【关键词】染色温度，阳离子染料，缓染剂，改性涤纶，人造毛

中图分类号：TS193.5文献标识码：B文章编号：2095-0101（2011）04-0048-04

0・引言

涤纶纤维强度高、耐冲击性好，耐热、耐腐、耐蛀、耐酸不耐碱和耐旋旋光性很好，织物易洗快干，保形性好，具有“洗可穿”的特点。但是因分子结构中缺少能和染料发生结合的活性基团，且分子结构排列的比较紧密，纤维中间空隙小，染色较困难[1]。为改善涤纶的染色性能，人们通过将涤纶纤维改性以改变染色条件。常温常压阳离子染料可染涤纶（ECDP）则是在CDP的基础上，再添加作为含柔性链段的第四单体聚乙二醇，改善分子链的柔顺性和分子链段的运动能力，以实现常压下阳离子染料对改性涤纶的染色。人造毛（腈纶）织物具有耐日光性能，还有优良的防霉、抑菌能力，一般不会被虫蛀。深受消费者的喜爱。这两种纤维均可以用阳离子染料染色，但在实际操作中又有一些不同之处。改性涤纶与人造毛的混纺织物可以用阳离子染料一浴法通过适当的工艺条件来达到良好的同色性染色效果。

1・试验

1.1材料

改性涤纶（ECDP）及人造毛混纺织物（TORAY日本东丽公司）。

1.2染料

阳离子金黄28、阳离子红46、阳离子蓝66。

1.3药品及设备

阻染剂R、分散剂O（广东德美精细化工股份有限公司）；

元明粉、醋酸、醋酸钠、烧碱、保险粉（浙江传化集团）（均为工业纯）；

高温染色打样机（台湾瑞比染色试机有限公司），Datacolor SF600X测色仪（瑞士Datacolor公司），UV-2550型分光光度计（日本津岛公司）、电热恒温鼓风干燥箱（上海精密仪器实验设备有限公司）。

1.4试验方法

1.4.1前处理

在恒温水浴中加入纯碱3g/L，保险粉2g/L，温度80℃，时间30min，完成后水洗，烘干。

1.4.2染色

普通阳离子染料（owf）（%）0.3～2.0

阻染剂R（owf）（%）适量

醋酸（g/L）1.0

醋酸钠（g/L）0.5

分散剂O（g/L）1.0

浴比1∶50

按以上处方在红外线打样机中进行。染色工艺为40℃开始染色，2℃/min升温至规定温度，保温50min，染色完成后降温，取样。

1.4.3后处理

烧碱2g/L，保险粉3g/L，浴比1∶50，80℃时在振荡式染样机中还原清洗10min。

1.4.4测试方法

染色完成后，将混纺织物中的改性涤纶成分同人造毛成分分离出来，再进行以下测试。

1.4.4.1染料上染率的测定

染料在织物上的上染百分率采用残液法测定公式如下：

式（1）中，A0表示染色前染浴在最大吸收波长处的吸光度；A1表示染色残液在最大吸收波长处的吸光度。

1.4.4.2改性涤纶与人造毛混纺织物色差DE值及K/S值的测定

将从混纺织物中采用拆线出来的改性涤纶和人造毛成分在25℃，湿度60%的条件下标准化存放30min，然后采用Datacolor电脑测试系统，以改性涤纶为标准测试人造毛在D65光源下的色差DE值。

在计算机测色仪上测定染色织物的表观深度K/S值，每块织物在不同部位保持经纬方向一致测4次，取平均值。

2・结果和讨论

2.1染色温度对表观颜色深度的影响

将经过前处理的纤维，放入高温高压染杯中，用0.3%、2.0%的质量分数（ow）f对纤维进行染色，染色完成后测定分别不同温度下纤维的表观表观颜色深度K/S值。

由图1～3可知，无论是染浅色，还是染深色，改性涤纶表印染助剂杂志观颜色深度始终大过人造毛的表观颜色深度，这说明阳离子染料更容易上染改性涤纶，其染色性能也优于人造毛，这是由于两者的形态结构不同，对光线的反射不同所致[2]。在染色过程中，两种纤维的表观颜色深度K/S值均随着染色温度的升高相应地增大，纤维在不同的染料中的表观颜色深度有一定的差异。阳离子金黄28在两种纤维上的K/S值始终相差比较大，阳离子红46在浅色时两种纤维的K/S值相差较大，但在染深色纤维时，改性涤纶同人造毛的表观颜色深度K/S值差异很小，特别是在110℃时，达到比较理想的状态。

2.2染色温度对改性涤纶及人造毛的同浴染色同色性的影响

2.2.1色差DE

分别选取质量分数为0.3%（ow）f，2.0%（ow）f的阳离子金黄28，阳离子红46，阳离子蓝66对改性涤纶同人造毛混纺织物染色印染助剂杂志，得到相关参数如表1。

由表1可以看出，无论是染浅色还是深色，两种纤维的色差DE值均比较大，但染色温度高时改性涤纶较人造毛的色差相应的要小。因此阳离子染改性涤纶和人造毛混纺纤维时，温度控制很重要。这是因为改性涤纶同人造毛混纺织物一浴法染色时会因两者上染速率不同而产生竞染现象，特别是温度上升阶段，上染速率好的纤维更容易吸收更多的染料，所以纤维颜色也会相应深些。

2.2.2单组分纤维的染色性能

选取单组分改性涤纶及人造毛纤维，进行染色，它们的上染率如图4～6。

由图4～6可知，改性涤纶和人造毛均需在特定的温度下才会得到理想的上染速率。改性涤纶与人造毛混纺织物中两种纤维的上染率大致和单组分的上染率相同。较低温度时，人造毛的上染率较低，大部分染料与改性涤纶中的磺酸基团结合，使得这个阶段人造毛得色相对偏浅。这主要是改性涤纶的玻璃化温度较低，纤维超分子间的活动能力强，染料容易扩散进入纤维内部组织结构中，使得改性涤纶在较低温度下拥有较高得上染率。染色开始时，由于人造毛表面具有很高的负电位，因此染料色素阳离子很快被人造毛表面所吸附，使负电荷得到中和，这种吸附只发生在纤维的表面，并没有深入到纤维的内部，所以开始阶段人造毛的得色相应浅些。

从图4～6中可知温度达到95℃以上时，两种纤维得上染率越来越接近。这时因为随着染浴中的温度的提高，当温度达到人造毛的玻璃化温度后，因分子链段运动的产生和加剧，使分子链间的微隙增大增多，这时染料就向人造毛纤维内部扩散。

105℃时，两种纤维的上染率到达平衡，均处于比较理想的状态。两种纤维的色差DE也很小。

2.3缓染剂R对改性涤纶及人造毛同浴染色同色性的影响

阳离子染料染人造毛时，为达到较好的匀染效果，一般在染色时会加入缓染剂，同样在改性涤纶同人造毛混纺织物的染色中，也可以通过加入缓染剂，使两种纤维达到好的同色性。同浴下加入缓染剂R混纺纤维中两种纤维的色差DE见表2。

从表2可以看出，不同温度下，在不加入缓染剂时，无论是深色，还是浅色，改性涤纶同人造毛纤维的色差均不是太理想，随着缓染剂的加入，两种纤维的色差DE值逐渐变小，即它们对染料的吸附性差异越来越小。

在开始染色阶段，因改性涤纶的玻璃化温度相对人造毛的玻璃化温度较低，染料对改性涤纶的染料上染率要高些，造成两种纤维的同色性差，加入阳离子缓染剂后，缓染剂能先与纤维结合，使染料不易上染，当染色到达一定温度时，与纤维结合的阳离子缓染剂才慢慢被染料所取代，达到缓染的目的。阳离子缓染剂是季铵盐类阳离子表面活性剂，这类缓染剂与阳离子染料性质差不多，可以看作一种染料，只是其分子小，运动速度快，同阳离子染料竞染，从而降低阳离子上染速率。

随着染色时间增加及温度的提高，当达到人造毛的玻璃化温度时，人造毛也开始和阳离子染料发生化学反应，前期由于缓染剂的作用，改性涤纶的上染率比没有加入缓染剂时的上染率要低，故在缓染剂的作用下，在特定的温度时。两种纤维的上染情况很接近，色差DE也比普通情况下要小。

从表2中还可知，在浅色时，缓染剂加入得越少，改性涤纶同人造毛的色差DE越大，加大缓染剂的用量后两种纤维的色差DE会变小。而且，在深色中，改性涤纶和人造毛的色差DE普遍比浅色要小。

从表2中可知，105℃时，阳离子红46及阳离子蓝66中，当缓染剂用量达到2.0%时，不管是浅色，还是深色，两种纤维的色差差异并不大，即在深色染色中，可以减少缓染剂的用量。表2中阳离子金黄28在各种条件下的改性涤纶同腈纶的色差DE始终大过阳离子红46及阳离子蓝66，这与染料自身性质有关。

2.4染色质量分数（owf）的影响在105℃时，选取染料阳离子蓝66，使用质量分数为1.0%，2.0%，3.0%，4.0%的染料对织物进行染色，染色结束后，分别测定不同质量分数的K/S值及两种纤维的色差DE值，如图7所示。

印染助剂杂志

由图7可知，当染液中的染料质量分数为3.0%时，两种纤维的表观颜色深度K/S值已经趋近平衡，染料质量分数为4.0%时，改性涤纶和人造毛的表观颜色深度均接近最大。前者的表观颜色深度高低于后者。在质量分数4.0%时，人造毛的K/S值虽然接近最大值，但此时上染纤维的染料量并没有到达最大值，纤维外表的染料继续向人造毛纤维内部扩散，而改性涤纶则不同，在质量分数4.0%时，染料的上染量已经饱和，因此，改性涤纶与人造毛的混织物染色时，单只染料的质量分数一般情况下应小于4.0%。

由表3可知，染料质量分数越大，两种纤维的色差DE越小，同色性越好。这是因为，改性涤纶同腈纶混纺织物染色，改性涤纶纤维的上染率要优于人造毛，开始染色阶段改性涤纶成分颜色要深些，随着染料用量的增加，改性涤纶逐渐达到饱和值，同时人造毛的染色深度也快速提高，改性涤纶与人造毛的染色深度差逐渐变小，色差DE也呈减小趋势。

阳离子蓝66在改性涤纶及人造毛纤维上的发色主波长均为600nm，并没有偏移，两种纤维的色光变化不大，即改变染料的质量分数，改性涤纶同人造毛深浅的差异变化很大，但色光变化很小。因此，单只染料染改性涤纶同人造毛混织物实验中，得到的是两种纤维淡色或同色染色效果[3]。

2.5不同阳离子染料对改性涤纶及人造毛混纺织物的影响

选取不同的阳离子染料，在最佳染色温度105℃时，使用质量分数为2.0％的条件下对改性涤纶及人造毛混纺织物进行染色，得到相关的参数如表4。

由表4可知，不同的染料染改性涤纶及人造毛混纺织物时两种纤维的同色性有差异，TR型染料对两种纤维的同色性稍好。因此，改性涤纶及人造毛混纺织物染色时应选择合适类型的染料。

3・结语

3.1影响改性涤纶与腈纶染色同色性的因素很多，如染色时的pH值，升温速率的控制，缓染剂的选择，染料的配伍性和纱牌的不同等。

3.2阳离子染色时，要注意缓染剂的用量，缓染剂太少，达不到匀的目的，缓染剂太多，又会延长染色时间，染色时要根据具体情况而定。实际染色中一般都是几种染料并用，且要注意缓染剂的使用情况。

3.3改性涤纶与腈纶染色一浴法染色对温度的要求非常高，若是温度控制不好，两种纤维的同色性就不理想，105℃时是改性涤纶同腈纶染色一浴法染色的理想温度。