酸性染料可染改性聚酯纖維的染色研究

周麗娜+黃關葆

摘要：本研究在制備酸性染料可染聚酯纖維的基礎上，對該纖維在常壓沸染條件下進行酸性染料染色，考察了染色條件對上染百分率的影響，并與普通聚酯纖維、錦綸6、羊毛、蠶絲等進行酸性染料染色對比。實驗得出較佳工藝條件為：酸性艷綠3GM用量2%（o.w.f），染色時間 1 h，浴比1∶50，在此條件下染料的上染百分率達到53.5%。實驗結果表明，與羊毛、蠶絲、錦綸6相比，改性聚酯纖維的酸性染料可染性還存在差距，但明顯優于普通聚酯纖維。

關鍵詞：改性聚酯纖維；酸性染料；可染性；上染百分率

中圖分類號：TS193.8 文獻標志碼：A

Study on the Dyeability of Acidic Dyes to the Modified Polyester Fiber

Abstract： A kind of modified polyester fiber were prepared and dyed with acidic dyes in order to test the dyeability of the fiber. The dye-uptake of acidic dyes to the modified polyester fiber was also compared with that of wool， silk， PA6 and PET. The optimum condition was as follows： dyeing time 1h， bath ratio 1∶50， in which the dye-uptake could reach 53.5%， when dosage of Brilliant Green 3GM Mas 2%（o.w.f）. The dyeability of acidic dyes to the modified polyester fiber was lower than that of wool， silk and PA6， but much higher than that of PET.

Key words： modified polyester fiber； acid dyes； dyeability； dye-uptake

為了對聚酯纖維進行染色改性，目前主要是通過物理改性（原液著色、超高速紡絲、熱處理、復合紡絲、共混紡絲）；化學改性和其他改性（如表面處理、光化學處理、低溫等離子體處理、微膠囊等）。現在比較成熟的改性成果為陽離子染料可染改性和分散染料常壓可染改性，均已實現較大規模的產業化，并有穩定的市場供應。

酸性染料分子中含有磺酸基和羧基等水溶性基團，是水溶性染料，其色澤鮮艷、色譜齊全，對蛋白質纖維具有較高的親和力，主要用于羊毛、蠶絲、錦綸、皮革等的染色。國內外對于酸性染料可染改性聚酯纖維也展開了廣泛的研究，但還沒有較為成熟的成果。將PET和聚酰胺共混，可實現染色改性的目的，但由于加入了大量的末端氨基，會大大降低聚酯纖維的某些優越性能。目前，共聚改性方法是在聚合時加入含氮的共聚單體。氮易生成季銨化合物，接納酸性介質中的氫離子而帶正電荷，致使正電荷集中在聚合物主鏈的堿性基團上，成為吸收陰離子染料的染座。通過共聚法在聚酯大分子鏈中引入含氮的堿性極性基團，目前用到的改性劑有：含叔胺的二元酸、二元醇或哌啶、哌嗪類含氮雜環化合物，含酰胺類的改性劑。本文通過引入含氨基的改性劑，成功合成了酸性染料可染改性聚酯，并對其進行模擬紡絲，初步探討了在不同染色條件下用酸性染料上染自制改性聚酯纖維，并對比了其與空白聚酯、羊毛、蠶絲、錦綸6的上染情況。

1 實驗

1.1 材料與試劑

材料：酸性染料可染改性聚酯纖維（自制）、普通聚酯纖維（自制）、錦綸6纖維（自制），羊毛纖維（商品）、蠶絲纖維（商品）。

化學品：醋酸、98%濃硫酸、無水硫酸鈉，均為分析純，北京化工廠產；普拉紅-B、酸性湖藍A、酸性艷綠3GM（由酸性艷藍5GM和酸性艷黃6G按一定比例拼混而成），均為工業品，主要成分結構式如下。

實驗儀器：恒溫水浴鍋、電子天平、721W型可見分光光度計。

1.2 染色及測試方法

（1）測定最大吸收波長

配置染液，將染色原液稀釋至0.048 g/L，在分光光度計上測定不同波長時的吸光度值。以波長為橫坐標，吸光度值為縱坐標作圖，得出該濃度下染料的最大吸收波長λmax。

（2）上染百分率的測定

將染色殘液和洗滌液的混合液轉移到500 mL容量瓶中并定容，取30 mL混合液并稀釋至50 mL。分別在最大吸收波長λmax處測其吸光度值B。同樣稀釋倍數在λmax測得染液吸光度值A。根據以下公式計算上染百分率。

上染百分率（%）=（1 -B/A）× 100% （式 一）

（3）染色時間和浴比對上染百分率的影響

染色處方：

普拉紅B（酸性湖藍A、酸性艷綠3GM） 2%（o.w.f）

硫酸鈉 3%（o.w.f）

pH值 4

浴比 1∶Y

染色工藝曲線：

2 結果與討論

2.1 染色時間對上染百分率的影響

選用普拉紅B，在浴比1∶50的條件下，改變沸染時間，測定染色時間對纖維上染百分率的影響，結果如表 1、圖 1所示。

由表 1 、圖 1 可知，當沸染時間超過 1 h后，上染百分率提高不明顯，纖維得色無明顯差異，說明沸染 1 h，染料對纖維的吸附已達到飽和，無需再延長染色時間。 2.2 浴比對上染百分率的影響

選用普拉紅B，沸染時間 1 h，改變染色浴比，考察浴比大小對上染百分率的影響，結果如表 2、圖 2 所示。

由表 2、圖 2 可知，浴比對上染百分率的影響較大，在其他染色條件相同的情況下，纖維上染百分率隨浴比的增大而降低，當浴比為1∶100時，上染百分率下降顯著。綜合考慮得色和勻染性，選定浴比以1∶50為宜。

2.3 不同酸性染料的上染百分率

在以上實驗的基礎上，改變染料種類，其他工藝條件不變，測定不同酸性染料對改性纖維的上染百分率，結果如表3、圖 3 所示。

表 3 中，在相同的染色處方和工藝條件下，3 種酸性染料對改性纖維的上染百分率存在明顯差異，其中酸性艷綠3GM的上染百分率最高，這種差異與染料分子的結構有關。從圖 3 可以看出，3 種染料均可賦予改性纖維理想的得色量。

2.4 不同纖維的染色對比

用普拉紅B對改性聚酯纖維、普通聚酯纖維、錦綸6以及羊毛和蠶絲進行染色，對比上染情況，結果如表 4、圖 4 所示。

表 4、圖 4 說明，與羊毛、蠶絲、錦綸6的上染情況相比，普拉紅B對改性聚酯纖維的上染百分率較低，得色較淺，但與普通聚酯纖維相比，改性聚酯纖維具有良好的酸性染料可染性。

3 結論

普通聚酯纖維不能用酸性染料染色，本研究課題制備出了一種酸性染料可染聚酯纖維，經實驗證明當用量為2%（o.w.f），在浴比1∶50，沸染 1 h的條件下，酸性艷綠3GM對改性纖維的上染百分率達到53.5%。雖然與羊毛、蠶絲、錦綸6相比，改性纖維的酸性染料可染性還存在差距，但較普通聚酯纖維，已獲得很大提升。此外，改性聚酯纖維價格便宜，綜合服用性能較好，具有較好的市場前景。

參考文獻（略）