提高R型活性染料染絲光棉的顏色重現性

李菊華

(江西工業職業技術學院，江西 南昌 330029)

絲光棉織物在紡織品市場上占比較大，其可用活性染料、還原染料、直接染料等類型染料染色。因活性染料染色具有色譜齊全、色澤鮮艷、染色條件溫和、色牢度好等優點，被染整企業作為主要的棉用染料采用。在實驗室仿樣的過程中，雖然使用同一批次染料和相同組織規格進行絲光棉染色，但是經常出現染色結果相差較大、染色重現性不好的問題，給調色帶來一定的困難，降低了仿樣處方的可參考意義[1]。現以R型活性染料的三原色染絲光棉織物為例，分析導致色差的因素及染色時應注意的工藝條件，以提高染色仿樣的真實可靠性，節約仿樣時間，提高仿樣效率。

1 試驗

1.1 試驗材料與儀器

藥品：R—4RFN金黃(100%)，R—2BF紅(100%)，R—2GLN深藍(100%)(閏土 浙江瑞華化工公司)；Na2SO4(分析純)，Na2CO3(分析純)(西隴科技股份公司)；中性皂洗劑(德美精細化工公司)；成套標準緩沖溶液(硼砂pH=9.102，鄰苯二甲酸氫鉀pH=4.003，混合磷酸鹽pH=6.864，江蘇強盛功能化學公司)。

織物：29.5 tex×29.5 tex，236根/10 cm×236根/10 cm，純棉絲光半制品。

設備：L常溫染色小樣機(佛山航星科技有限公司)，HH—4電熱恒溫水浴鍋(金壇市盛威實驗儀器公司)，101A0—4電熱恒溫烘箱(南通三思機電科技公司)，電子稱(常州萬泰天平儀器公司)，CT—2000對色燈箱，CADS MG 滴配液機，DC600分光光度計，SCT—DC130測色配色系統(美國DATACOLOR公司)，PB—10酸度計(賽多利斯科學儀器公司)，染杯，玻璃棒。

1.2 染色工藝

工藝流程：織物潤濕→染色→水洗→皂洗→水洗→烘干。工藝處方見表1。工藝曲線見圖1。

表1 工藝處方

圖1 工藝曲線圖

2 結果與討論

2.1 染前棉織物半制品質量指標的影響

織物的白度和毛細管效應間接反映了前處理的好壞。先將不同企業提供的絲光白棉布做白度、毛細管效應的測試，再將每種樣布2 g剪成0.5 cm×0.5 cm的小方塊，加入錐形瓶，加100 mL去離子水，在常溫染色小樣機上振蕩1 h，制備紡織品的萃取液。用經過標準緩沖溶液校正的酸度計測定，檢驗布面殘留酸堿程度，結果見表2。

從表2數據可知，來自不同企業的絲光棉布毛細管效應都在8 cm/30 min以上，能滿足染色對織物毛細管效應的要求，但數據相差較大。毛細管效應的好壞影響染料的吸附速率、擴散速率及勻染透染性，最終導致顏色的深淺不一。幾家企業的絲光棉白度由65至77不等，白度越低，染色的鮮艷度下降，顏色偏暗，特別是淡色和明亮色。相比較，pH值在7.10至7.84之間，棉織物絲光后燒堿清除不徹底，布面殘留的堿會加速活性染料的吸附，導致濃度偏深，當堿的濃度進一步提高時，染料有可能水解，由于每種染料的耐堿性不一樣，導致染后顏色會偏紅、偏黃、偏藍等不確定的現象。為了減少殘留堿對顏色的影響，在染前用85℃的熱水煮布30 min，因堿性物質易溶于熱水，可以有效改善染色的重現性。

2.2 染色工藝的影響

2.2.1染料的正確選用

合理選擇染料對染色的重現性有直接關系。根據染料生產商的推薦，R型和RW型活性染各有一套三原色。有些色樣用兩套三原色都可以仿樣達到標準色差以內，染中淺深度顏色盡量選擇力份低的R型染料，染深色則選力份高的RW型三原色。染中淺色若用RW型染料，因染料力份高，染料用量少，上染速度快，容易造成染色不勻，染色條件稍有波動，會造成色光不一致。

2.2.2染色溫度的影響

R型活性染料適合染色的溫度有一定范圍，染色的溫度對顏色的影響非常大，現以半制品質量指標較好的美欣達絲光棉布為例，按處方1用CADS MG 滴配液機進行染液的配制，用DC600分光光度計和SCT—DC130測色配色系統以光源/觀察者D65 10Deg對布樣進行檢測，分析不同染色溫度對顏色的影響，所染色樣見圖2，顏色特征見表3。

表3 不同染色溫度對顏色特征的影響

從表3數據可以看出，R型活性染料隨著染色溫度升高，表觀深度K/S值逐漸增大，繼續升高溫度到70℃，K/S值又減小，而表示明暗的L值剛好相反。a值隨著溫度升高而逐漸減小，表示紅光越來越小。表示黃藍光的b值在65℃時最小，即藍光最重，其他溫度時基本相同。表示顏色濃淡C值也在9.7至10.3之間變化。在70℃染色時，λmax也由560 nm升至570 nm。在實際染色仿樣過程中，發現小樣機或水浴鍋所顯示的恒定溫度與染杯里的恒定溫度有一些差異，有些達到10℃，所以在保證加熱介質足量時，應加熱將染杯里實際染液溫度達到設定的染色溫度，而不是以顯示器所顯示的溫度為準。綜合考慮各顏色特征，染色時嚴格控制溫度，65℃是最佳染色溫度，圖3為該溫度下的吸收曲線。

圖2 不同溫度所染色樣

為了更明顯表示R型活性染料三原色染色溫度對提升力的影響，以溫度為橫坐標，以K/S值為縱坐標，得到圖4所示的提升力曲線。

圖3 65℃染溫K/S值隨波長變化曲線

圖4 R型活性染料三原色對溫度的提升力曲線

2.2.3Na2CO3用量對顏色的影響

在活性染料染色中，Na2CO3促進纖維與染料發生結合，起到固色的作用。以65℃為染色溫度，按處方2染色，改變Na2CO3的用量，分析固色劑Na2CO3的不同用量對顏色特征的影響，結果見表4。

表4 Na2CO3 的用量對顏色特征的影響

從表4數據可知，隨著純堿用量的增加，紅光和藍光越來越大，明度卻逐漸減小。固色堿濃度在10 g/L時，K/S很低，隨著純堿的用量增加，表觀深度增加，在24 g/L左右達到最高值，進一步增加純堿用量到30 g/L，K/S值反而下降，所染色樣見圖5，處方2的合理固色劑用量在24 g/L左右。經分析得知，相對染料的用量，如果純堿用量太低，染料不能與棉纖維發生充分的化學反應，固色率下降，但純堿用量太高，又會加速染料水解，不利于染料對織物的上染，顏色深度下降，色光也會發生明顯的變化。為了染色達到真正的平衡，產生良好的重現性，實際染色時應根據染料的用量合理選擇純堿的用量。

圖5 不同用量純堿固色所染色樣

為了更明顯表示R型活性染料三原色染色時固色劑純堿對提升力的影響，以純堿濃度為橫坐標，以K/S值為縱坐標，得到圖6所示的提升力曲線。

圖6 R型活性染料三原色對純堿用量的提升力曲線

2.2.4皂洗條件的影響

染后皂洗目的是為了去除浮色，增加色澤鮮艷度，提高織物的皂洗牢度和摩擦牢度。活性染料皂煮后在織物內部的物理狀態發生明顯變化，從而造成色光和染色深度的變化。染色織物在皂洗前要充分水洗，去除未固色的染料、電解質和堿性物質，皂洗的溫度要在90℃以上，用中性皂洗劑，充分去除浮色，減少高溫皂煮時對已經固色染料的水解和對浮色的重新吸附沾色。

2.3 對色條件對色光的影響

織物染后烘干進行對色時，發現同一塊色樣在不同時候測色結果相差很大的問題，比如剛開始測色結果色差是合格，幾個小時重測又變成不合格，或者剛開始不合格，之后檢測又合格。通過分析發現，顏色的色相、明度、彩度不同，對溫濕度的敏感性不一樣，低明度高彩度的染色織物受濕度影響較大，顏色容易發生變化[2]。染料對溫度有熱敏現象，隨著烘干溫度升高，所有顏色變得暗淡，如艷紅變成帶紫光的暗紅，藏青顏色顯得發灰，充分冷卻后逐漸恢復本來的顏色。按照對色條件，實驗室烘干溫度要低于100℃，烘干后不要急于去對色，盡量在標準大氣條件20℃±2℃，相對濕度是65%±5%環境下放置一段時間，達到動態平衡再進行測色和評色。用電腦測色配色系統進行顏色分析檢測，仿樣基材應與基礎數據庫的基材一致，分光光度計要預熱30分鐘再校正。根據客觀需要選擇合適的光源和條件對色。測色時色樣折疊4～8層，正反取四個點測色[3]，通過電腦計算，求得平均值，取點測色時色差大于0.3的認定為色花顏色不合格。

3 結語

R型染料絲光棉仿樣時，應嚴格控制半制品質量，選擇最佳染色工藝，讓織物對染料吸附、擴散和固著達到最佳平衡狀態，在染后水洗和皂洗時認真操作，色樣充分冷卻回潮再進行測色。減少各因素的波動對染色效果的影響，提高色樣的準確性和重現性，為處方的確定提供可參考性。