环保型高温匀染剂SY的合成与应用

袁 洁，贺江平，耿晓君

(西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048)

环保型高温匀染剂SY的合成与应用

袁 洁，贺江平，耿晓君

(西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048)

原料A与氨基磺酸质量投料比为7:1，尿素质量分数为2%-4%。将原料A搅拌升温至100 ℃-110 ℃，加入氨基磺酸和尿素，搅拌均匀升温至120 ℃-130 ℃保温4 h-6 h，制得环保型高温匀染剂SY。用于涤纶染色，具有优良的匀染性，良好的移染性，色光纯正。与市售高温匀染剂相比，中浅色干湿摩牢度相当，深色湿摩擦牢度略高半级。

环保 匀染剂SY 深染 高温高压染色

0 前言

涤纶丝在织物中占的比例越来越大，常见织物有涤棉、涤粘。这些含涤织物比纯棉纯粘织物都有较好的服用性能，尤其纯涤纶织物经碱减量或者特别仿制的涤纶丝而得到的细旦纤维织物，纤维难染色，染色不匀，得色量不高[1-2]。目前，为保证匀染性，涤纶织物染色时，一般有载体法和表面活性剂法[2]。载体法利用载体对纤维的增塑作用，增强移染作用来达到匀染效果。但载体染色具有初期上染速率过高、染料易聚集、染色结束后载体去除难等缺点，且载体大多有毒，不利于环保[3]。表面活性剂法主要使用阴离子型和非离子型表面活性剂。

本文研究的环保型高温匀染剂SY采用新的原料，探究了合成工艺，并用于涤纶织物染色。该产品呈黄棕色，具有优良的匀染性，良好的移染性，色光纯正。

1 实验

1.1 材料

织物：涤纶平纹织物(中大布行)

药品：分散红玉S-5BL、分散橙S-4RL、分散深蓝HGL、分散黑ECT(浙江龙盛染料有限公司)；涤纶高温匀染剂E-5(工业级，中山三江科技有限公司)，环保型高温匀染剂SY(自制)；原料A、氨基磺酸、尿素(工业级，清远西贝精细化工有限公司)。

1.2 仪器

PH BJ-260便携式pH计(上海雷磁仪器厂)，甘油小样染色机(Rapid Labortex公司)，烘箱(上海实验仪器总厂)，测色配色仪Datacolor550(Datacolor公司)。

1.3 方法

采用匀染剂SY和高温匀染剂E-5按照图1染色工艺曲线分别对涤纶织物染色，对比两种高温匀染剂的匀染效果。染色时长130 min。

图1 染色工艺

染色处方

分散染料/%(owf) x

醋酸/(g/L) 1.0

硫酸铵/(g/L) 1.0

匀染剂E-5或匀染剂SY/(g/L) y

浴比 10:1

pH值 4.5-5

还原清洗工艺

保险粉 2 g/L

纯 碱 2 g/L

浴 比 20:1

温 度 80 ℃

时 间 20 min

1.3.1 得色率和色差的测定

通过ColorQuest XE型测色配色仪测定。以不加入匀染剂的空白样为标准样，分别测得试样的得色率和色差。

1.3.2 上染百分率的测定[2]

按照图1 所示染色工艺曲线，起染后每隔15 min取出一个染样，直至染色结束。分别吸取染前及染后液各2 mL于10 mL的容量瓶中，加入5 mL丙酮，加水至刻度，测定吸光度，并按式(1)计算上染百分率。

上染百分率(%)={(1-染后液A)/染前液A′}×100%

1.3.3 移染性的测试[4]

配方：被测助剂2 g/L；浴比20:1；pH值为5，130℃×30 min。

步骤：将同样规格的涤纶色布、白布放入染杯，在高温高压机上染色。染色后按色布、白布的颜色差异定级。差异越小，移染性越好。

移染率(%)={移染布的K/S值/移染原布的K/S值}×100%。

1.3.4 检测标准

GB/T 3920-2008：纺织品 色牢度试验耐摩擦色牢度 ；GB/T3921-2008皂洗测试标准；GB/T 251-2008沾色评定标准。

1.3.5 消泡性试验[5]

取高温匀染剂E-5和环保高温型匀染剂SY各配制50 mL的工作液(1 g/L)加入到100 mL的量筒中，上下用力摇晃10次，放置在水平位置。

2 结果与讨论

2.1 环保型高温匀染剂SY的合成

将原料A加入四口烧瓶，搅拌升温至100 ℃-110 ℃，加入氨基磺酸和尿素，搅拌均匀升温至120 ℃-130 ℃保温4 h-6 h，调pH值至中性，降温过滤体系中的残渣，制得环保型高温匀染剂SY。

主要探究原料A、氨基磺酸、尿素的投料比对染色匀染效果的影响。

2.1.1 原料A与氨基磺酸的质量投料比对SY性能的影响

表1 原料A与氨基磺酸的质量投料比对SY性能的影响

由表1 可知，原料A与氨基磺酸的质量投料比越大，合成的匀染剂效果越好，匀染性和移染性好，反应结束过滤的氨基磺酸残余颗粒少，减少原料损耗。SY含有特殊结构，存在抑泡组分，起泡量不大，消泡性好，有利于染色。选择原料A与氨基磺酸的质量投料比为7:1左右。

2.1.2 尿素质量分数对SY性能的影响

尿素作为反应的催化剂，影响着反应速率，对高温匀染剂的性能影响见表2。

表2 尿素质量分数对SY性能的影响

由表2可知，随着尿素质量分数增加，产品颜色变化不太大，残留颗粒少，匀染效果提升，移染性好。选择尿素质量分数为2%-4%。

表3 环保型高温匀染剂SY的基本性能

2.2 环保型高温匀染剂SY对得色量的影响

以空白样为标样，按照图1的染色工艺曲线，按照1.3.1测试加入高温匀染剂后染色样品的得色率和色差值，结果见表4-7。

表4 高温匀染剂对分散红玉S-5BL得色率的影响

表5 高温匀染剂对分散橙S-4RL得色率的影响

表6 高温匀染剂对分散深蓝HGL得色率的影响

表7 高温匀染剂对拼色得色率的影响

注：拼色染料用量为4%(owf.)，分散红玉S-5BL、分散橙S-4RL、分散深蓝HGL染料用量分别为1%、1%、2%(owf.)，△L为亮度差值，△H为色相差值，△C为饱和度差值，△E为色差值，△a为正值表示偏红，△a为负值表示偏绿，△b为正值表示偏黄，△b为负值表示偏蓝。

从表4-7可见，以空白样为标样，用高温匀染剂E-5后，无论是单色还是拼色，织物得色率基本不受影响；应用环保型高温匀染剂SY后织物得色率高，染色较深，色差较大，说明同等染料用量染深性好，也就是说同等染色深度，加匀染剂SY后，可以节约染料。

2.3 环保型高温匀染剂SY对上染百分率的影响

按照1.3.2测试分散染料对涤纶的上染百分率，绘制上染百分率曲线如图2和3。

图2 匀染剂对分散橙S-4RL上染百分率的影响

图3 匀染剂对分散深蓝HGL上染百分率的影响

由图2和3可以看出，加入高温匀染剂能降低染料的初始上染速率，在染浴温度达到90 ℃后，加入匀染剂的试样上染率开始超过空白样上染率，但最终染色结束,加匀染剂的会比空白样上染百分率稍高，能达到深染。

2.4 环保型高温匀染剂SY用量对移染性的影响

按照1.3.3方法测定分散黑ECT染料对涤纶的移染率，结果如表8所示。

表8 高温匀染剂对移染率的影响

由表8可见，随着匀染剂用量增加，加入高温匀染剂SY和E-5后分散黑移染率有很明显的提高，高温匀染剂SY对纤维有增塑作用，有利于染料在纤维中的迁移，导致移染率增加，时间延长，有利于移染。选择匀染剂用量为浅中色0.5 g/L -1 g/L，中深色1 g/L -2 g/L。

2.5 高温匀染剂对色牢度的影响

按照图1染色工艺对涤纶进行染色，染后色布按照1.3.4测试方法测定耐摩擦色牢度、耐洗色牢度、沾色牢度，结果见表9和10。

表9 高温匀染剂对耐摩擦色牢度的影响

从表9可见，用高温匀染剂SY染色，与空白样相比其耐摩擦色牢度不会下降。当染料用量为8%(owf.)时，用高温匀染剂SY染色的样品湿摩擦牢度较用E-5高半级。

表10 高温匀染剂SY对耐洗色牢度的影响

由表10可见，不同染料用量染色后，各项牢度，有所差异。当染料用量8%(owf.)时，牢度下降半级。与空白样相比，耐洗色牢度基本不会下降，涤纶沾色各项牢度基本达到要求。

3 结论

(1)环保型高温匀染剂SY的合成工艺：原料A搅拌升温至100 ℃-110 ℃，加入氨基磺酸和尿素，搅拌均匀升温至120 ℃-130 ℃保温4 h-6 h，调pH值至中性，降温过滤体系中的残渣，制得环保型高温匀染剂SY。原料A与氨基磺酸质量投料比为7:1，尿素质量分数为2%-4%。

(2)染色加匀染剂SY的会比空白样上染百分率稍高，能达到深染。

(3)与市售匀染剂相比，中浅色牢度相当，深色湿摩擦牢度略高半级。

[1] 郭利.高温匀染剂SL在涤纶和细旦纤维织物染色中的应用[J].印染助剂,1996,13(6):8

[2] 范云丽，徐华凤，王雪燕.涤纶低温染色的研究现状及发展趋势[J].成都纺织高等专科学校学报，2016(3)：182-186.

[3] 汪小勇,王爱兵.涤纶高温分散匀染剂研究进展[J].四川纺织科技, 2003, 25 (5):7-9

[4] 金鲜花，王浩然，王利萍，等.涤纶匀染修补剂TF-216K[J].印染,2015, 41(7):44-45

[5] 耿宁宁,都业坤.新型高温匀染剂S-001的应用探讨[J].针织工业, 2016, 44(3):53-54

2016-09-09

袁洁(1990-)，女，硕士研究生，研究方向：纺织品功能性整理理论与技术的研究与开发。

贺江平(1963-)，男，教授，硕士生导师。

TS193.2

A

1008-5580(2017)01-0145-04