純棉織物的改型和染色性能

王京璽

◆摘? 要：純棉織物具有良好保濕性，是理想的織物類型。隨著棉纖維價(jià)格上漲，純棉織物向高端市場(chǎng)發(fā)展。人們對(duì)織物的要求向個(gè)性化等方向轉(zhuǎn)變，陽(yáng)離子燃料具有固色力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使其滿足人們對(duì)服裝的需求。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)棉織物陽(yáng)離子改性進(jìn)行研究，得出較好染色工藝。改性劑質(zhì)量濃度40g/L，改性時(shí)間為30min，浴比為20：1.染色工藝時(shí)間為60min，浴比為30：1。表明棉纖維織物經(jīng)陽(yáng)離子改性后燃料上染率與鮮艷度高于傳統(tǒng)染色，染色后織物性能指標(biāo)高于常規(guī)。

◆關(guān)鍵詞：純棉織物;改性染色;性能

我國(guó)是第一紡織生產(chǎn)加工大國(guó)，早期棉纖維染色主要是用直接燃料，硫化染料等?；钚匀玖弦蚱渖V齊全，色牢度優(yōu)良等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于棉纖維染色。目前活性染料產(chǎn)量占合成染料的第二位。但存在固色率低問(wèn)題，多活性基活性染料固色率僅為80%，加大生產(chǎn)成本，污水處理負(fù)荷加重?；钚匀玖先旧珡U水污染物含量高，惡化環(huán)境嚴(yán)重。如何提高活性染料利用率是國(guó)內(nèi)外棉染行業(yè)研究重點(diǎn)。棉纖維陽(yáng)離子改性通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使纖維引入陽(yáng)離子基團(tuán)，染色中可以不用無(wú)機(jī)鹽。早期開發(fā)小分子胺化改性劑滲透性好，但處理時(shí)間長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)外逐步向大分子改性劑方向發(fā)展。本文對(duì)棉纖維改性染色性能研究，提高活性染料上染率，具有工業(yè)推廣應(yīng)用前景。

1纖維素纖維概述

纖維素纖維分為天然與再生兩種，再生纖維整齊度好，吸濕性較高。天然纖維素分為種子纖維與莖葉纖維，常見的品種包括劍麻、棉纖維等。再生纖維主要包括粘膠纖維、富強(qiáng)纖維。再生纖維織物以其優(yōu)異性能受到消費(fèi)者的青睞，主要有竹纖維織物，Modal等，纖維素纖維是人類防寒保暖的主要保障，具有良好保溫性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在染色織物光萎暗等不足，纖維素纖維占碳含量的一多半。光合作用生成纖維素2.5%經(jīng)加工使用。

纖維素纖維是天然有機(jī)高分子構(gòu)成，需要了解纖維素高分子物化性質(zhì)，制定適合的纖維素纖維織物。纖維素基本結(jié)構(gòu)單元為失水葡萄糖基，纖維素分子由碳?xì)溲踅M成聚合度隨織物種類等不同，分子是葡萄糖分子重復(fù)出現(xiàn)聚合成多糖物質(zhì)，纖維素大分子排列為均聚成線性有機(jī)高分子，纖維素分子作用力強(qiáng)。分子中羥基不活潑，與染料分子難以發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合。纖維素對(duì)有機(jī)溶劑具有良好不溶性。纖維內(nèi)部纖維素大分子排列存在差異，結(jié)晶區(qū)纖維素分子鏈排列規(guī)整。無(wú)定區(qū)有利于染料進(jìn)入，纖維素纖維是可再生資源，在不可再生資源過(guò)度消耗下，研發(fā)用于不同領(lǐng)域的纖維素纖維產(chǎn)品意義重大。

棉纖維是常見的纖維素纖維，棉纖維改性分為物理與化學(xué)防曬，化學(xué)改性是通過(guò)改性劑分子活性基團(tuán)與羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改進(jìn)織物物化性能，高織物服用性能。改善染色性能的改性。主要分為纖維表面，浸入濃堿液等溶液，改變纖維微結(jié)構(gòu)，纖維物理改性通過(guò)強(qiáng)堿等對(duì)棉處理，使棉纖維微觀結(jié)構(gòu)改變，使纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。纖維表面改性包括物理化學(xué)改性，引起纖維染色性能改善，如纖維表面化學(xué)接枝等可用于表面改性。接枝改性為纖維整體化學(xué)改性。改性劑要求對(duì)纖維具有親和力，含有陽(yáng)離子基團(tuán)。目前常用改性劑主要有高分子季銨鹽化合物及樹狀大分子等。

2陽(yáng)離子染料染色

陽(yáng)離子染料是溶液在可電離正電荷基團(tuán)與發(fā)色團(tuán)連接染料，具有色澤鮮艷，堅(jiān)牢耐洗等優(yōu)點(diǎn)，紅黃橙等顏色品種明顯，陽(yáng)離子染料對(duì)乙醇具有溶解度，在強(qiáng)酸性染浴中，陽(yáng)離子染料在弱酸性染浴中較為穩(wěn)定，在堿性條件下發(fā)生分解生成沉淀。陽(yáng)離子染料結(jié)構(gòu)包括雜環(huán)甲川，雜環(huán)偶氮等，可離子化基團(tuán)有連氨基、堿性氮等。陽(yáng)離子染料結(jié)構(gòu)分為分散型，隔離型與共軛型。隔離是染料分子中正電荷基團(tuán)不與發(fā)色基團(tuán)共軛。

隔離染料耐曬牢度優(yōu)良，但對(duì)纖維著色力較差。大部分偶氮型染料為隔離型陽(yáng)離子染料。分子中正電荷基團(tuán)與發(fā)色體系相連，相比隔離型染料色澤鮮艷，三芳甲烷等為隔離型染料。共軛型陽(yáng)離子染料分為X型，M型，陽(yáng)離子染料陽(yáng)離子末端用陰離子基團(tuán)處理后為分散型陽(yáng)離子染料，陽(yáng)離子集團(tuán)解離，由于分散型陽(yáng)離子染料特點(diǎn)，不需添加分散劑作沉淀防止劑。陽(yáng)離子染料分為早期堿性染料與腈綸染料。染料染色性能優(yōu)良，不通過(guò)陽(yáng)離子染料吸附性強(qiáng)。陽(yáng)離子染料主要用于腈綸纖維染色。

3純棉織物陽(yáng)離子改性染色實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用織物為128×60/20×16純棉卡其漂白布，聚環(huán)氧氯丙烷胺化物陽(yáng)離子改性劑，活性紅M-28。 使用儀器包括722分光光度計(jì)，Rapid高溫高壓染色機(jī)，SW-24A耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)，Rapid震蕩染色機(jī)等。聚環(huán)氧氯丙烷胺化物在堿性下與羥基發(fā)生親核反應(yīng)，形成改性棉纖維織物。纖維素纖維在染浴中帶負(fù)電荷，由于靜電斥力導(dǎo)致上染率不高，引入陽(yáng)離子胺基后，靜電斥力變?yōu)橐Α?/p>

棉纖維改性實(shí)驗(yàn)配比ρ=10-120g/L，浴比為20：1。按配比配置改性劑，加溫溶液至40℃，以2℃/min升溫后保溫取出進(jìn)行水洗至中性烘干。改性織物染色配比為pH=1-13，活性藏青RGB=20%，調(diào)節(jié)染浴pH，把改性后織物置入染浴內(nèi)染，升溫保溫染色后取出水洗烘干?？椢飩鹘y(tǒng)染色配方為NaClρ=60g/L，，活性藏青RGB染料=20%。純棉織物在40℃下入染，升溫后染色15min加入鹽，最后加入純堿30min后取出水洗烘干。K/S值采用Datacolor SF600 Plus CT測(cè)色配色儀測(cè)定，耐洗色牢度按《紡織品色牢度實(shí)驗(yàn)》規(guī)定方法測(cè)定。上染率計(jì)算公式=1-nA1/mA0×100%。N為染色后稀釋倍數(shù)，A1為染色后染液稀釋n倍后吸光度;m為染色前染液稀釋倍數(shù);A0為染色前染液稀釋m倍后吸光度。

4實(shí)驗(yàn)分析

采用正交試驗(yàn)通過(guò)分析活性藏青RGB染料上染率研究影響因素，上染率影響順序?yàn)镹AOHρ>改性溫度>時(shí)間。染色條件下驗(yàn)證試驗(yàn)上染率為97%。NaOHρ=40g/L，改性溫度95℃，可獲得較好結(jié)果。分析采用優(yōu)化改性工藝下改性棉織物上染率，影響因素順序?yàn)閜H>染色時(shí)間。選用A2B2C1，上染率為98%，染色時(shí)間60min，達(dá)到良好效果。

分析經(jīng)測(cè)定改性處理后棉織物色差數(shù)據(jù)，表明改性織物比未改性顏色深，活性紅M-2B艷度差大于0，活性藏青RGB上染率較高，艷度差小于0。將改性后織物染色，分析染色織物K/S值提高，皂洗牢度變化不大。表明改性染色不降低色牢度?；钚圆厍郣GB染料上染98%，采用改性后染色廢水改性染色，改性后織物K/S值比未改性織物大，改性織物勻染性小0.5.改性后上染率提高到98%，通過(guò)分析摩擦牢度數(shù)據(jù)，改性后與為改性織物差異較小。改性后織物比未改性織物日曬牢度較好，利用改性染色后廢水織物改性染色，改性后染色廢水可回用，性能指標(biāo)與正常水相當(dāng)。

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