张建国,赵霞霞,王平安,邓东海
(1.盛虹集团有限公司,江苏苏州 215228;2.广东德美精细化工集团股份有限公司,广东佛山 528305)
PTT 纤维的化学名为聚对苯二甲酸丙二酯纤维,是涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯,PET)的同系物。与相同纤度的PET 纤维相比,PTT 纤维的杨氏模量低得多,更柔软。PTT 纤维大分子链的化学结构对纤维表面张力影响很大,亚甲基为奇数的临界表面张力比偶数的低,所以具有较好的抗污性[1]。PTT 纤维具有优良的使用和加工性能,已经成为当前国际上最热门的高分子新材料之一,被誉为“21世纪的新型纤维”[2]。由于在对苯二甲酸单元中存在3 个亚甲基,PTT 纤维大分子链呈“Z”形构象,这种特殊的分子构象使PTT 大分子链具有弹簧一样的变形弹性,从而赋予了织物良好的延伸性和弹性回复能力。PTT 面料具有良好的记忆性,尺寸稳定性、防污性和抗静电性好,易于清洗,且外表光彩亮丽,手感舒适柔软,成为目前国际流行的面料之一。随着PTT 记忆面料的流行,其染色研究就显得尤为重要[3]。本研究主要探讨环保载体DM-2308 在PTT 记忆布上的低温染色效果,并与染厂常规高温染色工艺进行了对比。
织物:记忆布,75D/48F PTT 纤维,172 g/m,门幅165 cm,80根/cm×36根/cm。
药品:环保载体DM-2308、浴中抗皱剂、匀染修补剂(广东德美精细化工股份有限公司),98% HAc(分析纯,广东西陇化工公司),分散黑ECT、分散蓝HGL、分散蓝2BLN、分散红SE-2GF、分散红S-5B、分散黄S-2RFL(浙江龙盛染料化工有限公司)。
仪器:电子天平,红外线染样机(靖江市华夏科技有限公司),Datacolor 电脑测色仪(美国德塔公司),Y571B 型摩擦牢度仪、SW24A-ⅡA 耐洗色牢度试验机(温州方圆仪器有限公司),Seven Easy 20 实验室pH 计(梅特勒-托利多仪器有限公司),YG026PC-250 型电子织物强力机、Y(B)631 汗渍牢度仪(温州市大荣纺织仪器有限公司),DHG-9245A 电热鼓风干燥机(上海一恒有限公司)。
酱红染料配方:分散蓝2BLN 0.6%(omf)+分散黄S-2RFL 0.2%(omf)+分散红 SE-2GF 1.5%(omf)。藏青染料配方:分散黑ECT 1.5%(omf)+分散蓝HGL 2.5%(omf)+分散红SE-2GF 0.1%(omf)。军绿染料配方:分散蓝HGL 1.0%(omf)+分散黄S-2RFL 1.85%(omf)+分散红S-5B 0.1%(omf)。
常规高温染色助剂配方:匀染修补剂1 g/L,冰醋酸0.8 g/L,浴中抗皱剂2 g/L。载体DM-2308 染色助剂配方:DM-2308 1 g/L,冰醋酸0.8 g/L,浴中抗皱剂2 g/L。
常规高温染色工艺曲线为:
DM-2308染色工艺曲线为:
得色量:采用测色仪在孔径20 mm、D65光源、10°视角下测试K/S值,将织物试样叠3~4 层(同一组测试的织物试样叠层数相同)至不透光为止,进行3 次测试后,在最大吸收波长下的K/S值曲线上读取测量值,其平均值即为该试样的K/S值。
手感:由5 人以上进行触摸评级。评定织物的滑爽、软糯、弹性、挺括、身骨和活络等手感特征。采用5级表示法,1级最差,5级最好。
撕破强力:参照GB/T 3917.1—2009《纺织品织物撕破性能第1 部分:冲击摆锤法撕破强力的测试》测定;断裂强力:参照GB/T 3923.1—2013《纺织品织物拉伸性能第1 部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测试。
耐皂洗色牢度:使用SDC ISO 六纤维贴衬布,参照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定;耐汗渍(碱)色牢度:使用SDC ISO 六纤维贴衬布,参照GB/T 3922—2008《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测定;耐摩擦色牢度:使用GB/T 7568—2008 标准棉贴衬织物,参照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。
2.1.1 载体用量和染色温度
采用藏青染料配方,调节工作液pH=4.5,改变环保载体DM-2308 用量,分别于不同温度染色40 min,出缸,冷水洗净,脱水烘干,回潮后测试K/S值,结果如图1所示。由图1可知,综合考虑助剂成本和染色效果,环保载体DM-2308 用量为1.0 g/L、染色温度为110 ℃即可达到所需的颜色深度。
图1 环保载体用量和染色温度对得色量的影响
2.1.2 保温时间
采用藏青染料配方,环保载体DM-2308 1.0 g/L,调节工作液pH=4.5,分别于110 ℃下保温不同时间,出缸,冷水洗净,脱水烘干,回潮后测试K/S值,结果如图2所示。
图2 保温时间对得色量的影响
由图2可知,随着保温时间的延长,PTT 记忆面料的K/S值不断提升,40 min 时,K/S值达到最大,再延长保温时间,K/S值反而略微下降,说明染色40 min时趋于平衡,故最佳保温时间为40 min。
由表1~4可看出,PPT 记忆布使用载体 DM-2308 1 g/L 在110 ℃下染色40 min后,耐皂洗、耐汗渍、耐摩擦色牢度与常规染色工艺基本相当,手感略好于常规染色工艺,K/S值达到常规染色工艺水平。
表1 PTT 记忆布常规高温染色与载体染色工艺耐皂洗、耐汗渍色牢度对比
表2 PTT 记忆布常规高温染色与载体染色工艺耐摩擦色牢度对比
表3 PTT 记忆布常规高温染色与载体染色工艺强力对比
表4 PTT 记忆布常规高温染色与载体染色工艺手感、得色量对比
江苏吴江盛虹染厂在加工PTT 记忆布时分别采用载体染色工艺和常规高温染色工艺,在同一台溢流染色机(1管)中进行实验对比。由表5可知,加入载体DM-2308 进行染色,能耗低于常规染色工艺,同时能大大节省染色时间,提升了生产效率,提高了单位产值,提升了产品的市场竞争力。
表5 载体染色和常规高温染色工艺能耗和效率对比
环保无味载体DM-2308 用于PTT 记忆布染色,最佳工艺为DM-2308 1 g/L,110 ℃染色40 min。染色织物的手感、强力略好于常规高温染色工艺,得色量、耐皂洗、耐汗渍和耐摩擦色牢度等与常规高温染色工艺相当。新工艺可显著提高生产效率、降低生产成本,符合印染企业节能增效的要求。