活性黄染料对靛蓝牛仔布的套色工艺探讨

石文奇 程凡 陈玉波 张志新 易长海

摘 要：利用活性黄染料套色靛蓝牛仔布，研究套色前后牛仔织物的表观深度K/S值，分析了套色温度、染料质量浓度、套色时间及其机械振动级数对套色靛蓝牛仔布的影响。结果表明，活性黄染料套色牛仔织物的优化工艺参数为：套色温度45 ℃，染料质量浓度0.2 g/L，机械振动级数3，套色时间30 min。

关键词：活性黄染料；靛蓝牛仔布；K/S值

中图分类号：TS193.6

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2018）06-0087-04

Abstract：The reactive yellow dye was used to dye indigo denim. The surface K/S value of indigo denim before and after over dyeing was investigated. Effects of over dyeing temperature， dye concentration， over dyeing time and mechanical vibration frequency on over dyeing of indigo denim were discussed. The results showed that the optimum over dyeing process for indigo denim is as follows： over dyeing temperature 45 ℃， mass concentration of dye 0.2 g/L， mechanical vibration frequency 3 and over dyeing time 30 min.

Key words：reactive yellow dye； indigo denim； K/S value

套色牛仔[1]是近年来比较流行的新品种，因赋予牛仔时装特殊风格，深受消费者的喜爱。套色牛仔布是指已染好的牛仔坯布再次上染其他不同染料，因染色方法的不同，而形成不同风格的产品。常见染色方法有经纱套色、坯布套色和成衣套色等3种。坯布套色，其原理是再次上染相应的染料后（经典的“蓝套蓝，黑加黑”），正面的露白被染料覆盖，颜色更深；反面不再是原白色，变成比较浅的颜色；而经纬交织点却不被染色，仍为原白。由于牛仔布特有的环染效应，套色牛仔布具有特殊的风格，经石磨、水洗等后整理加工后，更具迷人的魅力。现阶段活性染料因经济的染色工艺和简单的染色操作获得优质的各项坚牢性；同时也因色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强而被大量采用[2]。许多学者和研究人员[3-9]相继报道了从纱线到成品套色的各种工艺，产品美观、色彩更加丰富、附加值更高。本研究主要采用活性黄染料对靛蓝牛仔布进行套色，对其工艺条件进行测试，为套色牛仔布的实际生产提供依据。

1 实 验

1.1 实验材料

靛蓝牛仔布（353.3 g/m2，厚度平均1.13 mm，广东省均安牛仔服装研究院）；NaOH、NaCl、Na2CO3（国药集团化学试剂有限公司），分析纯；皂粉、活性黄染料B-21RFN（市购）。

1.2 主要仪器

小样电脑染色机XH-KG55B（佛山航星科技有限公司）；Color I7型电脑测色配色仪（美国爱丽色公司）；耐摩擦色牢度仪Y5710（温州纺织仪器厂）；耐色牢度试验机SW-12AⅡ（温州市大荣纺织仪器有限公司）；万用电炉（天津市大港区红杉实验设备厂）。

1.3 预处理

预先将10g/L NaOH退浆处理的牛仔布剪成2 cm×2 cm，冷水清洗洗液为中性，烘干恒重待用。配制和标记2 g/L的皂洗液，用于促染的0.1 g/L的NaCl溶液和固色的Na2CO3溶液。同时分别配置0.05，0.10，0.15，0.20，0.25 g/L的活性黄染液，用玻璃棒搅拌均匀，存放在容量为1 L的容量瓶待用。

1.4 套色工艺流程

套色工艺流程如图1所示。

1.5 数据表征

K/S值：将用沸浴皂洗（目的是去除靛蓝颜色和染料颜色的干扰）烘干的牛仔布正反面分别在测色配色仪上测量表面K/S值，每个样品测试5～10个点，取平均值。平行實验3～4次。为了试验讨论方便和切合实际需要，主要对靛蓝牛仔织物正面进行套色分析（以下同）。

耐摩擦色牢度、耐皂洗牢度：分别根据GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》和GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗牢度》进行测试。

2 结果与分析

2.1 套色温度对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响

图2为保温时间20 min，3级振动时，套色温度对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响。

由图2可知，随着套色温度的逐渐升高，靛蓝牛仔布表面的K/S值呈现先下降的趋势，在套色温度为45 ℃时，K/S值达到最低值17.3，表明此时活性黄B-21RFN染料分子动能逐渐增加，吸附在织物表面的几率逐渐增大，在45 ℃附着量达到最高值，覆盖了原始牛仔布的靛蓝色。但随着温度继续升高，K/S值又呈现出上升趋势，这可能是因为活性黄染料附着达到饱和，再升高温度使得靛蓝染料隐色体以钠盐的形式存在，独特的分子结构使得它和纤维素纤维之间的亲和力降低，且不溶于水，颗粒较大，形成环染，附着在织物表面，造成靛蓝牛仔“返染”现象出现[10-11]。考虑到节约能源，降低能耗（本实验的固色剂是固定用量），综合选择套色温度45 ℃。

2.2 染料质量浓度对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响

图3为套色温度45 ℃、保温时间20 min和3级振动时，活性黄染料质量浓度对靛蓝牛仔织物正面K/S值的影响。

由图3可知，随着染料质量浓度的升高，靛蓝牛仔织物表面经过套色后的K/S值呈现先下降后上升的趋势。在染料质量浓度为0.20 g/L时，K/S值达到最低值16.0，表明此时活性黄B-21RFN染料附着量达到最高值，覆盖了原始牛仔布的靛蓝色，颜色逐渐变浅。随着染料质量浓度的继续增大，K/S值逐渐升高，这可能是因为过多的活性黄染料分子聚集在牛仔布表面，阻止染料进一步上染，减少浮色误差，经过皂洗处理后，多余的染料被去除。考虑选择原料成本经济，选取染料质量浓度为0.20 g/L为以下实验依据。

2.3 机械振动级数对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响

图4为套色温度45 ℃、保温时间20 min、染料质量浓度为0.20 g/L时，振动级数对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响。

由图4可知，机械振动级数对活性黄B-21RFN染料套色靛蓝牛仔布的K/S值影响比较复杂，原因很可能在于实验误差或者影响因素的多样性。但在振动级数（染色机电脑振动级数越大，振动速率越快）为1、3、5时，K/S值分别为16.4、16.0、14.8（未套色的K/S值平均为19.4），这可能是因为振动级数越大，染液分子动能越大，吸附在靛蓝牛仔织物表面的几率越高，但同时级数越高，对靛蓝牛仔布的浴比使其渗透的几率更大，对机器设备寿命的要求更高，因此本实验从中优选振动级数为3，且速度均匀，套色效果更好。

2.4 套色时间对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响

图5为套色温度45 ℃、染料质量浓度0.20 g/L、振动级数3时，套色时间对靛蓝牛仔布正面K/S值的影响。

由图5可知，随着套色保温时间的延长，靛蓝牛仔布表面的K/S值呈现先下降后上升的趋势，在套色保温时间为30 min时，K/S值达到最低值16.4，表明此时活性黄B-21RFN染料附着量达到最高值，覆盖靛蓝色的几率达到最大。但时间继续延长，K/S值又呈现上升趋势，这表明活性黄染料扩散在织物表面，但因色牢度不够，经沸浴皂洗后靛蓝颜色一并被剥离，使K/S值增大，靛蓝颜色进行再次上染。因此，选取保温时间为30 min。

2.5 靛蓝牛仔布套色前后表面颜色分析

采用手机拍照将套色前和套色后（套色温度45 ℃，染料质量浓度0.2 g/L，机械振动级数3，套色保温时间30 min）的靛蓝牛仔布进行对比，见图6。

与未处理的牛仔布相比可知，经过套色的牛仔布正反面颜色都发生了显著变化，特别是反面。因为牛仔布是用纯棉纱靛蓝染色做经纱，本色纱作纬纱，采用三上一下右斜纹组织交织而成的粗支斜纹布，经过退浆水洗后，由于原来的经纱是蓝色的，而纬纱未经染色是白色的，经活性黄染料再次染色后经纬纱之间所产生的得色效果不同，因此会有一种双色的特殊效果，纬纱染上黄色，经纱的靛蓝色变淡，通过调节套色温度，染料质量浓度，套色保温时间等因素，就可以得到不同的套色效果。

2.6 套染靛蓝牛仔布的色牢度分析

表1为2.5套色后水洗前后的靛蓝牛仔布正面耐皂洗、耐摩擦色牢度，由表1可知，其皂洗和摩擦色牢度均达到3～4级，符合水洗后的生产要求。

3 结 论

本研究考虑到活性染料的上染率高，优选活性黄染料套色靛蓝牛仔布的工艺参数：套色温度为45 ℃，染料质量浓度为0.2 g/L，机械振动级数为3，套色时间为30 min，从最后得出的样品效果来看可以达到双色效应，且耐皂洗、摩擦色牢度均达到3～4级，符合生产要求。

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