活性黃染料對靛藍牛仔布的套色工藝探討

石文奇 程凡 陳玉波 張志新 易長海

摘 要：利用活性黃染料套色靛藍牛仔布，研究套色前后牛仔織物的表觀深度K/S值，分析了套色溫度、染料質量濃度、套色時間及其機械振動級數對套色靛藍牛仔布的影響。結果表明，活性黃染料套色牛仔織物的優化工藝參數為：套色溫度45 ℃，染料質量濃度0.2 g/L，機械振動級數3，套色時間30 min。

關鍵詞：活性黃染料；靛藍牛仔布；K/S值

中圖分類號：TS193.6

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2018）06-0087-04

Abstract：The reactive yellow dye was used to dye indigo denim. The surface K/S value of indigo denim before and after over dyeing was investigated. Effects of over dyeing temperature， dye concentration， over dyeing time and mechanical vibration frequency on over dyeing of indigo denim were discussed. The results showed that the optimum over dyeing process for indigo denim is as follows： over dyeing temperature 45 ℃， mass concentration of dye 0.2 g/L， mechanical vibration frequency 3 and over dyeing time 30 min.

Key words：reactive yellow dye； indigo denim； K/S value

套色牛仔[1]是近年來比較流行的新品種，因賦予牛仔時裝特殊風格，深受消費者的喜愛。套色牛仔布是指已染好的牛仔坯布再次上染其他不同染料，因染色方法的不同，而形成不同風格的產品。常見染色方法有經紗套色、坯布套色和成衣套色等3種。坯布套色，其原理是再次上染相應的染料后（經典的“藍套藍，黑加黑”），正面的露白被染料覆蓋，顏色更深；反面不再是原白色，變成比較淺的顏色；而經緯交織點卻不被染色，仍為原白。由于牛仔布特有的環染效應，套色牛仔布具有特殊的風格，經石磨、水洗等后整理加工后，更具迷人的魅力?，F階段活性染料因經濟的染色工藝和簡單的染色操作獲得優質的各項堅牢性；同時也因色譜廣、色澤鮮艷、性能優異、適用性強而被大量采用[2]。許多學者和研究人員[3-9]相繼報道了從紗線到成品套色的各種工藝，產品美觀、色彩更加豐富、附加值更高。本研究主要采用活性黃染料對靛藍牛仔布進行套色，對其工藝條件進行測試，為套色牛仔布的實際生產提供依據。

1 實 驗

1.1 實驗材料

靛藍牛仔布（353.3 g/m2，厚度平均1.13 mm，廣東省均安牛仔服裝研究院）；NaOH、NaCl、Na2CO3（國藥集團化學試劑有限公司），分析純；皂粉、活性黃染料B-21RFN（市購）。

1.2 主要儀器

小樣電腦染色機XH-KG55B（佛山航星科技有限公司）；Color I7型電腦測色配色儀（美國愛麗色公司）；耐摩擦色牢度儀Y5710（溫州紡織儀器廠）；耐色牢度試驗機SW-12AⅡ（溫州市大榮紡織儀器有限公司）；萬用電爐（天津市大港區紅杉實驗設備廠）。

1.3 預處理

預先將10g/L NaOH退漿處理的牛仔布剪成2 cm×2 cm，冷水清洗洗液為中性，烘干恒重待用。配制和標記2 g/L的皂洗液，用于促染的0.1 g/L的NaCl溶液和固色的Na2CO3溶液。同時分別配置0.05，0.10，0.15，0.20，0.25 g/L的活性黃染液，用玻璃棒攪拌均勻，存放在容量為1 L的容量瓶待用。

1.4 套色工藝流程

套色工藝流程如圖1所示。

1.5 數據表征

K/S值：將用沸浴皂洗（目的是去除靛藍顏色和染料顏色的干擾）烘干的牛仔布正反面分別在測色配色儀上測量表面K/S值，每個樣品測試5～10個點，取平均值。平行實驗3～4次。為了試驗討論方便和切合實際需要，主要對靛藍牛仔織物正面進行套色分析（以下同）。

耐摩擦色牢度、耐皂洗牢度：分別根據GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》和GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗牢度》進行測試。

2 結果與分析

2.1 套色溫度對靛藍牛仔布正面K/S值的影響

圖2為保溫時間20 min，3級振動時，套色溫度對靛藍牛仔布正面K/S值的影響。

由圖2可知，隨著套色溫度的逐漸升高，靛藍牛仔布表面的K/S值呈現先下降的趨勢，在套色溫度為45 ℃時，K/S值達到最低值17.3，表明此時活性黃B-21RFN染料分子動能逐漸增加，吸附在織物表面的幾率逐漸增大，在45 ℃附著量達到最高值，覆蓋了原始牛仔布的靛藍色。但隨著溫度繼續升高，K/S值又呈現出上升趨勢，這可能是因為活性黃染料附著達到飽和，再升高溫度使得靛藍染料隱色體以鈉鹽的形式存在，獨特的分子結構使得它和纖維素纖維之間的親和力降低，且不溶于水，顆粒較大，形成環染，附著在織物表面，造成靛藍牛仔“返染”現象出現[10-11]。考慮到節約能源，降低能耗（本實驗的固色劑是固定用量），綜合選擇套色溫度45 ℃。

2.2 染料質量濃度對靛藍牛仔布正面K/S值的影響

圖3為套色溫度45 ℃、保溫時間20 min和3級振動時，活性黃染料質量濃度對靛藍牛仔織物正面K/S值的影響。

由圖3可知，隨著染料質量濃度的升高，靛藍牛仔織物表面經過套色后的K/S值呈現先下降后上升的趨勢。在染料質量濃度為0.20 g/L時，K/S值達到最低值16.0，表明此時活性黃B-21RFN染料附著量達到最高值，覆蓋了原始牛仔布的靛藍色，顏色逐漸變淺。隨著染料質量濃度的繼續增大，K/S值逐漸升高，這可能是因為過多的活性黃染料分子聚集在牛仔布表面，阻止染料進一步上染，減少浮色誤差，經過皂洗處理后，多余的染料被去除?？紤]選擇原料成本經濟，選取染料質量濃度為0.20 g/L為以下實驗依據。

2.3 機械振動級數對靛藍牛仔布正面K/S值的影響

圖4為套色溫度45 ℃、保溫時間20 min、染料質量濃度為0.20 g/L時，振動級數對靛藍牛仔布正面K/S值的影響。

由圖4可知，機械振動級數對活性黃B-21RFN染料套色靛藍牛仔布的K/S值影響比較復雜，原因很可能在于實驗誤差或者影響因素的多樣性。但在振動級數（染色機電腦振動級數越大，振動速率越快）為1、3、5時，K/S值分別為16.4、16.0、14.8（未套色的K/S值平均為19.4），這可能是因為振動級數越大，染液分子動能越大，吸附在靛藍牛仔織物表面的幾率越高，但同時級數越高，對靛藍牛仔布的浴比使其滲透的幾率更大，對機器設備壽命的要求更高，因此本實驗從中優選振動級數為3，且速度均勻，套色效果更好。

2.4 套色時間對靛藍牛仔布正面K/S值的影響

圖5為套色溫度45 ℃、染料質量濃度0.20 g/L、振動級數3時，套色時間對靛藍牛仔布正面K/S值的影響。

由圖5可知，隨著套色保溫時間的延長，靛藍牛仔布表面的K/S值呈現先下降后上升的趨勢，在套色保溫時間為30 min時，K/S值達到最低值16.4，表明此時活性黃B-21RFN染料附著量達到最高值，覆蓋靛藍色的幾率達到最大。但時間繼續延長，K/S值又呈現上升趨勢，這表明活性黃染料擴散在織物表面，但因色牢度不夠，經沸浴皂洗后靛藍顏色一并被剝離，使K/S值增大，靛藍顏色進行再次上染。因此，選取保溫時間為30 min。

2.5 靛藍牛仔布套色前后表面顏色分析

采用手機拍照將套色前和套色后（套色溫度45 ℃，染料質量濃度0.2 g/L，機械振動級數3，套色保溫時間30 min）的靛藍牛仔布進行對比，見圖6。

與未處理的牛仔布相比可知，經過套色的牛仔布正反面顏色都發生了顯著變化，特別是反面。因為牛仔布是用純棉紗靛藍染色做經紗，本色紗作緯紗，采用三上一下右斜紋組織交織而成的粗支斜紋布，經過退漿水洗后，由于原來的經紗是藍色的，而緯紗未經染色是白色的，經活性黃染料再次染色后經緯紗之間所產生的得色效果不同，因此會有一種雙色的特殊效果，緯紗染上黃色，經紗的靛藍色變淡，通過調節套色溫度，染料質量濃度，套色保溫時間等因素，就可以得到不同的套色效果。

2.6 套染靛藍牛仔布的色牢度分析

表1為2.5套色后水洗前后的靛藍牛仔布正面耐皂洗、耐摩擦色牢度，由表1可知，其皂洗和摩擦色牢度均達到3～4級，符合水洗后的生產要求。

3 結 論

本研究考慮到活性染料的上染率高，優選活性黃染料套色靛藍牛仔布的工藝參數：套色溫度為45 ℃，染料質量濃度為0.2 g/L，機械振動級數為3，套色時間為30 min，從最后得出的樣品效果來看可以達到雙色效應，且耐皂洗、摩擦色牢度均達到3～4級，符合生產要求。

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