涤纶织物的分散染料碱性染色.docx

涤纶织物的分散染料碱性染色谢孔良1 ，侯爱芹1 ，刘逸俊1 ，俞杏英2 ，姚晨华2( 1 东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620; 2 浙江万丰化工有限公司，浙江 绍兴 312073)摘 要: 对新开发的耐碱性分散染料，分散橙 BROB、分散红 900、分散红 902 及分散蓝 825 的染色性能进行了研究。研究表明，这类染料具有优异的耐强碱稳定性，在 pH 值 12 的 NaOH 体系中，染色性能稳定，K / S 值 和色光无明显变化; 染料的上染率和提升力高，染色牢度优异，适合于涤纶碱性浴染色，为涤纶织物以及涤棉 混纺织物前处理与染色同浴的短流程工艺提供了可能。关键词: 碱性染色; 分散染料; 织物; 聚对苯二甲酸乙二酯纤维中图分类号: TS 193 6文献标识码: B文章编号: 1000 4017( 2011) 22 0026 03Alkaline dyeing of polyester fabric with disperse dyesXIE Kong-liang1 ，HOU Ai-qin1 ，LIU Yi-jun1 ，YU Xing-ying2 ，YAO Chen-hua2( Shanghai 200051，China; 2 Zhejiang Wanfeng Chemical Co ，Shaoxing 312037，China )1 College of Chemistry，Chemical Engineering and Biotechnology，Donghua University，Abstract: The dyeing properties of novel alkaline-stable disperse dyes Disperse R-900，Disperse R-902，Disperse orange BROB and Dis-perse B-825 are studied The results show that novel alkaline-stable disperse dyes feature excellent stability in NaOH solution of pH value12，good dye uptake and fastnesses without significant change of K / S value and color shade，and are suitable for dyeing polyester in alkaline bath，which provides the possibility for one bath pretreatment and dyeing of polyester / cotton blended or polyester fabricsKey words: basic dyeing; disperse dye; fabric; polyester fiber前言在涤纶及其混纺织物染整加工中，前处理退浆、精 练和碱减量工序以及染色后还原清洗均在碱性条件下 进行，而分散染料染色却在酸性浴中进行。从节能减 排和提高产品质量的角度考虑，涤纶织物分散染料碱 性浴染色，尤其是能进行强碱性浴分散染料染色，可以 将涤纶前处理与染色同浴进行，缩短工艺过程，是印染 行业节能减排发展的重要方向之一1-3。涤纶碱性浴分散染料染色与传统的酸性浴染色相 比有一系列优点。首先，碱性浴染色有可能使前处理 与染色工序同浴进行，也可以避免还原清洗后处理，有 利于简化工艺，节能降耗，减少废水排放，提高生产效 率; 其次，在传统的酸性浴染色中，涤纶低聚物不仅易 附着在纤维表面，使纤维变得粗糙，摩擦系数增大，影 响纤维的性能及外观质量，还极易附着在高温高压染 色机内壁及管道中而难以清洗，而碱性染色能够克服 以上酸性染色的弊病，有效地解决低聚物难题，并且使 纤维染色后的性能及外观质量大大提高4-8; 第三，碱 性染色可防止前处理造成的一些染疵，如退浆不尽、精练不足等。涤纶超细纤维织物上有大量的油剂和聚合物，在预煮练、退浆、以及开纤过程中不一定能全部去 除，精练后残留在织物上，容易引起色花、染色不匀等， 而在碱性条件下，则不会发生丙烯酸酯类浆料重新沾 污等疵病。在涤棉混纺织物染色时，活性染料和分散 染料还可以进行一浴法染色，提高生产效率、节能、节 水，减少废水9-12。碱性条件下染涤纶，对分散染料的耐碱性要求较 高。国内外许多科研人员对耐碱性分散染料进行了一 系列的研究，相继开发了一些适用于碱性条件下染色 的染料和工艺。但是，目前相应的染料品种仍然很少， 色谱不全，且正在推广的涤纶碱性染色需采用专用染 色助剂配合染色，染浴 pH 值由染色助剂决定，而染色 助剂的性能对染色产品的质量影响很大。涤纶碱性染 色目前存在的问题还有染料对 pH 值过于敏感，易产 生缸差，产品质量不稳定，不能够在强碱( 如 NaOH) 体 系中稳定上染。开发耐强碱分散染料及其应用技术一013-15直是染料和印染工作者努力的方向。近年来，东华大学联合浙江万丰化工有限公司，从染料分子结构设计出发，结合染色工艺技术要求，开发 了一类耐强碱分散染料，这类染料包括分散红 900、分 散红 902、分散橙 BROB、分散蓝 825 等系列品种。本 试验研究了这类分散染料在强碱性浴中的应用性能，收稿日期: 2011 06 10作者简介: 谢孔良，教授，博士生导师，研究方向为染整新技术和功能材 料。26涤纶织物的分散染料碱性染色印 染( 2011 No 22)讨论了不同染色条件对染料上染率和提升力的影响，研究了 pH 值和 NaOH 质量浓度对染色织物 K / S 值的 影响，并对染料的染色性能和牢度性能进行了讨论。( 1) 耐洗色牢度按照 GB / T 3921 11997纺织品 色牢度试验 耐 洗色牢度测定。( 2) 耐汗渍色牢度按照 GB / T 39221995纺织品 色牢度试验 耐汗 渍色牢度测定。( 3) 耐摩擦色牢度按照 GB / T 39201997纺织品 色牢度试验 耐摩 擦色牢度测定。试验部分11 1 材料和仪器织物 213 根 /10 cm 189 根 /10 cm 涤纶平纹机 织漂白布( 浙江新发染整有限公司)染料 分散红 900、分散红 902、分散橙 BROB、分 散蓝 825( 浙江万丰化工有限公司)仪器 UV-2450 紫外-可见光分光光度计，Datacol- or 600 测色配色仪( 美国 Datacolor 公司)1 2 工艺条件染色工艺处方结果与讨论染料耐碱稳定性为了考察新型分散染料的耐碱稳定性，测定了染22 1料在不同 pH 值和 NaOH 质量浓度下的 K / S 值，结果见图 1 和图 2。染料 / % ( omf)NaOH / ( gL 1 ) 浴比 染色工艺曲线221 10130 ，50 min染料 碱等1 / min60 80 还原清洗、水洗入染还原清洗处方保险粉 / (gL 1 )211 1080 8515图 1 不同 pH 值条件下染色织物的 K / S 值从图 1 可以看出，4 种分散染料在酸性和碱性环 境中染色( pH 值 4 12 ) ，K / S 值未发生明显变化，反 映了 4 种分散染料对染色环境的酸碱性无明显依赖 性，染色过程中染料结构没有发生变化。图 2 是不同 质量浓度的 NaOH 强碱溶液对染色 K / S 值的影响。纯碱 / (浴比 温度 / gL 1 )时间 / min1 3 性能测试1 3 1 上染率用缓冲溶液分别配制 pH 值为 4、5、6、7、8、9、10、11 和 12 的溶液，其中 pH 值 10 11 用 10% Na2 CO3 溶 液调节，pH 值 11 13 用 100 g / L NaOH 溶液调节。配 制染色前后染液的二甲基甲酰胺( DMF) 溶液，用 UV-2450 紫外-可见光分光光度计测其最大吸收波长和吸 光度，按式( 1) 计算上染率( E) :A0 A1( 1)E = 100%图 2 染料在不同质量浓度 NaOH 溶液中染色的 K / S 值表 1 为染色后不同碱质量浓度对染料最大吸收波 长的影响。图 2 和表 1 表明，在不同浓度的 NaOH 溶液中，4 种 分散染料染色后的 K / S 值无明显变化，染料的最大吸收波长也未发生变化，表明新结构的分散染料在强碱性( NaOH 质量浓度从 0 5 5 g / L) 染色体系中稳定。A1式中: A0 染色前 DMF 溶液中染料的吸光度A1 染色后 DMF 溶液中染料的吸光度1 3 2 染色织物的 K / S 值不同 NaOH 质量浓度下的染色 K / S 值用 Datacolor600 测色配色仪测试。1 3 3色牢度测试27www cdfn com cn印 染( 2011 No 22)表 1 不同碱质量浓度对染料最大吸收波长的影响散橙 BROB 上染速率较快，在碱性染色过程中，应考虑使用匀染剂，以适当降低其上染速率，提高其染色重现 性。2 3 染料的提升力图 5 为 4 种染料在强碱性条件下的提升率曲线。上染速率和 K / S 值图 3 和图 4 分别是 4 种染料的上染速率曲线和不 同上染时间的 K / S 值曲线。2 2图 5 染料的提升力曲线由图 5 可以看出，随着染料质量分数增加，染料有 较好的提升力。4 种染料的提升力趋势相同。2 4 染色牢度性能按 1 2 节染色工艺染色，测定染料的染色牢度，结 果见表 2。表 2 耐碱性分散染料染色牢度图 3 染料的上染率曲线图 4 染料上染 K / S 值曲线分散红 900 在 130 染色 20 min 时，其上染率和 K / S值变化趋势基本相似。分散红 902 在升温阶段，随 着时间的延长和温度的提高，上染率逐渐升高，K / S 值 也逐渐增大，当染色温度达到 130 并染色 40 min 后 达到染色平衡。试验表明，在染色阶段分散红 902 的 上染率和 K / S 值均比分散红 900 略低，上染较缓慢。分散橙 BROB 随着时间的延长和温度的提高，得 色逐渐加深。当染色温度达到 130 ，染色 20 min 时， 染色达到平衡。说明分散橙 BROB 上染速率较快，同 时上染率很高，可考虑使用匀染剂以适当降低其上染 速率。分散蓝 825 随着染色过程的进行，得色加深，30 min 后，最终上染率在 95% 以上，基本达到染色平 衡。综上，分散橙 BROB、分散红 902 和分散红 900 上 染率都达到 99% ，分散蓝 825 上染率也达到 95% 左 右，染色织物有很高的得色量。此外，分散红 900 和分28由表 2 可以看出，4 种耐碱性分散染料的耐洗色牢度、耐酸汗 / 碱汗色牢度和耐干摩 / 湿摩色牢度均达 到 4 5 级。结论( 1) 分散红 900、分散红 902、分散橙 BROB 和分 散蓝 825 具有优异的耐碱稳定性，可在 pH 值 4 12 的 条件下染色。( 2) 在强碱性条件下，4 种耐强碱性分散染料表现 出较高的上染率，较好的提升力和 染 深 性。 分 散 红900 和分散橙 BROB 上染速率较快，在实际应用时，需 要考虑使用匀染剂以适当降低其上染速率，提高其染 色重现性。4 种染料具有良好的耐洗色牢度、耐汗色 牢度以及耐摩擦色牢度。( 下转第 33 页)3染色牢度红 900红 902橙 BROB蓝 825皂洗 / 级棉4 54 554 5羊毛5555酸汗 / 级棉5554 5羊毛5555碱汗 / 级棉4 54 54 54 5羊毛5555干摩 / 级棉4 54 554 5羊毛5555湿摩 / 级棉4 54 554 5羊毛5555NaOH /( gL 1 )max / nm( DMF)分散橙 BROB分散红 900分散红 902分散蓝 8250 54405605306001 04405605306001 54405605306002 04405605306003 04405605306005 0440560530600k43,Thmm480mmfl71(2,2,3 ,Th*nt7JJ-L80 g/Lj-+( 100 t,4 min)-(180 C,3 min);*14,7i1JiJ6 480 s,(3)*uNTcALc,LLIL2.3I1tIi3 mm0137,200OD20 g/LIAj40 C10 min,60&*$JLf15011*tJ4t.JiIJiJJ. 6IJ,20O9,35(8) :5-8.EflJf1. 1*,2O10(4) :35-38.*$52Marts Sacnstji, Joan C. 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