活性蓝K—3R对扎染黏胶针织物的染色性能研究

杨一舟 赵俐

摘 要：为了提高扎染黏胶针织物的染色性能，探讨活性染料蓝K-3R对黏胶针织物扎染过程中容易出现的问题，采用3因子3水平正交实验的方法，确定黏胶针织物最佳染色工艺。对染色后织物的耐洗色牢度，耐摩擦色牢度及K/S值做正交性能测试。结果表明：染料质量浓度是影响耐洗染色牢度和干摩擦色牢度的主要因素，NaCl质量浓度是影响湿摩擦色牢度的主要因素。在此基础上得到了最优方案为：染料质量浓度0.30 g/L，NaCl质量浓度20 g/L，Na2CO3质量浓度20 g/L。

关键词：扎染；黏胶针织物；活性染料；染色工艺；正交实验；染色牢度

中图分类号：TS193.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2018）02-0071-05

Research on the Dyeing Properties of Reactive Blue K-3R onthe hand-tie dyed knitted viscose fabrics

YANG Yi zhou1，2， ZHAO Li1

（1.College of Textile， Donghua University， Shanghai 200051； 2.Department ofMagazine， Zhejiang Shi-Tech University， Hangzhou 310018）

Abstract：To improve the dyeing property of hand-tie dyed knitted viscose fabrics， the problems of reactive blue K-3R in the process of hand-tie dyeing on knitted viscose fabrics were studied in this paper. The optimal dyeing process was confirmed with orthogonal test on three parameters at three different levels. The orthogonal property test was done for color fastness to washing， color fastness to dry rubbing and K/S value of fabrics after dyeing. The results show that， the mass concentration of the dye is the major factor influencing color fastness to washing and color fastness to rubbing， while mass concentration of NaCl is the major factor influencing color fastness to wet rubbing. On this basis， the optimal scheme was gained as follows： mass concentration of the dye 0.30 g/L； mass concentration of NaCl 20 g/L； mass concentration of Na2CO3 20 g/L.

Key words：hand-tie-dyed； knitted viscose fabrics； reactive dyes； dyeing technology； orthogonal test； colour fastness

扎染是古老独特的艺术形式，它发展了民间印染工艺，继承了文化艺术传统，创新了扎染装饰特点。在中国历代服饰上，有着不可忽视的历史价值。纵观奢侈品服饰的设计，创作者在展现其独创性时，都不约而同地保留了一些手工制作的气息[1]。

针织物以其良好的纹理视觉效果和延伸包覆性被国内外设计师所关注[2]尤其是在针织物中加入氨纶等弹性纤维后赋予织物良好的服用性能。随着针织服装的内衣外穿化的流行，针织休闲装、针织裙装也越来越多地得到推广应用，结合手工印染工艺的针织产品更是受到消费者的欢迎。但是扎染制品的染色牢度一直是困扰生产厂家的问题，所以探讨这类针织织物手工扎染工艺研究具有一定的现实意义[3-6]。郑慰忠等[6]使用不同针织织物活性染料直接染色试验后得出，在针织面料中使用花纹中间色（即染色的色泽和纹样的白色之间的过渡）就要从扎与染上开始变化。扎染手法成千上万，总体归纳起来基本是采用绳、针、线对面料进行扎、缝、缚、结、撮、绑等手工结扎，然后通过染色得到设想的效果[7]。本研究将使用手指纹扎染方法，结合使用活性染料蓝K-3R，对针织黏胶纤维织物的扎法与染色性能进行研究。

1 试 验

1.1 试验材料

织物：20D/40S 100%兰精黏胶拉架平针织物（广东佛山科丽达织造有限公司），平方米质量60 g/m2；

染料及试剂：活性染料蓝K-3R，促染剂NaCl，碱剂Na2CO3，试剂均为分析纯（上海凌峰化学试剂有限公司）。

其他：市售涤纶绳，腈纶丝线，尼龙绳。

1.2 试验设备及仪器

设备：RY-1261高温染样机（上海隆達化工公司）。

仪器：Y571C型耐摩擦色牢度测试仪（温州方圆仪器有限公司），X-rite Color-Eye 7000A测色配色仪（美国爱色丽公司），SW-244Ⅱ型耐洗色牢度试验机（温州大荣纺织仪器有限公司）等。

1.3 试验方法

1.3.1 手指纹扎染试样的制备

取50 cm×25 cm黏胶针织织物试样，沿长度为50 cm边打褶，褶宽1.5 cm左右，打折后长度规整为10 cm左右，（如图1所示）固定褶皱头尾及中间，防止褶皱波动。把规整好的试样包覆在直径为3 cm涤纶绳上，用尼龙绳固定住试样一端，然后用丝线缠绕试样与涤纶绳，最后用尼龙绳固定尾端（如图2所示）。活性染料对涤纶绳及腈纶丝线、尼龙绳均无上染作用。

1.3.2 染色方案

染色方法：织物尺寸为50 cm×25 cm，质量为15 g，水1 000 mL，浴比1∶35，活性染料质量浓度0.15、0.3、0.45 g/L，NaCl质量浓度10、20、30 g/L，Na2CO3质量浓度10、15、20 g/L，入染10 min后升温至40 ℃，加入NaCl，升温至75 ℃时加入Na2CO3，待温度上升至90 ℃，保温40 min，保温结束，待温度降至60 ℃后多次水洗、皂洗后晾干，染色工艺曲线如图3所示，染色后试样如图4所示。

采用3因素3水平做正交试验。试验主要考虑染料浓度、促染剂NaCl和碱剂Na2CO3的用量，而将染色温度设为固定值90 ℃，因此其中一个设为空列。A为活性染料蓝K-3R质量浓度，B为NaCl质量浓度，C为Na2CO3质量浓度，正交试验因子见表1，试验方案见表2。

1.3.3 色牢度与K/S值的测定

耐摩擦色牢度和耐洗色牢度分别按照GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》、GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测定。染色样品的K/S值在X-rite Color-Eye 7000A测色配色仪上测定，光源采用D65，视场角为10°，由于扎染染后的样品得色不匀，故每个样品取3个不同的位置，测试5次，计算其平均值。

2 结果与讨论

染料与纤维形成共价键的结合，使得染料在皂洗、水洗过程中不易被解吸、渗色和褪色。因此，使用活性染料染色的色牢度高低取决于未固着的染料数量（少量未反应染料和水解染料）。活性染料固色率通常比较高，而且水解速率较慢，被水解的染料量少，需洗涤来去除的染料量也相对较少[12]。因此，未固着的染料和水解染料的直接性低，水溶性好，不易沾色但易于洗除。为此，对于大多数活性染料来说，浸染时为提高上染率，染浴中通常加入中性电解质。但电解质的加入影响到上染速度，上染速率的快慢会对染色织物均匀性造成一定影響，同时，活性染料需要在碱性条件下固色，但是过量的碱剂对会加快活性染料的水解，从而影响染料在织物的上的固色率，因此在染色时对电解质和碱剂需要进一步优化。

2.1 耐洗色牢度

根据标准检测后得到数据，通过3因子3水平计算后得到耐洗色牢度检测结果，见表3。

如表3所示，9个扎染样品的耐洗色牢度变色与沾色基本都在4～5级，可见活性染料蓝K-3R对黏胶针织织物扎染的色牢度较好，活性染料质量浓度为0.45 g/L时，变色为3～4级，耐洗色牢度较差。由于染色牢度结果是通过对比得到参考级别，所以在计算时，将4～5级转化为数值4.5，3～4级转化为数值3.5。通过计算得出，耐洗色牢度中变色、沾色色牢度受染料的质量浓度影响最大，NaCl与Na2CO3对变色色牢度影响基本相同。变色色牢度最佳方案为A（1，2）B2C3，对粘纤沾色色牢度最佳方案为A1B3C2，对羊毛沾色色牢度为A（1，2）B（2，3）C（2，3）。

2.2 耐摩擦色牢度

通过3因子3水平计算后得到耐摩擦色牢度检测结果，见表4。

如表4所示，活性染料质量浓度为0.45 g/L时，干摩为4～5级，NaCl质量浓度为30 g/L时，湿摩为4级，耐摩擦色牢度较差。由于染色色牢度结果是通过对比得到参考级别，所以在计算时，5级就记为数值5，4～5级转化为数值4.5，3～4级转化为数值3.5。通过计算得出，耐摩擦色牢度中干摩擦色牢度受染料的质量浓度影响最大，NaCl与Na2CO3对干摩擦色牢度影响基本相同；湿摩擦色牢度受NaCl质量浓度影响最大，活性染料与Na2CO3的用量对湿摩擦色牢度影响基本一致。干摩擦色牢度最佳方案为A（1，2）B1C3，湿摩擦色牢度最佳方案为B（1，2）A（1，2）C3。

2.3 K/S值

9个试样的K/S值通过测定后，取平均值如表5所示。

如表5所示，当活性染料质量浓度为0.45 g/L，NaCl质量浓度为20 g/L，Na2CO3质量浓度为10 g/L时K/S值达到最高。NaCl质量浓度对K/S值影响最大，其次是活性染料质量浓度，影响最小的是Na2CO3质量浓度。K/S值最佳方案为A2B2C1。

2.4 因子最佳水平组合

综上所述，在活性染料染色中，染料的用量是直接影响织物得色深度的因素，通常情况下，用量多的得色较深，但同时产生的水解染料也越多，染色牢度也会因此而受到影响；因此，在本试验中，兼顾染色牢度和染色深度，优先考虑采用染料浓度的第二水平，即染料质量浓度为0.30 g/L；电解质NaCl是在染色进行一定时间后，电解质的加入可以有效促进染料在织物上的吸附，但过量的电解质会影响染色匀染性，因此，综合考虑NaCl的促染效果、染色均匀度和染色深度，采用第二水平，即NaCl质量浓度为20 g/L；由于碱剂要中和反应时生成的酸，固色时要消耗较多碱剂，碱剂应多用一些，因此本试验中采用的是第三水平，Na2CO3质量浓度为20 g/L。

综合考虑染色牢度、染色均匀度、染色深度、成本和环保的因素，最终采用优化方案为A2B2C3。

3 结 论

文章通过对扎染手法的介绍及选择手指纹扎染研究的原因进行阐述分析。通过正交试验，对黏胶针织物指纹扎染后的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度和K/S值进行分析后得出最优化方案。最优方案为：染料质量浓度为0.30 g/L，NaCl质量浓度为20 g/L，Na2CO3质量浓度为20 g/L。

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