高。这三种阳离子染料在改性涤纶纤维染色中的上染率有差异。

  2.5 pH值对染料上染百分率的影响

  通过表2的染色处方进行染色实验。

  通过改变pH值,其他处方条件不变进行染色实验,得到的染色结果见图5。

  从图5可以看出pH值对上染率影响很大,随着pH值的增加上染率明显提高。当上染率达到80%左右时,pH值的影响开始减弱。当pH值大于6时色光变化很大;当染液pH值低于2.5时,染料上染率低。因此染浴pH值3.5~4.5是阳离子染料可染改性涤纶的最佳范围。而这三种阳离子染料的上染率受pH值的影响有差异。

  2.6匀染剂1227对上染百分率的影响

  通过表3的染色处方进行染色实验。

  通过改变匀染剂1227用量,其他条件不变进行染色实验,得到的染色结果见图6。

  由图6可以看出匀染剂1227对上染率有较大影响。其浓度小于0.5%时起促染作用,当大于0.5%时会使上染率快速降低起匀染作用。而这三种阳离子染料的上染率受匀染剂1227的影响有差异。

  2.7染色时间对上染百分率的影响

  通过表4染色处方进行染色实验。

  染色时间不同,其他处方及工艺条件不变进行染色实验,得到的染色结果见图7。

  由图7可见,随着染色时间的增加上染率随之增加,但在100分钟以后,其增加速率明显减慢。因此染色时间在100分钟左右为宜。而在同一时间,这三种阳离子染料的上染率有差异。小浴比染色能够明显提高染料的上染率,而且染料的利用率也很高;但极易造成染色不匀。浸染浴比1∶30为宜。

  综上所述:阳离子染料可染改性涤纶染色最佳处方及工艺为:染料用量0.5%,pH值3.5~4.5,醋酸钠1%,匀染剂1227 0.5%,浴比1∶30,100℃染100分钟。

  3·结论

  (1)通过实验得到阳离子染料可染改性涤纶纤维染色最佳处方及工艺条件。

  (2)pH值对染料上染率和色光的影响比较明显,特别是当pH值大于6时色光变化很大。

  (3)匀染剂1227对上染率有较大影响。其浓度小于0.5%时使上染率有所增加而起促染作用;当浓度大于0.5%时使上染率降低起匀染作用。

  (4)阳离子艳蓝RL、阳离子桃红FG、阳离子黄7GL这三种阳离子染料在相同条件下分别对改性涤纶纤维染色的染色性能有差异。

  文章关键词: 阳离子染料   
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