机织浓色纯棉染色布耐湿摩擦色牢度问题的研究

郭翠芹

（江苏双山集团股份有限公司，江苏 盐城 224300）

“色牢度”在染色纺织品检验中包含了多个质量指标，涵盖了染色布的耐洗、耐氯漂、耐日晒、耐摩擦、耐汗渍、耐熨烫、耐气候等性质。作为现代染料工业的代表，活性染料近年来发展迅速。与其他染料相比，活性染料的优点较多，如色谱齐全、色泽鲜艳、使用便捷、成本低廉等，已成为纤维染色的主要染料。国际标准的ISO，AATCC和GB关于湿摩擦牢度（Fastness to Wet Rubbing，FWR）的合格指标在2～3级。目前，消费群体对纺织品湿摩擦牢度的要求早就超越了该指标。在国外，对染色布的FWR达到了3级乃至4级，然而国内纺织厂深浓色纺织品的FWR只能达到2～3级，有很多工厂的产品FWR只有2级以下，达不到国外消费者的要求[1]。就当前的染整技术水平而言，要达到前述机织浓色纯棉染色布的FWR质量指标，还需要染整工作者进行认真探究。

1 关于FWR的分析

染色布的FWR仅体现在表面，应当透过现象看本质，实质是一种分子的扩散运动，测试与被测试织物之间染料分子的浓度差异造成了染色布FWR的变化。分子动力学理论中，在没有外力作用的情况下，分子会自发进行扩散运动，自高浓度区向低浓度区扩散。

染色布（测试用）与白布（测试用）之间存在染料分子质量浓度差异，已经染上颜色的染料上的分子易扩散转移至白布。对同样的试样进行测试会发现，耐湿和耐干摩擦色牢度不一样的染色布的分子扩散运动也不一样，耐湿染色布的分子运动速度不如耐干染色布。形成这一现象的原因是和水亲密、易溶于水的染料会因为水分子的存在发生变化，加快分子的扩散。

2 机织浓色纯棉染色布FWR有差异的原因

2.1 染色布颜色的深度和表面光洁度

在布种相同、前处理工艺相同、染色工艺和配方相同的情况下，颜色愈深（染色时染料质量浓度高），测试织物与被测试织物间的染料相对分子质量浓度差异愈大，染色布的FWR就愈差。染色布的表面光洁度愈差（愈粗劣），其与白布之间的摩擦力就愈大，接触面加大后，染色布的FWR会变差。相同条件下，FWR从好到差的顺序排列如下：先是织物中的贡缎、府绸、普通平纹等，然后是加工布（轧光、常规和起毛等）。

2.2 染色布上染染料的性质和浮色

在机织纯棉染色布生产工艺中，活性染料和还原染料的使用较为广泛。从活性染料的分子结构看，其在加工染色中的溶水性基团异常活跃，对溶解染料和上染工序的帮助很大。染色工序完成后，溶水性基团不利于染色布耐蚀摩擦牢度的提升。因为有水这一介质，水的溶剂离开纤维青睐的活性染料分子，会使活性染数与纤维的结合力（化学键能）降低。在印染中，倘若未能充分进行皂洗的染后织物，在纤维上会出现较多的浮色（未进行水解或固着的染料），会从已经染色的纤维上脱离，沾染到别处，严重影响染色织物的FWR[2]。

3 提升FWR的措施

3.1 水质检测与控制的加强

在染色中，硬水（Hard Water）中Ca2+，Mg²+与浮色染料中的水溶性基团发生反应，生成色淀（不易溶于水），对去除浮色不利，还会与染料中的磺酸根离子发生反应，生成新的磺酸钙和磺酸镁（不溶水），使染料的亲水性减弱，形成不易扩散和溶解的物质，导致产生的浮色无法洗净。碳酸钙和碳酸镁等物质又结合于染料生成色淀在表面沉淀，用手触摸后，发现染色后纤维变得粗糙，降低了FWR。因此，在染色工艺的设计和执行过程中，需严格设定选用水的标准，强化对染色使用水的监控和检测。

3.2 控制坯布的品质

规格相同、品种相同的染色坯布，受织造方式、棉纱质量等的影响，往往会出现同样加工工艺生产出的染色织物湿摩擦牢度不同的情况。因而在染色开始之前，应选择纱质均匀、棉质优良、布面光洁的坯布。

3.3 优选染料

不同活性染料的质量差距较大，严格按质量标准选用染料尤为重要。

（1）选择双、多活性基的染料。均三嗪类活性染料与纤维反应形成酯键，既不耐酸又缺乏稳定性，乙烯飒类染料与纤维反应生成醚键，缺乏耐碱性，染科的双活性基团具有较高的耐酸耐碱和稳定性。

（2）选择固色率高的染料。固色率高的染料浮色少，如固色率＞80%，相对而言，染后的浮色量较少，浮色容易去除；固色率＜70%，若活性染料的上染率与固色率悬殊超过15%，清除浮色较为困难，不适合染深色。

（3）选择有高提升力染料。染色工艺中，染料用量是很重要的指标，染色饱和值一般不宜超过10%，上染和固色不需要过量的染料，染料附着在被染物表面，会对被染物的FWR造成严重影响[3]。

因而，必须选用高吸尽率、高固色率和高提升力的染深色染料，各摩擦牢度提升剂的应用工艺如表1所示。

表1 各摩擦牢度提升剂的应用工艺

3.4 织物前处理的加强

有效提高上染率是达到深色效果的方式之一，而提高上染率关联纤维对染料的亲和力、织物的结构和表面状况有较好的效果。在前处理较充分的情况下，织物的润湿性会更好，放大的毛细管效应能使染料分子对染物的扩散能力增强，上染率提高，能使染料在织物表面的聚集减少，色淀减少。

3.5 设计合理的染色工艺

要提高染色深度和染色牢度，研究染色工艺时必须要重视以下3个方面。

（1）染色时要染匀、染透。根据染色半制品的毛效状况，适量加入渗透剂和匀染剂，使其渗透进纤维内部，使染料与纤维充分接触并键合。

（2）固色充分。采用温和的固色工艺，在加碱和固色时，染料与纤维发生共价键反应而固着。同时，发生染料水解反应时，固色条件的强弱会直接影响水解反应的速度。激烈的固色条件会使染料水解速度加快，明显影响得色量。

（3）净洗彻底，水洗、皂洗的强化。在加工印染中，若不能充分水洗染后织物，纤维上就会出现大量色淀以及大剂量残留在织物上的碱，会对染料与纤维之间共价键的稳定性造成影响，造成染色织物FWR的下降。因而，必须重视织物的染后水洗，应将布面pH控制在6.5～7.5，具体的染色曲线如图1所示。

图2 染色曲线示意

4 结语

深浓色织物FWR的提高既是课题，又是染整技术的难题。作者依据生产现场的实操经验提出一些看法，目的是投砾引珠，保证深浓染色织物的FWR，从而进一步提升我国纺织产品的质量。