天丝/亚麻混纺针织物活性染料染色的同色性探讨

陈文 何明娟 吴鑫钢

摘 要：针对天丝和亚麻两种纤维染色性能的差异，试验了活性染料类型、染料用量、染色温度、盐、碱用量以及固色时间等工艺因素对天丝、亚麻纤维活性染料染色同色性的影响。针对HE型活性染料，通过单因素实验和正交实验，优化了染深色工艺。在染料用量3～6%，染色温度70℃，盐用量70g/L，碱用量30g/L，固色时间60min的工艺条件下，对天丝/亚麻混纺织物染深色，能得到良好的同色性及较高的色牢度。

关键词：染色;活性染料;同色性;混纺针织物

中图分类号：C912.82 文献标识码：B 文章编号：1674-2346（2016）01-0005-05

亚麻纤维是人类最早使用的天然纤维，是天然纤维中唯一的束性植物纤维，具有天然的纺锤形结构和独特的果胶质斜边孔，由此产生优良的吸湿、透气、防腐、抑菌、低静电等特性，使亚麻织物成为能够自然呼吸的织品，被誉为“纤维皇后”。常温下，穿着亚麻服装可使人体的实感温度下降4～5℃，因此亚麻又素有“天然空调”之美誉。但粗糙的手感让很多花费者望而生畏[1]，而天丝有比真丝更柔软的感觉，比棉更出色的吸湿性，又轻薄易洗[2]。因此天丝/亚麻混纺织物以其穿着舒服透气、悬垂性好、有弹性、防褶皱。越来越受到消费者青睐，是目前市场上比较流行的面料。

天丝、亚麻纤维由于超分子结构和形态结构不同，即使采用同一类染料同浴染色，也会产生色光不同的现象。由于亚麻和天丝上染的差异，混纺织物极易造成染色不匀，影响布面的外观效果。当纤维在水中发生溶胀，按孔道模型的解释，染料分子是在水中通过许多曲折、互相连通的孔道扩散到纤维内部去的，因此，吸湿性越好，即水中发生的溶胀越大，越有利于染料的扩散，易于上染[3]。而天丝纤维比亚麻纤维的吸湿性能好，在水中发生较大的溶胀，因此染色时较亚麻上染快，即初染率高，结果便会造成亚麻与天丝混纺织物染色时色泽浓淡不一的现象，表现为“白芯”或 “花灰”。因此要获得亚麻、天丝双组分面料同色性高的染色产品， 必须对染料进行筛选。本项目以天丝/ 亚麻为试验对象， 研究不同染料及染色工艺条件对染色同色性的影响。

1 试验

1.1 材料、试剂和仪器

材料：亚麻纤维、天丝纤维、天丝/亚麻79/21 混纺针织织物（170g/m2）。

试剂：活性红R-2BF（浙江润土）、活性黄R-4RLF（浙江润土）、活性藏青BF（浙江润土）;HE型活性红（河北蓝化）、HE型活性黄（河北蓝化）、HE型活性蓝（河北蓝化）、Na2SO4（分析纯）、Na2CO3（分析纯）、中性皂片（标准）。

仪器：Datacolor SF600分光度仪。

1.2 试验和测试方法

1.2.1 染色工艺

采用活性染料，浴比1：30，天丝、亚麻（天丝79、亚麻21）纤维织物30℃同时入染，加入元明粉促染，以2℃/min升温至染色温度，然后加入一定量的纯碱固色，保温一定时间，再进行后处理。

1.2.2 同色性测试

用Datacolor SF600分光度仪测定2种纤维染色后颜色指标L，用明度差⊿L表示同色性，⊿L值越小，表示同色性越好[4]。

⊿L=L天丝-L亚麻

1.2.5 染色牢度

耐洗牢度测试参考GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度试验》。

耐磨擦牢度测试参考GB/T3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度试验》。

2 结果与讨论

2.1 影响亚麻/天丝混纺织物同色性的因素

2.1.1 染料的类型

选用两种不同类型活性染料的三原色，在相同染色浓度5%（owf）时，依照对应的常规染色工艺条件，按照1.2.1工艺对天丝、亚麻纤维进行染色，然后分别测试L值，计算其⊿L值如表1所示。

润土中温型活性染料，属于异双活性基，是纤维素纤维染色的常用染料;河北蓝化HE型活性染料是双一氯均三嗪的高温型活性染料，其特点是反应温度高，固色率高。从实验结果看，高温型的活性染料的⊿L比中温型染料明显较小，说明高温型的活性染料对亚麻、天丝同浴染色同色性相对较好。分析其原因可能因温度的升高，提高亚麻纤维的膨化，减小了两种纤维结构上的差异，降低了染料吸附量的差异，提高了同色性。为了进一步探讨染色条件对两种纤维同色性的影响，选用HE型活性黄染料变化染色条件，分析两种纤维的△L，再进行探讨。

2.2.2 染料用量

按照1.2.1染色工艺选用HE型活性黄染料对亚麻、天丝纤维同浴染色，染后2种纤维的△L值如表2所示。

从表2可以看出，当染料浓度低于5%，2种织物的△L值较小，同色性较好，说明浓度越低，对同色性的影响相对越小;染料用量为6%时，△L值到达最大值1.5，说明浓度越大，染的颜色越深，同色性越差。为了保证2种纤维染色的同色性，需通过工艺优化尽量缩小其在同浴染色中的色差。下面以染料用量为6%的HE活性黄染料为研究对象，研究各工艺条件对同色性的影响。

2.1.3 染色温度

其他条件不变，只改变染色温度，比较染色温度对亚麻和天丝染色同色性的影响，结果如图1所示。

从图1可以看出，50～70℃之间，△L值随温度升高而变大，70℃后曲线明显趋缓。温度低于60℃时，△L值较小，2种纤维的同色性较好。但是染色深度明显较低，固色率偏低，不利于染料的利用。故再取温度70～90℃进行正交试验分析。

2.1.4 电解质用量

其他条件不变，只改变中性盐用量，比较各用量下亚麻和天丝的染色同色性，结果如图2所示。

从图2可以看出，随着盐用量的增加，△L值呈现出相应的变化。从30～50g/L呈现出上升趋势，从生产成本的角度和染色浓度的角度考虑，盐用量范围控制在100g/L以内，故取盐用量30～50g/L进行正交分析。

2.1.5 纯碱用量

其他条件不变，只改变碱用量，比较亚麻和天丝纤维的染色同色性，结果如图3所示。

从图3得知，随着碱用量的增加△L呈先增大后减小的趋势，但是整体趋势比较稳定，当碱用量在25g/L时，△L值最小。因此，取碱用量10～20g/L进行正交分析。

2.1.6 固色时间

其他条件不变，改变固色时间，考察固色时间对亚麻和天丝纤维染色同色性的影响，结果如图4所示。

图4中，△L值随固色时间的增加变化不明显。60～75 min区间△L略有下降，且比较平缓，说明固色时间对△L值的影响不大。固色时间的长度主要取决于染色浓度，以染料利用率和染色成本来选择合适的固色时间。

2.2 正交试验工艺优化

正交试验因素水平见表3，结果见表4。

由表4可以看出，对于△L值（数值小者为优），3个因素的主次影响顺序为B>A>C，说明电解质的用量对两种纤维的同色性影响最为显著，染色温度其次;最佳试验条件为A3B1C2，即当固色时间为60min时，染色温度90℃，盐用量30g/L，碱用量15g/L为宜。

2.3 优化工艺验证

采用HE活性红、HE活性黄、HE活性蓝，按优化工艺天丝/亚麻混纺织物进行染色，由表5可以看出，对于HE型活性染料红、黄、蓝三原色，3～6%染色深度下，优化工艺都具有很好的适用性，亚麻和天丝织物△L值较小，说明同色性好。同时该工艺下染色布样具有较高的皂洗牢度和干、湿摩擦牢度。

3 结论

1）双活性高温型活性染料对天丝/亚麻混纺织物染色2种纤维的同色性明显好于中温性活性染料;

2）以明度差△L为主要测试指标，通过正交试验确定了天丝/亚麻混纺织物HE型活性染料染深色优化工艺为，染色温度90℃，盐用量30g/L，碱用量15g/L，固色时间60min;

3）HE型活性染料采用优化工艺对天丝/亚麻混纺织物进行染色，可得到良好的同色性和染色牢度。

参考文献

[1]范雪荣，王强.针织物染整技术[M].北京：中国纺织出版社，2004：134-144.

[2]唐人成，梅士英，程万里.双组分纤维纺织品的染色[M].北京：中国纺织出版社，2003：246-268.

[3]裴铁宁，王思捷.Modal/Cotton 混纺织物染色同色性生产实践[J].轻纺工业与技术，2011，40（4）：45-46.

[4]刘德驹，张艳，夏平.棉天丝交织物Everzol ED染料染色[J].印染，2010，22（12）：20-22.

[5]宋心远.多组分纺织品活性染料生态染色技术（二）[J].印染，2009，35（12）：47-49.

[6]梅士英，唐人成.新型多组分纤维纺织品染整（十九）[J].印染，2010，36（9）：40-43.

Abstract： Based on the difference of dyeing properties of flax and Tencel， this paper discusses the the effects of technical factors such as the reactive dye type， the amount， the temperature， the dosage of salt and alkali， and the fixing time， etc. on the homochromatic property for reactive dyes on Tencel/flax knitted fabrics. Based on the HE reactive dye， the dark dyeing process has been optimized by the single factor and the orthogonal experiments. The results show that the dark dyeing of the Tencel/flax knitted fabrics enjoys good homochromatic property and high color fastness in the technical condition with temperature of 70 ℃，70 g/L salt dosage， 30g/L alkali dosage and the fixing time of 60 minutes.

Key words： dyeing; reactive dye; homochromatic property; blended knitted fabrics

（责任编辑：田犇）