活性藍和超級黑對天絲織物染色工藝研究

姚 平

(蘇州經貿職業技術學院，江蘇 蘇州 215009)

活性藍和超級黑對天絲織物染色工藝研究

姚 平

(蘇州經貿職業技術學院，江蘇 蘇州 215009)

文章選用活性藍、超級黑染料對天絲織物進行染色，對染色時間、溫度、碳酸鈉濃度，硫酸鈉濃度的工藝條件進行分析，以K/S值為衡量指標，得出最佳染色工藝。

天絲織物；染色；染色工藝；活性染料

1 前言

天絲是由有機溶劑紡絲法制得的再生纖維素纖維。該纖維是基于可再生的原材料，可以完全生物降解，整個纖維制造過程無毒、無污染、對環境和人體無害。

從天絲的化學結構來看，適用于纖維素纖維的各類染料，諸如直接染料和活性染料基本適用天絲的染色，其染色機理同以往纖維素纖維染色也是完全相同的。很多活性染料不但可以上染天絲，當天絲與蛋白質纖維(絲、絨、毛)混紡時，這些活性染料在特定的條件下還可以上染蛋白質纖維，如果控制得好，會均勻著色，所以活性染料在天絲纖維染色應用中應為首選[1-2]。

本論文重點討論了活性藍和超級黑對天絲織物的染色工藝，所用染料為低溫復合型活性染料，通過單因素實驗探討了染色過程中各種工藝因素，如：染色溫度、染色時間、鹽濃度、堿劑濃度等對染色效果的影響，并確定最佳工藝條件。

2 實驗材料和方法

2.1 實驗材料 儀器和測試方法

2.1.1 織物：天絲針織物

2.1.2 儀器設備：玻璃棒、溫度計(100℃)、移液管(10mL)、燒杯(250mL)、電子天平、容量瓶(250mL)、試劑瓶、吸耳球、電磁爐、試管、膠頭滴管、DK-S28型電熱恒溫水浴鍋、Datacolor SF-600測色配色儀。

2.1.3 染化藥品：NaOH、Na2CO3、NaSO4、活性藍和超級黑。

2.2 天絲織物的染色

天絲織物染色工藝流程為：織物→染色[活性藍或超級黑 2%(o.w.f.)；元明粉(50～70 g/L)；碳酸鈉(5～25g/L)；溫度(35～55℃)；染色+固色時間(70～110min)；浴比1∶50→冷水洗→熱水洗→冷水洗→皂洗(皂片2g/L；純堿2g/L；浴比1∶30；溫度95～98℃；時間5 min)→熱水洗→冷水洗→烘干。

3 結果與討論

3.1 純堿濃度對染色效果的影響

根據染色處方，確定硫酸鈉濃度為60g/L、染色時間為90min、染色溫度為40℃，測定不同碳酸鈉濃度對活性藍和超級黑對天絲織物染色效果的影響，結果如表1和圖1所示。從表1和圖1可以看出，針對于活性藍而言，當碳酸鈉濃度在5～15g/L變化時，染色織物的K/S值隨碳酸鈉的濃度增加而增加，當碳酸鈉濃度超過15g/L之后，染色織物的K/S值反而逐漸減小。因此，碳酸鈉濃度在15g/L時活性藍對織物的染色效果最好。

而針對于超級黑活性染料，碳酸鈉濃度在較低的時候活性染料對天絲的染色效果較好，當碳酸鈉濃度為10g/L時，染色后天絲織物的K/S值為13.80。隨著碳酸鈉濃度的增加，活性黑染料對天絲織物的上染率沒有增加，反而有一定程度的下降。因此，當使用活性黑對天絲織物進行染色時，碳酸鈉濃度為5g/L時就足夠了。

表1 純堿濃度對活性藍和超級

圖1 不同碳酸鈉濃度對活性藍和 超級黑天絲織物染色效果的影響

眾所周知，在活性染料染色的過程中，堿劑(通常使用碳酸鈉)的存在能夠使活性基團與纖維上的官能團發生反應，起到固色的作用；但同時，堿劑的存在也會使活性染料發生一定程度的水解而使染料失去反應。因而，堿劑濃度的增加有時候反而會使染料的上染百分率出現一定程度的下降，這從本論文實驗的結果中也得到了印證。

3.2 硫酸鈉用量對染色效果的影響

為了討論硫酸鈉對活性藍和超級黑對天絲織物染色的影響，設定染色時間為90min、溫度為40℃、碳酸鈉濃度分別為15g/L(活性藍)和5g/L(超級黑)，改變硫酸鈉的濃度，所得實驗結果如表2和圖2所示。由表2和圖2可知，硫酸鈉濃度在50～60g/L時，活性藍染色后織物的K/S值隨著硫酸鈉濃度的增加而增大，而當進一步增加硫酸鈉濃度時，活性藍染色后織物的K/S值出現一定程度的下降。因此，硫酸鈉濃度在60g/L時活性藍對織物的染色效果最好。而對于超級黑活性染料，其受硫酸鈉的影響與活性藍很相似，結果表現為：隨著硫酸鈉濃度的增加，染色織物的K/S值先增加后下降，在硫酸鈉濃度為65g/L時，超級黑對天絲織物的染色效果最好。硫酸鈉作為一種中性鹽，在活性染料的染色過程中主要起到促染的作用，但硫酸鈉的使用有一定的飽和性，超過一定濃度后其促染效果有限。

表2 硫酸鈉濃度對活性藍和超級黑天絲織物染色效果的影響

圖2 不同硫酸鈉濃度對活性藍和 超級黑天絲織物染色效果的影響

3.3 染色時間對染色效果的影響

為討論染色時間(指染色時間和固色時間的總和)對活性染料染色效果的影響，分別設定碳酸鈉的濃度分別為15g/L(活性藍)和5g/L(超級黑)，硫酸鈉的濃度分別為60g/L(活性藍)和65g/L(超級黑)，染色溫度為40℃。染色時間在70min至110min范圍內發生變化，根據染色工藝曲線分別進行染色，所得結果如表3和圖3所示。

從表3和圖3種可知，隨著染色時間的增加，兩種染料染色后織物的K/S值都發生了一定程度的增加，當染色時間為110 min時，兩種染料染色后織物的K/S值達到最大。染色時間的增加可以最大程度地使染料發生吸附、擴散和固色，有利于活性染料的上染，所以設定兩種染料的染色時間都為110 min。

表3 染色時間對活性藍和超級黑天絲織物染色效果的影響

圖3 染色時間對活性藍和超級 黑天絲織物染色效果的影響

3.4 染色溫度對染色效果的影響

為討論染色溫度對活性染料染色效果的影響，設定碳酸鈉的濃度分別為15g/L(活性藍)和5g/L(超級黑)，硫酸鈉的濃度分別為60g/L(活性藍)和65g/L(超級黑)，染色時間為110min。染色溫度從35～55℃范圍內發生變化，根據染色工藝曲線分別進行染色，所得結果如表4和圖4所示。

從表4和圖4中可以看到：當染色溫度在35～50℃范圍內變化時，活性藍染色后織物的K/S值趨于穩定，當染色溫度到達55℃時，活性藍染色后織物的K/S值達到最大，活性藍對天絲織物的染色效果也最好。

與此同時，當染色溫度在35～55℃時，超級黑染色后織物的K/S值隨著溫度的增加反而發生一定程度的下降，因此染色溫度為35℃時，超級黑染色后織物的K/S值達到最大，超級黑對天絲織物的染色效果也最好。

染色溫度對染色效果的影響是多方面的，由于本論文所用的活性染料為低溫型活性染料，所以設定兩種染料染色的溫度都不高。

染色溫度的提高除了可以提高染料對織物的滲透能力外，也有可能使得染料的解吸程度增加，所以對染色的影響只能通過實驗結果進行綜合判定。

表4 染色溫度對活性藍和超級黑天絲織物染色效果的影響

圖4 不同染色溫度對活性藍和超級黑 天絲織物染色效果的影響

4 結論

本文通過單因素分析方法討論了各種因素對天絲織物染色的影響，由實驗結果與分析可以得知：當活性藍染天絲織物時，在碳酸鈉濃度為15g/L、硫酸鈉濃度為60g/L、染色時間為110min和染色溫度為55℃時，染色效果最好；而用超級黑活性染料染色時，最佳染色工藝為：碳酸鈉濃度5g/L、硫酸鈉濃度65g/L、染色時間110min及染色溫度35℃。

[1] 滑鈞凱，劉憲玲，孫成義. 天絲(Tencell)及其混紡品的染色[J]. 毛紡科技，2004，32(3)：17—19.

[2] 杭偉明. 纖維化學及面料[M]. 北京：中國紡織出版社，2009.

Research on Tencel Fabric Dyeing Process with Reactive Blue and Super Reactive Black Dyes

YaoPing

(Suzhou Institute of Trade & Commerce, Suzhou 215009, China)

This paper discussed the Tencel fabrics dyeing process by the use of reactive blue and super reactive blank dyes. The parameters in the dyeing process including reaction time, dyeing temperature, Na2CO3and Na2SO4concentrations were optimized using the single factor method. Depending on the K/S values of the fabrics after dyeing, the optimal dyeing conditions for Tencel fabrics were reached.

Tencel fabric; dyeing process; reactive dyes

2016-03-09

姚 平(1980—)，男，江蘇昆山人，講師。

TS193.5

B

1009-3028(2016)02-0022-04