海水在羊毛织物染色中的应用

海水在羊毛织物染色中的应用

王怀芳1， 李连锋2， 韦富1

(1.中原工学院, 郑州 450007； 2.山东济宁如意毛纺织股份有限公司， 山东 济宁 272073)

摘要：将未经任何处理的海水和软化后的海水应用在羊毛织物酸性染料染色及水洗过程中，并与淡水染色结果进行对比。结果表明：在相同染色工艺条件下，与淡水染色结果相比，海水对织物的上染速率和上染百分率较高，尤其是软化海水，其对织物的上染速率与淡水接近，在染色80 min时，上染百分率为96.7%，而淡水的为89%；软化海水和淡水所染织物经水洗后其K/S值、牢度和均匀性都接近，且海水染色织物的强力比淡水的高得多。因此，海水可代替淡水用于羊毛织物的染色和水洗。

关键词：海水；羊毛织物；酸性染料；染色；软化；上染率

中图分类号：TG142.1

文献标志码：A

DOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2015.03.009

Abstract：Untreated and softened seawater was used in the dyeing and rinsing process of wool fabric with weak acid dyes，dye-uptake speed of dyeing process, K/S value，fastness to rubbing and breaking strength of dyed and washed with seawater were measured. Results show that dye-uptake rate speed of Acid Red is higher that in tape water, especially in softened seawater, where dye-uptake rate is 96.7% with the similar uptake speed with that in tape water. The K/S value and crockfastnes of fabric dyed and washed in seawater is about the same with that in tape water, and the strength of fabrics dyed in seawater is higher. Seawater can be used in the dyeing and washing process of wool fabrics with acid dyes.

收稿日期：2014-09-17

作者简介：马菲(1987—)，女，河南商丘人，硕士生。

文章编号：1671-6906(2015)03-0044-03

纺织印染业用水较多，但水的重复利用率较低，印染废水回用率仅为8%[1]，浪费严重。当今世界淡水资源紧缺，海水资源丰富，全球海洋中海水总量约为13.5亿km3。因此，海水淡化和直接利用对我国经济发展具有现实意义。早在上个世界80年代，就有研究将海水用于印染[2]。在淡水资源日益缺乏的今天，将海水用于印染更加引起了研究者的关注[3-4]。

羊毛织物染色所选染料一般为酸性染料和活性染料，其中酸性染料水溶性基团大多为磺酸基，对钙镁离子不敏感，而海水中富含各种盐类，因此本文选择弱酸性染料，将未经任何处理的海水和软化海水用于羊毛织物的染色和水洗过程，并与淡水染色结果进行对比，以探究海水用于羊毛织物染色的可行性。

1实验

1.1实验材料与仪器

(1)实验材料：羊毛织物(商业用品，山东济宁如意毛纺织股份有限公司)、海水(山东青岛栈桥附近海水)、无水碳酸钠(分析纯，天津市致远化学试剂有限公司)、盐酸(分析纯，洛阳市吴华化学试剂有限公司)、乙二胺四乙酸二钠(分析纯，西陇化工股份有限公司)、酸性红(商业用品，安诺其纺织化工股份有限公司)。

(2)实验仪器：可见分光光度仪(722型，上海光谱仪器有限公司)、pH测试仪(pH510，MALAYSIA)、Datecolor测色配色仪(SF600，美国电子仪器公司)、染色摩擦色牢度仪(Y57L，莱州市电子仪器有限公司)、电子织物强力仪(YG065，莱州市电子仪器有限公司)。

1.2染色方法

酸性染料为2% (owf)，用醋酸将染液pH调节至4～4.5(未经处理的海水呈弱碱性，软化后海水pH>10)，浴比1∶50。50 ℃入染，缓慢升温至98 ℃，保温染1 h。从染杯中取出试样，放入另一烧杯，采用海水或淡水对其进行充分水洗，然后烘干。

1.3海水的软化处理

参照文献[4]中的方法，取一定量的海水，向其中加过量软水剂纯碱，搅拌至溶液浑浊，然后过滤取滤液。

1.4上染速率测定

按照上述1.2染色工艺和流程染6份羊毛织物，分别在染色开始后5 min、10 min、20 min、40 min、60 min、80 min时取染色残液，采用残液比色法，用721型分光光度计分别测定染液吸光度，按照以下公式计算上染百分率：

(1)

其中：Ei为染液残液吸光度(要考虑稀释倍数)；E0为标准染液吸光度。

1.5染色性能测试

采用Datacolor测色配色仪测定染色织物的K/S值，测试时选用D65光源，10度视角。干、湿摩擦牢度按《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》(GB /T 3920-2008)进行测试。采用《织物断裂强力和断裂伸长率的测定-条样法》(GB/T3923.1-1997)测定染色后羊毛织物的断裂强力。测试五经五纬，取平均值。

2结果与分析

2.1上染速率

在相同条件下，经海水、软化海水、淡水染色的羊毛织物上染速率曲线如图1所示。

图1　不同水染色羊毛织物的上染速率曲线

由图1可知，在海水中羊毛织物的上染速率最快，软化海水上染速率其次，在淡水中织物的上染速率最慢，但无论海水还是软化海水，最后达到的上染百分率都比淡水高，这可能是由于盐效应的缘故[5]。在pH高于羊毛等电点的时候，羊毛纤维带负电荷，染液中的盐离子可以起到促染作用，提高了上染速率及上染百分率。软化海水比海水染色的织物的上染百分率高，这可能是因为海水中的钙镁离子与染料形成一定络合的缘故。但从图1中可以看出，海水中的盐类对织物上染百分率未产生不利影响。三者相比，经海水染色的织物上染速率最快；经软化海水与淡水染色的织物上染速率相当；染色80 min时，经软化海水染色的织物上染百分率为96.7%，经海水染色的织物上染百分率为93.6%，而经淡水染色的织物上染百分率仅为89%。

2.2染色织物性能

当上染速率过快时，会使织物染色均匀性差。因此，这里只探讨软化海水用于羊毛织物的染色及水洗过程。

经软化海水和淡水洗后织物的K/S值、摩擦牢度、断裂强力和染色均匀性分别如图2、表1、图3、图4所示。

图2　不同染色水洗织物的K/S值

染色方式淡水染色软化海水洗淡水洗软化海水染色软化海水洗淡水洗干摩擦牢度443-43-4湿摩擦牢度21-222

图3　不同梁色水洗织物的强力

(a)软化海水染色织物

(b)淡水染色织物 图4　水洗后织物的照片

从图2-图4及表1中可以看出，采用软化海水进行染色和水洗对织物的染色深度与干、湿摩擦牢度及匀染性并没有太大影响，但是采用软化海水染色和水洗引起的强力降低程度较小。这可能是由于软化海水中其他物质的影响所致[2]。因此，将海水软化后，可以代替淡水用于酸性染料染色。

3结语

(1)将未经任何处理的海水及软化海水用于弱酸性染料的染色发现，用海水染色，相比淡水染色，上染速率和上染百分率都有所提高，其中软化海水的上染速率与淡水的上染速率曲线相似，但可获得较高的上染百分率。染色80 min时，软化海水的上染百分率为96.7%，淡水的上染百分率仅为89%。

(2)将软化海水用于羊毛织物的染色和水洗，发现羊毛织物的K/S值、摩擦牢度、断裂强力和均匀性等性能，与淡水相比，除强力外各项性能均无明显差异，软化海水染色和水洗对羊毛织物的强力损失影响更小，因此，软化海水可替代淡水用于染色。

参考文献：

[1]国家发展和改革委员会环境和资源综合利用司.中国工业用水与节水概论(第1版)[M].北京：中国水利水电出版社，2004.

[2]石岫云.海水在纺织工业中的应用及其机理探讨[J].毛纺科技，1986(3)：42-49.

[3]刘大朋，赵涛.海水在活性染料固色后水洗中的应用[J].染料与染色, 2012，49(2): 35-39.

[4]刘大朋，赵涛.海水处理及其在活性染料染色中的应用研究[J]. 印染助剂, 2012， 29(7): 39-42.

[5]赵涛.染整工艺原理(下)[M].北京：中国纺织出版社，2009.

(责任编辑：姜海芹)

Application of Seawater in the Dyeing Process of Wool Fabric

WANG Huai-fang1, LI Lian-feng2, WEI Fu

(1. Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007;

2. Shandong Jining Ruyi Woolen Textile Co., Ltd., Jining 272073, China)

Key words:seawater； wool fabrics； acid dyes； dyeing； soften dye-uptake