聚酯纤维的染色一般采用分散染料在弱酸性条件下进行,而染色前的精练和碱减量,以及染色后的皂煮或还原清洗均在碱性条件下进行。高温高压染色时,织物上残留的浆料、油剂、染色助剂以及涤纶低聚物也易引起织物染色不匀,严重时还会出现焦油状染斑。合理的碱性染色工艺,能提高染色质量,但pH值难以控制,且缺少合适的配套助剂,造成染色浓度和重现性不太理想。此外,耐碱性的分散染料品种不齐全,且价格相对昂贵,因此,开发合适的碱性染色助剂是推广碱性染色的重要条件[1～7]。
涤纶染色用碱剂PT90具有较强的分散能力,能有效地分散低聚物及织物上的浆料;还具有较强的pH缓冲能力以及金属离子的螯合能力,染色时可保证较好的色光重现性。
1 试验部分
1.1 材料和药品
材料 50D/96FDTY涤纶
药品 涤纶碱剂PT90(南通市日成纺织助剂厂)、产品A、匀染剂NICCASUNSOLTRM40(杭州日华化学有限公司)、分散蓝ERD(LG公司)
1.2 试验设备
HS型甘油小样染色机、实验室小型定形机、E-201C型pH测试仪DatacolorSF600X计算机测色配色仪(Datacolor公司)
1.3 染色
1.3.1 染色处方/%(owf)
分散蓝ERD 1.0
匀染剂NICCASUNSOLTRM400.5
碱剂/(g/L)2.0
1.3.2 工艺流程
精练→染色(50℃始染,1.5℃/min升温至135℃,保温染色30min)→水洗→还原清洗(NaOH2g/L,保险粉2g/L,60℃*10min)→干洗→烘干
1.4 性能测定
1.4.1 色差
以pH值为4.5的酸性浴染色布样为参照,在DatacolorSF600X计算机测色配色仪上测定染色后布样的色深及色差。
1.4.2 pH值
稀释碱剂后,在E201C型pH测试仪上测试溶液pH值。
1.4.3 缓冲性能测试
取涤纶染色碱剂PT90及产品A原液各20mL,用0.5000mol/L的盐酸标准溶液滴定。
2 结果与讨论
2.1 稳定性
2.1.1 染色前后pH值的变化
染色前后染液pH值的变化幅度,是衡量涤纶碱剂质量的重要指标。在不同碱剂浓度下对涤纶纤维进行染色,测定染液pH值变化(表1)。
从表1可知,染色时加入涤纶碱剂PT90后,染色前后染液pH值变化范围较小,且染液pH值随碱剂浓度的不同,变化不大,与市售产品相比,稳定性较好。
2.1.2 温度对pH值的影响
染色过程中染液pH值的变化见图1。
图1 染色温度对碱剂pH值缓冲性能的影响
从图1可知,染浴pH值在温度为110℃左右时降到最低;升高温度,碱液pH值逐渐增大,在一定范围内pH值变化较小。在涤纶纤维染色的温度范围内,应用涤纶碱剂PT90的染浴pH值,随温度波动较小,与市售产品的变化趋势相似。
2.2 缓冲能力
缓冲性能是衡量碱剂稳定性能的重要指针。一般,碱剂的缓冲性能越好,其稳定性也就越好,染色产品质量也越稳定。在实际生产中,布面或水中因各种因素会带酸或带碱,从而影响染液的pH值,如果使用的碱剂缓冲能力不足,势必影响染色产品的色光。用盐酸标准溶液滴定时,涤纶碱剂PT90及产品A的pH值的变化如图2所示。)
从图2可知,在涤纶纤维碱性染色pH值范围内,涤纶碱剂PT90的缓冲性能较好。
2.3 染色性能
2.3.1 染色色差
以pH值为4.5的酸性浴染色布样为参照,在DatacolorSF600X测色配色仪上测定碱性浴染色布样的色差等,结果见表2。
从表2可知,染色时采用PT90碱剂,染样色光与酸性浴染色相差不大,且染色结果的重现性较好。
2.3.2 碱剂用量对染色色光的影响
以pH值为4.5的酸性浴染色布样为参照,分别测定不同碱剂用量时染色布样的色差,结果见表3。
从表3可知,碱剂的用量对染色色光有一定的影响。但碱剂用量过少,染色物的得色率较低,且与酸性浴染样相比,其色差较大。所以,碱剂用量一般以2.0g/L为宜。
3 大样生产应用
3.1 染色处方/%(owf)
分散黄ERD 0.5
分散红ERD0.5
分散蓝ERD0.5
碱剂PT90/(g/L)2
匀染剂SUNSOLTRM40/(g/L)2
浴比1︰10
染色温度/℃135
染色时间/min30
3.2 染色效果
以pH值为4.5的酸性浴染色布样为参照标准,分别测定染色布样的色差、升华牢度和水洗牢度,结果见表4。
表4中,碱性浴染色试样的升华牢度和酸性浴染样无明显差异,水洗牢度则有所改善。
4 结论
涤纶碱剂PT90的缓冲性能强,对染浴pH值的稳定作用较好。PT90的碱性较弱,对分散染料的耐碱性要求较低,适用于大多数耐碱分散染料。
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