涤/棉织物分散/活性染料染色的免还原净洗技术

王建庆，吴婵娟，刘海林

(1.东华大学 国家染整工程技术研究中心，上海 201620;2.上海雅运纺织助剂有限公司，上海 201812)

在传统的涤/棉混纺织物分散/活性染料二浴二步法染色中，为了兼顾染色效果和染色牢度，通常采用分散染料染色后先进行还原清洗和活性染料染色后皂洗的工序，该工艺流程复杂，染色时间长，耗水量大，能耗高。为此，许多研究者在分散/活性染料同浴染色、改变还原清洗条件、强化染后皂洗等方面展开了大量研究。开发出微胶囊化分散染料/活性染料一浴法染色［1］、分散/活性染料碱性高温一浴法染色［2-4］、分散/活性染料中性同浴染色［5-6］、分散/活性染料一浴一步法染色［7-9］、分散/活性染料免还原清洗的二浴法染色［10］等一系列染色新技术，一些新型染色助剂和高效皂洗剂的研制推广，也促进了染色技术的进步［11-13］。这些新技术一定程度上缓解了上述矛盾，但或多或少存在一定的问题，例如:同浴染色时工艺条件控制困难导致色光控制困难，染色物K/S值偏低，活性染料利用率低;由于对染料性能的特殊要求带来的品种局限和价格高昂使得只能推荐使用于浅色品种;同浴皂洗中的氧化/还原物质对活性染料的影响而导致织物色光不稳定［14-15］。可见，一些局部改善工艺条件的技术则未能实现缩短流程，降低消耗的目标。

本文在涤/棉混纺织物的分散/活性一浴二步法染色工艺中，采用具有强力洗涤、增溶、分散等多种功能的高效皂洗剂，将常规工艺中还原清洗和皂洗二道工序合并在染色结束后进行，能有效地去除染色物粘附的分散染料和未固着或水解的活性染料。采用的高效皂洗剂由高分子表面活性剂组成，不含氧化剂和还原剂，不含甲醛、可吸附有机卤(AOX)和烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)等环境激素，是一种高效环保型助剂，对染料无需进行特别筛选，处理后织物的色光稳定，牢度完全符合染色物的质量要求。

1 试验部分

1.1 试验材料

涤/棉(65/35)双面罗纹针织物，经过精练漂白前处理。

1.2 试验设备及仪器

DL-6000plus红外线高温高压染色机(韩国DaeLim公司)，Launder-Omete皂洗牢度试验机(美国ATLAS公司)，Datacolor 400TM电脑测色配色仪(美国Datacolor公司)

1.3 试验药品

皂洗剂Argacel TCW(上海雅运纺织助剂有限公司);雅格素黄BF-3R150%、雅格素红BF-3B150%、雅格素藏青BF-RRN、雅格素橙 BF-DB150%、雅格素黑RWN(上海雅运染料实业有限公司);C.I.分散橙30，C.I.分散红 73，C.I.分散蓝 79，分散大红G-S200%，分散黑 EX-SF300%(上海雅运纺织化工有限公司);其他药剂均为化学纯。

1.4 试验方法

1.4.1 涤/棉混纺织物的传统浸渍法染色工艺

浴比为1∶10(以下如无特别说明，染色及其他处理均为此浴比)。

1)分散染料染色:在染杯中加入织物和水，先用醋酸调节染浴的pH值为4.5，根据颜色要求加入分散染料，以2℃/min的升温速率升温至130℃，并在此温度下染色60min，然后降温至80℃，排液。

2)还原清洗:注水，加入保险粉2 g/L，烧碱2 g/L，升温至80℃进行还原清洗，运转15 min，排液;冷水洗2遍。

3)活性染料染色:注水，加入元明粉(60g/L)，溶解好，然后加入预先溶解的活性染料，于60℃染色30min，然后加入事先溶解好的碳酸钠，于60℃固色60min，排液。

4)活性染料染色后洗涤工艺:冷水洗10min，排液;注水，加入0.5 g/L的醋酸升温至60℃中和水洗10min，排液;注水，加入皂洗剂，升温至规定温度，保温皂洗15 min，排液，热水洗1遍，冷水洗1遍。脱水，干燥。

1.4.2 Argacel TCW分散/活性同浴皂洗染色工艺

1)分散染料和活性染料一浴二步法染色:在染杯中加入织物和水，先用醋酸调节染浴的 pH值为4.5，根据颜色要求加入预先溶解好的分散染料，以2℃/min升温至130℃，并在此温度下染色60min，然后降温至60℃，加入事先溶解好的碳酸钠溶液，调节染浴 pH值为6～8，加入元明粉(60g/L)和活性染料，60℃下染色30min，然后加入溶解好的碳酸钠(20g/L)保温固色60min，排液。

2)染色后同浴皂洗工艺:同1.4.1活性染料染色后洗涤工艺，加入的皂洗剂为Argacel TCW。

1.5 测试方法

织物的色光测试:织物正反面各取2个点，在Datacolor上测定颜色特征值，CIE196410°观测角，D65光源。

耐皂洗牢度:参照 GB/T3921—2008《纺织品色牢度试验 耐皂洗色牢度》中的C(3)法，多纤维贴衬织物，评定多纤维贴衬沾色参照GB/T251—2008《纺织品 色牢度试验 评定沾色用灰色样卡》。

皂洗效果:采用衬布沾色程度表征。测试方法参照GB/T3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》中的 C(3)法，测试样尺寸为4 cm×10cm，锦纶衬布4 cm×4 cm，全棉衬布4 cm×4 cm;用Datacolor测色配色仪测试皂洗后的衬布相对于未洗衬布的△E值表示。

耐摩擦色牢度:按 GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验 耐摩擦色牢度》的规定进行。

2 结果与讨论

2.1 对分散染料的皂洗效果

为了解Argacel TCW对织物黏附的分散染料皂洗效果，采用分散大红 G-S200%对涤/棉(65/35)针织物进行染色，染料用量1.3%(o.w.f.)，得到大红的颜色(L*=41.9，a*=56.0，b*=34.2)。然后分成2组试样，一组按1.4.1规定的条件进行还原清洗，另一组按1.4.2规定的条件进行皂洗，Argacel TCW的质量浓度为2 g/L。测试其耐皂洗牢度，结果如表1所示。

表1 Argacel TCW皂洗与还原清洗工艺的皂洗牢度Tab.1 Compared with washing colour fastness(staining)between Argacel TCW and reductive clearing 级

由表1可见，Argacel TCW对分散染料的洗除效果已经与还原清洗的效果相当。

2.2 皂洗剂用量和皂洗温度的影响

在皂洗工艺中，Argacel TCW的用量和皂洗温度是2个比较重要的工艺参数，因此考察了在Argacel TCW 质量浓度为1～3 g/L、温度为 70～95℃的条件下，对按1.4.2规定的条件染色的涤/棉大红染色织物(分散大红 G-S200%用量为1.3%(o.w.f.)，雅格素橙BF-DB150%用量为0.9%(o.w.f.)，雅格素红BF-3B150% 用量为0.7%(o.w.f.))进行皂洗，测试其耐皂洗牢度。通过测定试样在不同皂洗条件下对全棉衬布和锦纶衬布皂洗前后的沾色程度(色差△E值)表示皂洗剂的洗涤能力。△E值越低，表示沾色越少，说明皂洗效果好，反之，△E值越高，说明皂洗效果较差。试验结果见图1。

图1 皂洗剂质量浓度和温度对衬布沾色程度的影响Fig.1 Concentration of soaping agent and washing temperature vs.△E value.(a)Nylon;(b)Cotton

从图1(a)所示的结果可见:在试验浓度范围内，皂洗温度从70℃升至85℃，锦纶衬布的色变△E值逐渐降低，说明温度的升高有利于剥离和洗除涤/棉织物上粘附的分散染料;在85～90℃的区间内，锦纶衬布的色变(△E值)变化不大，表明这是一个皂洗效果比较稳定的区域;皂洗温度在90℃以上时，△E值呈逐渐升高的趋势，原因是此时涤纶纤维大分子运动加剧，使得纤维内部的分散染料向外发生迁移，导致表面的分散染料增加，从而降低了织物的耐皂洗牢度，表现为锦纶衬布上的沾色增加，必须增大皂洗剂的用量。由此可见，Argacel TCW适宜的皂洗温度为85～90℃，此时，用较低的浓度(2 g/L)即可有效洗除涤/棉织物粘附分散染料。

图1(b)所示的结果表明:在相同的试验条件下，随着处理温度的升高，全棉衬布的△E值有所下降，说明对未固着活性染料的洗除效果逐渐提升;同样，随着Argacel TCW用量的增加，全棉衬布的△E值降低，但质量浓度增加至2 g/L后，△E值下降的趋势变缓。

综上所述，建议皂洗工艺为:Argacel TCW质量浓度2 g/L，温度85～90℃，时间15 min。

2.3 对不同颜色染料的皂洗效果

染色织物的颜色很丰富，通常情况下，可以有黄、红、蓝三原色进行组合得到不同色相、不同深浅的颜色，以满足各种订单的需求。黑色通常是选用黑色的染料作为主色，再通过添加少量的三原色进行色光的调整。本文选择了常用的C.I.分散橙30、C.I.分散红 73、C.I.分散蓝 79 作为分散染料三原色，雅格素黄BF-3R150%、雅格素红BF-3B150%，雅格素藏青BF-RRN作为活性染料三原色对涤/棉织物进行染色。黑色选用分散黑 EX-SF300%和雅格素黑RWN对涤/棉织物进行染色，分别按传统浸渍法染色工艺和Argacel TCW分散/活性同浴皂洗染色工艺进行染色，染色后织物的测色结果如表2所示，织物的摩擦牢度和耐皂洗牢度的测试结果见表3。

表2 不同清洗工艺对织物色光的影响Tab.2 Influence of washing conditions on coloring of fabrics

表3 对不同分散染料染色物的皂洗效果Tab.3 Color fastness in different washing processes 级

表2结果表明，采用活性皂洗剂或Argacel TCW对分散/活性染料一浴二步法染色的涤/棉织物进行同浴皂洗，得到的织物的 K/S值和 L*、a*、b*值与传统浸渍法染色工艺的数据很接近，色差△E值不大于0.5，相当于色差在4～5级以上。

从表3的数据可见，对于试验的几种颜色，涤/棉织物经分散/活性染料一浴二步法染色后，不经还原清洗，采用Argacel TCW 在85℃进行分散/活性同浴皂洗，即可具有较高的摩擦牢度和耐皂洗牢度，达到了传统浸渍法染色工艺的牢度水平。而对照样“空白皂洗”和“棉活性皂洗剂皂洗”的摩擦牢度和耐皂洗牢度则相对较差，皂洗牢度中锦纶沾色、醋酯沾色和涤纶沾色，差异更加明显。由此可见，采用Argacel TCW，可以实现采用常规分散染料和活性染料对涤/棉织物进行分散/活性染料同浴染色，其色牢度与传统浸渍法染色工艺相当。

3 结论

1)涤/棉织物分散/活性染料染色一浴二步方法合适的皂洗工艺为:Argacel TCW质量浓度2 g/L，温度 85～90℃，时间15 min。

2)用分散/活性染料一浴二步染色法对涤/棉混纺织物进行染色，经Argacel TCW进行皂洗，其颜色深度、色光以及色牢度与传统浸渍法染色工艺相当。

3)采用高效皂洗剂Argacel TCW，可以对涤/棉织物进行分散/活性染料一浴二步法染色，缩短了涤/棉混纺织物的染色加工流程，可望得到有效降低水耗、能耗，实现节能减排的效果。

4)本文方法对所用染料无特殊要求，常规的分散染料和活性染料均可应用，使用方便，易于推广。

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