酸性染料可染改性聚酯纤维的染色研究

周丽娜+黄关葆

摘要：本研究在制备酸性染料可染聚酯纤维的基础上，对该纤维在常压沸染条件下进行酸性染料染色，考察了染色条件对上染百分率的影响，并与普通聚酯纤维、锦纶6、羊毛、蚕丝等进行酸性染料染色对比。实验得出较佳工艺条件为：酸性艳绿3GM用量2%（o.w.f），染色时间 1 h，浴比1∶50，在此条件下染料的上染百分率达到53.5%。实验结果表明，与羊毛、蚕丝、锦纶6相比，改性聚酯纤维的酸性染料可染性还存在差距，但明显优于普通聚酯纤维。

关键词：改性聚酯纤维；酸性染料；可染性；上染百分率

中图分类号：TS193.8 文献标志码：A

Study on the Dyeability of Acidic Dyes to the Modified Polyester Fiber

Abstract： A kind of modified polyester fiber were prepared and dyed with acidic dyes in order to test the dyeability of the fiber. The dye-uptake of acidic dyes to the modified polyester fiber was also compared with that of wool， silk， PA6 and PET. The optimum condition was as follows： dyeing time 1h， bath ratio 1∶50， in which the dye-uptake could reach 53.5%， when dosage of Brilliant Green 3GM Mas 2%（o.w.f）. The dyeability of acidic dyes to the modified polyester fiber was lower than that of wool， silk and PA6， but much higher than that of PET.

Key words： modified polyester fiber； acid dyes； dyeability； dye-uptake

为了对聚酯纤维进行染色改性，目前主要是通过物理改性（原液着色、超高速纺丝、热处理、复合纺丝、共混纺丝）；化学改性和其他改性（如表面处理、光化学处理、低温等离子体处理、微胶囊等）。现在比较成熟的改性成果为阳离子染料可染改性和分散染料常压可染改性，均已实现较大规模的产业化，并有稳定的市场供应。

酸性染料分子中含有磺酸基和羧基等水溶性基团，是水溶性染料，其色泽鲜艳、色谱齐全，对蛋白质纤维具有较高的亲和力，主要用于羊毛、蚕丝、锦纶、皮革等的染色。国内外对于酸性染料可染改性聚酯纤维也展开了广泛的研究，但还没有较为成熟的成果。将PET和聚酰胺共混，可实现染色改性的目的，但由于加入了大量的末端氨基，会大大降低聚酯纤维的某些优越性能。目前，共聚改性方法是在聚合时加入含氮的共聚单体。氮易生成季铵化合物，接纳酸性介质中的氢离子而带正电荷，致使正电荷集中在聚合物主链的碱性基团上，成为吸收阴离子染料的染座。通过共聚法在聚酯大分子链中引入含氮的碱性极性基团，目前用到的改性剂有：含叔胺的二元酸、二元醇或哌啶、哌嗪类含氮杂环化合物，含酰胺类的改性剂。本文通过引入含氨基的改性剂，成功合成了酸性染料可染改性聚酯，并对其进行模拟纺丝，初步探讨了在不同染色条件下用酸性染料上染自制改性聚酯纤维，并对比了其与空白聚酯、羊毛、蚕丝、锦纶6的上染情况。

1 实验

1.1 材料与试剂

材料：酸性染料可染改性聚酯纤维（自制）、普通聚酯纤维（自制）、锦纶6纤维（自制），羊毛纤维（商品）、蚕丝纤维（商品）。

化学品：醋酸、98%浓硫酸、无水硫酸钠，均为分析纯，北京化工厂产；普拉红-B、酸性湖蓝A、酸性艳绿3GM（由酸性艳蓝5GM和酸性艳黄6G按一定比例拼混而成），均为工业品，主要成分结构式如下。

实验仪器：恒温水浴锅、电子天平、721W型可见分光光度计。

1.2 染色及测试方法

（1）测定最大吸收波长

配置染液，将染色原液稀释至0.048 g/L，在分光光度计上测定不同波长时的吸光度值。以波长为横坐标，吸光度值为纵坐标作图，得出该浓度下染料的最大吸收波长λmax。

（2）上染百分率的测定

将染色残液和洗涤液的混合液转移到500 mL容量瓶中并定容，取30 mL混合液并稀释至50 mL。分别在最大吸收波长λmax处测其吸光度值B。同样稀释倍数在λmax测得染液吸光度值A。根据以下公式计算上染百分率。

上染百分率（%）=（1 -B/A）× 100% （式 一）

（3）染色时间和浴比对上染百分率的影响

染色处方：

普拉红B（酸性湖蓝A、酸性艳绿3GM） 2%（o.w.f）

硫酸钠 3%（o.w.f）

pH值 4

浴比 1∶Y

染色工艺曲线：

2 结果与讨论

2.1 染色时间对上染百分率的影响

选用普拉红B，在浴比1∶50的条件下，改变沸染时间，测定染色时间对纤维上染百分率的影响，结果如表 1、图 1所示。

由表 1 、图 1 可知，当沸染时间超过 1 h后，上染百分率提高不明显，纤维得色无明显差异，说明沸染 1 h，染料对纤维的吸附已达到饱和，无需再延长染色时间。 2.2 浴比对上染百分率的影响

选用普拉红B，沸染时间 1 h，改变染色浴比，考察浴比大小对上染百分率的影响，结果如表 2、图 2 所示。

由表 2、图 2 可知，浴比对上染百分率的影响较大，在其他染色条件相同的情况下，纤维上染百分率随浴比的增大而降低，当浴比为1∶100时，上染百分率下降显著。综合考虑得色和匀染性，选定浴比以1∶50为宜。

2.3 不同酸性染料的上染百分率

在以上实验的基础上，改变染料种类，其他工艺条件不变，测定不同酸性染料对改性纤维的上染百分率，结果如表3、图 3 所示。

表 3 中，在相同的染色处方和工艺条件下，3 种酸性染料对改性纤维的上染百分率存在明显差异，其中酸性艳绿3GM的上染百分率最高，这种差异与染料分子的结构有关。从图 3 可以看出，3 种染料均可赋予改性纤维理想的得色量。

2.4 不同纤维的染色对比

用普拉红B对改性聚酯纤维、普通聚酯纤维、锦纶6以及羊毛和蚕丝进行染色，对比上染情况，结果如表 4、图 4 所示。

表 4、图 4 说明，与羊毛、蚕丝、锦纶6的上染情况相比，普拉红B对改性聚酯纤维的上染百分率较低，得色较浅，但与普通聚酯纤维相比，改性聚酯纤维具有良好的酸性染料可染性。

3 结论

普通聚酯纤维不能用酸性染料染色，本研究课题制备出了一种酸性染料可染聚酯纤维，经实验证明当用量为2%（o.w.f），在浴比1∶50，沸染 1 h的条件下，酸性艳绿3GM对改性纤维的上染百分率达到53.5%。虽然与羊毛、蚕丝、锦纶6相比，改性纤维的酸性染料可染性还存在差距，但较普通聚酯纤维，已获得很大提升。此外，改性聚酯纤维价格便宜，综合服用性能较好，具有较好的市场前景。

参考文献（略）