真絲/T400新彈緞脫膠染色一浴法工藝研究

王曉芳，王　彩，吳　嵐，應　樂，余志成

(1.達利(中國)有限公司研發(fā)中心，杭州 311231； 2.浙江理工大學 材料與紡織學院，杭州 310018)

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真絲/T400新彈緞脫膠染色一浴法工藝研究

王曉芳1，王彩1，吳嵐1，應樂2，余志成2

(1.達利(中國)有限公司研發(fā)中心，杭州 311231； 2.浙江理工大學 材料與紡織學院，杭州 310018)

摘要:真絲是天然蛋白質纖維，T400是新型彈力纖維。將真絲與T400交織，能使真絲織物的抗皺性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨性得以改善。文章針對真絲/T400新彈緞的染色工藝流程長、蠶絲易受損、分散染料易對真絲沾色等染整問題，采用真絲脫膠和分散染料染色一浴法工藝解決。研究了真絲脫膠和分散染料染色的適宜溫度及pH值，通過研究pH值和分散染料結構對真絲沾色性能的影響，并結合酸性還原或堿性還原清洗，以減輕對真絲的沾色，使真絲/T400新彈緞保持良好的風格及服用性能，對實際生產具有良好的指導意義，可為新型真絲產品的開發(fā)提供借鑒。

關鍵詞:T400纖維；真絲；一浴法；染色

含彈性纖維衣物貼合人體體型，迎合了人們對舒適性的要求。T400是一種新型復合彈性纖維，由熱收縮率不同的兩種組分PET和PTT通過并列復合紡絲獲得，具有自然卷曲能力、可提供優(yōu)良彈性的纖維[1]，克服了氨綸在耐高溫、耐堿、耐氯性能方面的缺點。蠶絲是天然蛋白質纖維，素有“纖維皇后”和“人體第二肌膚”美稱，外觀輕柔、飄逸，并且護膚、保健。以桑蠶絲作經，純或含T400纖維作緯，制成雙(多)組分纖維織物，可集蠶絲纖維和合成彈性纖維優(yōu)點于一身，改善蠶絲織物尺寸的穩(wěn)定性、耐磨性和抗皺性。

目前，雖然有研究者對真絲/T400織物進行了相關研究，但較少。馬旭紅[2]探討了絹絲/T400長絲交織物織造生產工藝；專利CN200810244375[3]以純棉作經、以真絲和T400混紡紗作緯，提供了一種筒子紗染色、織造、后整理方法；專利[4-6]分別公開了棉/T400、天絲/T400、竹/滌/T400新型織物。宋心遠[7]對新型彈力纖維PTT的性能及PTT纖維紡織品染整加工中存在的問題進行了介紹。梅士英等[8]概述了真絲/滌綸紡織品的染色方法。程中浩等[9]對滌綸/真絲針織綢使用兩浴法染色，即先染滌綸后染真絲。汪瀾等[10]采用兩浴法染真絲/滌綸織物，在高溫高壓分散染料染滌綸的同時對真絲脫膠，然后還原清洗，再酸性染料套染真絲。唐人成[11]也探討了兩浴法對真絲/滌綸交織物染色，并探討了一浴兩步法，即先分散染料高溫染滌綸同時真絲脫膠，再降溫加堿，使活性染料在真絲上固著。但是，未見真絲/T400織物一浴法染色工藝的研究報道。

在真絲/T400織物一浴法染色工藝研究中，對于真絲組分染淺色時采用了分散/活性染料一浴一步法工藝；對于真絲組分染深色時采用了分散/活性染料一浴兩步法工藝；對于真絲組分留白僅T400組分染色時則采用了真絲脫膠和分散染料染色一浴一步法工藝。本文重點研究了真絲/T400新彈緞真絲脫膠和分散染料染色一浴法工藝，確定了脫膠染色的適宜條件，并主要針對分散染料容易對真絲產生沾色的問題，研究了pH值和分散染料結構對真絲沾色性能的影響，結合酸性還原清洗和堿性還原清洗，為真絲/T400織物脫膠染色一浴法工藝提供了指導，并成功開發(fā)出真絲/T400新彈緞產品，實現產業(yè)化生產。

1　實　驗

1.1材料與儀器

織物：100%桑蠶絲織物、100% T400織物、五枚緞組織的新彈緞(經線22.2～24.4 dtex真絲，緯線83.3 dtex T400長絲)，達利絲綢(浙江)有限公司。

化學藥劑：碳酸鈉、小蘇打等為分析純，保險粉、元明粉等為化學純，高溫勻染劑LEVEGAL LPA為工業(yè)級(拓鈉化學有限公司)，絲素保護劑(工業(yè)級，浙江日華化學有限公司)，凈洗劑209(工業(yè)級，杭州科成化工有限公司)，酸性還原劑色樂康P-ACT(工業(yè)級，德司達有限公司)。

分散染料：分散紅玉ETD、分散翠藍ETD、分散黑ETD、分散紅AC-E、分散黃AC-E、分散藍AC-E、分散紅玉S-3B、分散橙S-G、分散藍S-2G等(德司達有限公司)。

儀器：HH-6型數顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司)，BF-A12型紅外染色機(瑞士Mathis有限公司)，R-3型熱定型小樣機(廣州鴻靖實驗設備有限公司)，SF600型電腦測配色儀(美國Datacolor公司)。

1.2測試方法

1.2.1真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝研究

1)確定T400纖維染色溫度的工藝：50 ℃入染，以1 ℃/min分別逐漸升溫至所需溫度100、110、120、130 ℃，保溫60 min。

染色配方：分散紅玉ETD相對織物質量分數為1.5%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質量濃度為2 g/L。

2)確定一浴法pH值的工藝：室溫入染，以2 ℃/min逐漸升溫至所需溫度120 ℃，pH值分別為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，處理時間60 min。

1.2.2分散染料對真絲的沾色

分散染料相對織物質量分數為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質量濃度為2 g/L，溫度120 ℃，時間60 min，浴比1:50。

1.2.3還原清洗

酸性/堿性還原劑質量濃度為2.0 g/L，浴比1:20，處理時間30 min，溫度80 ℃，然后清水洗。

1.2.4織物練減率測試

采用稱重法，并按下式計算織物練減率：

(1)

式中：W0為精練前織物干重；W1為精練后織物干重。

1.2.5織物K/S值測試

采用電腦測配色儀(D65光源，觀測角45°)對織物的顏色表觀深度(即K/S值)進行測定。

2　結果與分析

2.1染色溫度對T400纖維上染率和K/S值的影響

從圖1可看出，開始時染料對T400的上染率很低，只有10%左右；從70～80 ℃開始，上染率有一定提高，從10%上升到20%；隨著溫度從80～100 ℃，上染率逐漸上升；當溫度在100～130 ℃，上染率有了大幅度上升。這是因為T400纖維是由雙組分纖維PTT和PET復合而成，PTT和PET微結構緊密，染色溫度超過它們的玻璃化溫度后，染料才能擴散進入纖維內部。PTT的玻璃化溫度在45～65 ℃，比PET低約20 ℃，因此升溫過程中PTT比PET先上色[12]，當溫度升到100 ℃，PET也大量上染，所以上染率有大幅提高。故在實際染色時應控制好溫度，否則易造成兩種組分深淺雙色。

所用染料為分散紅玉ETD，相對織物質量分數為1%(o.w.f)圖1　染色溫度對T400上染率的影響Fig.1　The effect of dyeing temperature on dyeing rate of T400 fiber

為了進一步探究適宜的染色溫度，在不同染色溫度條件下，通過K/S值判斷染料在兩種纖維的上染情況，從而找出最佳的染色溫度。根據圖1的上染情況，將實驗的溫度條件設為100、110、120、130 ℃。

從圖2可以發(fā)現，溫度從100 ℃升高到120 ℃時，T400織物的K/S值明顯變大，顏色深度有很大提高，這是因為T400中PET在100～120 ℃內上染率有明顯的提高。而溫度從120 ℃上升至130 ℃時，T400織物的K/S值略有升高，可能的原因是120 ℃時，PTT上染率已接近飽和，PET上染率也在90%以上。此時升高溫度，雖然染料上染率也有一定的提高，但考慮到溫度太高，對于真絲/T400新彈緞的染整加工來說，真絲會容易受損，故T400染色溫度選為120 ℃。

所用染料相對織物質量分數為1%(o.w.f)圖2　不同溫度下T400織物K/S值Fig.2　The K/S values of T400 fiber with different temperatures

2.2pH值對真絲織物練減率的影響

為了解120 ℃時不同pH值條件下真絲的脫膠程度，研究測試了不同pH值條件下真絲的練減率，如圖3所示。

脫膠溫度120 ℃，時間1 h，浴比1:50圖3　不同pH值條件下真絲的練減率Fig.3　Degumming loss rate of silk with different pH values

由圖3可見，溫度在120 ℃時，隨著pH值升高，真絲的練減率也增大；當pH值為8時，真絲的練減率已接近24%，說明已完全脫膠；進一步提高pH值，練減率也稍微有所提高，但此時堿性太強，絲素容易受損，故pH值選擇8。同時，一浴法脫膠染色時應選用較強耐堿性的分散染料。由于T400染色溫度在120 ℃，說明120 ℃條件下真絲/T400新彈緞真絲脫膠與分散染料染色一浴法是可行的。

2.3染色pH值對T400顏色特征的影響

由表1可知，不同pH值條件下，T400纖維色光變化主要是由分散染料酸堿穩(wěn)定性引起的。分散紅玉S-2G在不同pH值條件下，無論K/S值還是色光變化都比較明顯，這是因為分散紅玉S-2G在堿性條件下，極易水解，染料結構遭到破壞。而分散黃棕PX由于耐堿性好，故色光的變化差異較小。由于真絲/T400織物脫膠染色一浴法時為堿性環(huán)境，因此，要選用耐堿性高的分散染料。

2.4不同結構的分散染料對真絲沾色

分散染料結構對真絲/T400交織物的染色效果也有一定影響。唐人成等[13]發(fā)現分散染料對真絲的親和性是造成真絲組分沾色的根本原因。不同類型的分散染料對真絲沾色程度不同：蒽醌類分散染料對蠶絲的親和力較低；含有乙基氨基的分散染料會引起真絲組分嚴重沾色。為了更好地說明不同結構的分散染料對真絲沾色性能的差別，表2選擇不同的分散染料，采用對真絲/T400新彈緞真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝，通過測試K/S值、L*、a*、b*值來比較沾色程度。

表1　不同pH值條件下T400顏色特征值

注：分散染料相對織物質量分數為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA 質量濃度為2 g/L，浴比1:50，溫度120 ℃。

表2　不同結構分散染料對真絲的沾色和對T400的染色

注:分散染料相對織物質量分數為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質量濃度為2 g/L，pH值8，浴比1:50，溫度120 ℃。

分散染料容易對真絲沾色，這是由于分散染料對真絲的親和力引起的。真絲屬于親水性纖維，T400屬于疏水性纖維，分散染料對真絲的親和力主要取決于其結構上的極性基團。從表1可發(fā)現，蒽醌結構的分散艷紅PX、分散紅AC-E對T400纖維的親和力較高，對真絲的親和力較低，沾色較輕；單偶氮類結構的分散紅玉S-3B、分散藏青PX、分散橙S-G、分散黃棕PX對真絲的沾色較嚴重；雜環(huán)類結構的分散黃AC-E也沾色比較嚴重。

2.5不同pH值條件下分散染料對真絲的沾色

傳統真絲綢染色一般采用熟坯，由于T400需要在高溫高壓條件下用分散染料染色，且分散染料極易對真絲造成沾色，因此，為減少甚至消除染色過程中分散染料對真絲的沾色，并降低高溫對絲素的破壞，采用真絲生坯與T400進行真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝。表3為不同pH值條件下，堿性可染分散染料對真絲的沾色。

表3　不同pH值條件下分散染料對真絲的沾色

注:分散染料相對織物質量分數為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質量濃度為2 g/L，浴比1:50，溫度120 ℃。

由表3可知，當pH值為6時，分散染料對真絲的沾色較為嚴重，且藏青、黑色等染料的沾色更為嚴重；隨著pH值的提高，沾色有所減輕，這是因為分散染料首先吸附在絲膠上，隨著染色過程的進行，絲膠不斷溶解，沾在絲膠上的分散染料隨著絲膠溶解在染浴中。當pH值較大時，脫膠較為充分，從而對真絲的沾色程度降低。當pH值為8和9時，分散染料對真絲沾色程度差不多。

2.6還原清洗

分散染料染色后一般均需進行還原清洗，以去除織物表面的浮色，提高色牢度。同時，還原清洗還可減輕分散染料對真絲的沾色。

2.6.1堿性還原清洗

從表4可以看出，經過堿性還原清洗，沾色真絲的明度變化ΔL*和顏色飽和度變化Δc較大，其中，ΔL*正值越大，代表清洗后顏色越明亮，Δc負值越大，代表顏色越不飽和，尤其是分散紅AC-E、分散藍AC-E、分散紅玉S-3B、分散橙S-G染色后真絲的顏色變得尤為明亮，不飽和度尤為下降，都代表沾色程度變輕。同時，Δa*、Δb*的變化結合起來分析，堿性還原清洗后顏色色相都發(fā)生了一定變化，如分散紅AC-E，Δa*負值變大，代表清洗后色相往偏綠光方向移動；Δb*為負值進一步說明分散紅沾色的真絲還原清洗后，紅色色相減弱，綠色色相增強，表明沾色程度變輕。此外，從圖4中堿性還原清洗前后T400的K/S值變化可知，堿性還原清洗對T400的染色K/S值影響不大。

表4　堿性還原清洗后真絲上沾色的變化

注:ΔK/S為清洗前后真絲的K/S值之差；ΔL*為清洗前后真絲的明度變化；Δa*、Δb*為清洗前后真絲的色相變化；Δc為清洗前后真絲的顏色飽和度變化。

保險粉質量濃度為2 g/L，碳酸鈉2 g/L，浴比1:50，時間30 min， 溫度80 ℃圖4　堿性還原清洗后T400 K/S值變化Fig.4　Effect on the K/S value of T400 after alkaline reduction cleaning

2.6.2酸性還原清洗

利用酸性還原劑清洗后真絲上沾色的變化如表5所示。

由表5可以看出，通過酸性還原清洗后，沾色真絲的明度變化ΔL*正值和顏色飽和度變化Δc負值較大，ΔL*正值越大，代表清洗后顏色越明亮，Δc負值越大，代表顏色越不飽和，表5染料沾色后真絲的顏色變得均更為明亮，除了分散黃AC-E外顏色不飽和度均下降，都代表沾色程度變輕。同時，Δa*、Δb*的變化結合起來分析，酸性還原清洗后顏色色相都發(fā)生了一定變化，分散紅玉S-3B紅光Δa*、分散紅AC-E紅光Δa*，分散藍S-2G藍光Δb*變化較大，證明沾色已極其輕微。

表5　酸性還原清洗后真絲上沾色的變化

注:ΔK/S為清洗前后真絲的K/S值之差；ΔL*為清洗前后真絲的明度變化；Δa*、Δb*為清洗前后真絲的色相變化；Δc為清洗前后真絲的顏色飽和度變化。

從圖5可以看出，酸性還原清洗對T400的染色K/S值影響不大。此外，從表4和表5總體對比來看，酸性還原清洗效果比堿性還原清洗效果好。同一只分散染料經酸性還原清洗后的ΔK/S值大都比堿性還原清洗后的要大，僅有分散黃AC-E、分散藍AC-E的略小，表明酸性還原清洗后沾色程度更小，清洗效果更好。

酸性還原劑質量濃度為2 g/L，pH值5～6，浴比1:50，時間30 min，溫度80 ℃圖5　酸性還原清洗后T400的K/S值變化Fig.5　Effect on the K/S value of T400 after acid reduction cleaning

3　結　論

1)T400纖維的染色溫度選在120 ℃。當120 ℃，pH值為8時，真絲已完全脫膠，這為真絲/T400新彈緞真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝提供了可行性。

2)針對真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝中分散染料易對真絲沾色的問題，研究了分散染料結構、pH值對沾色性能的影響，發(fā)現蒽醌結構的分散染料對真絲的親和力較低，沾色較輕；120 ℃，pH值為8時，分散染料對真絲沾色程度較輕，從而在染料選擇、工藝條件控制上為真絲/T400新彈緞真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝提供了指導。

3)酸性/堿性還原清洗對T400的K/S值影響不大，酸性還原效果比堿性還原效果好，進一步減輕了分散染料對真絲的沾色；

4)真絲/T400新彈緞真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝為：分散染料相對織物質量分數為X%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質量濃度為2 g/L，溫度120 ℃，時間60 min，pH值為8；酸性還原清洗工藝：酸性還原劑質量濃度為2 g/L，pH值5～6，浴比1:50，時間30 min，溫度80 ℃。

參考文獻：

[1]顧飛.PTT/PET并列雙組分纖維的彈性研究[D].上海:東華大學,2010:7.

GU Fei.Research on the Elasticity of PTT/PET Bicomponent Fiber[D].Shanghai:Donghua University,2010:7.

[2]馬旭紅.絹絲T400長絲交織物的生產工藝[J].棉紡織技術,2012,40(8):53-54.

MA Xuhong.Production of spun silk and T400 filament union fabric[J].Cotton Textile Technology,2012,40(8):53-54.

[3]唐文君,姚金龍,徐小萍,等.棉真絲T400交織物及其生產方法:ZL200810244375.7[P].2009-05-20.

TANG Wenjun, YAO Jinlong, XU Xiaoping, et al.Fabrics made of cotton, silk and T400 and its production method:ZL200810244375.7[P].2009-05-20.

[4]黃長根,唐文君,姚金龍,等.棉T400吸濕快干免燙彈力交織物及后整理工藝:ZL200810154865.8[P].2009-03-11.HUANG Changgen, TANG Wenjun, YAO Jinlong, et al.Fabrics made of cotton and T400 with the function of quick drying and free ironing and its finishing process:ZL200810154865.8[P].2009-03-11.

[5]吳水明,徐寶法.天絲T400牛仔彈力面料:ZL201110187520.4[P].2012-01-11.

WU Shuiming, XU Baofa.Denim elastic fabrics made of tencel and T400:ZL201110187520.4[P].2012-01-11.

[6]吳水明,徐寶法.竹滌T400吸濕快干彈力面料:ZL201120051863.3[P].2011-09-07.

WU Shuiming, XU Baofa.Elastic fabric made of bamboo fiber, polyester fiber and T400:ZL201120051863.3[P].2011-09-07.

[7]宋心遠.新型彈力纖維紡織品染整[J].印染,2011(11):39-43.

SONG Xinyuan.Dyeing and finishing of new elastic fibers[J].Dyeing and Printing,2011(11):39-43.

[8]梅士英,唐人成.新型多組分纖維紡織品染整：12[J].印染,2010(2):45-48.

MEI Shiying, TANG Rencheng.Dyeing and finishing of a new type of multi component fiber textile：12[J].Dyeing & Printing,2010(2):45-48.

[9]程中浩,孫玉釵,李志民.滌綸DTY絲與真絲交織針織綢的生產實踐[J].絲綢,2006(4):14-15.

CHENG Zhonghao, SUN Yuchai, LI Zhimin.Production practice of polyester DTY and silk interlaced knitted fabric[J].Journal of Silk,2006(4):14-15.

[10]汪瀾,周秋寶.真絲/滌綸交織物的練染技術探討[J].印染,2001(1):14-16.

WANG Lan, ZHOU Qiubao.Study on the technology of scouring and dyeing of the fabric of silk and polyester[J].Dyeing & Printing,2001(1):14-16.

[11]唐人成.蠶絲/滌綸微纖維交織物的一浴精練和染色[J].蘇州絲綢工學院學報,1996(3):47-54.

TANG Rencheng.One bath scouring and dyeing of woven fabric made of silk and polyester fiber[J].Journal of Suzhou Silk Industry College,1996(3):47-54.

[12]白小靜,趙俐.雙組分PTT和T400的對比[J].針織工業(yè),2005(4):51-54.

BAI Xiaojing, ZHAO Li.The contrast of bicomponent PTT and T400[J].Knitting Industry,2005(4):51-54.

[13]唐人成,趙建平,夏永林,等.分散染料對絲/滌交織物蠶絲組分的沾色[J].紡織學報,2004,23(6):15-17.TANG Rencheng, ZHAO Jianping, XIA Yonglin, et al.Staioning of disperse dyes to silk component of silk / polyester[J].Journal of Textile Research,2004,23(6):15-17.

DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.04.004

收稿日期:2015-11-24; 修回日期:2016-03-11

作者簡介:王曉芳(1984—)，女，工程師，碩士研究生，主要從事絲綢印染新技術研究和產品開發(fā)。通信作者：余志成，教授，yuzhicheng8@aliyun.com。

中圖分類號:TS193.5

文獻標志碼:A

文章編號:1001-7003(2016)04-0018-07引用頁碼:041104

Study on one bath process of degumming & dyeing of the silk/T400 interwoven fabric

WANG Xiaofang1, WANG Cai1, WU Lan1, YING Le2, YU Zhicheng2

(1.R&D Center in Daly (China) Co.,Ltd., Hangzhou 311231, China; 2.College of Material and Textile, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

Abstract:Silk is natural protein fiber.T400 is a new type of elastic fiber.When interweaving silk fabric with T400, its wrinkle resistance, dimensional stability and abrasion resistance can be improved.This paper adopted one bath process of silk degumming and disperse dyeing process to solve dyeing and finishing problems of silk/T400 interwoven fabric, such as long dyeing process, easily damaged, and easily stained by disperse dye, etc.The proper temperature and pH value for silk degumming and dyeing with disperse dye were studied.By studying the impact of pH and structure of disperse dyes on the dyeing behavior, and in combing acid reduction cleaning or alkaline reduction cleaning to reduce staining of silk and to retain style and good wearability of silk/T400 interwoven fabric.It can guide actual production and provide experiences for developing new silk products.

Key words:T400 fiber; silk; one bath method; dyeing