刘 梅,刘海军
(1.浙江杭州富丽达纺织技术研发有限公司,浙江杭州 311228;2.上海润凝纺织科技有限公司,上海 201501)
活性染料是纤维素纤维染色的主要染料,其色泽鲜艳、色谱齐全,但需在碱性条件下固色,易导致染料水解,降低色牢度。为了达到较高的色牢度,需使用皂洗剂将水解染料及未被化学吸附的染料从纤维上去除[1-3]。皂洗是染整中非常重要的一道工序,皂洗效果的好坏直接影响成品的色牢度,高效皂洗剂可有效提高皂洗效率和染色牢度,降低废水排放,节能降耗[4]。皂洗剂种类繁多,筛选皂洗剂至关重要,本实验从影响皂洗剂的3 大因素(水质、泡沫、皂洗剂的分散以及防沾色功能[5])出发,结合耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度,评价皂洗剂的各项性能指标。
织物:漂白全棉织物。染料:活性红3BN,活性翠蓝G(133%),冰醋酸,皂洗剂。
设备:FE20 型pH 计[梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司],600X 型测色仪(美国Datacolour 公司),DL-6000+型染色小样机(Starlet),BS124S 型分析天平[赛多利斯(上海)贸易有限公司],YB571-Ⅱ型摩擦牢度试验仪(温州大荣纺织仪器有限公司),SW-12A+型耐洗色牢度试验仪(南通宏大实验仪器有限公司),AG 轧车(马西斯)。
染色工艺:活性红3BN 6%或活性翠蓝G 6%,浴比1∶20,元明粉80 g/L,纯碱30 g/L,染色温度60 ℃,染色时间60 min,染色后的织物用85~90 ℃水洗2次,烘干备用。
1 g/L 水解活性染料的制备[6]:取1 g 活性染料和0.5 g NaOH 于300 mL 水中同浴煮沸1 h,冷却后用冰醋酸调节pH 至中性,稀释至1 L 得到1 g/L 水解活性染料溶液。
浮色织物的制备:将漂白全棉织物于已配好的1 g/L 水解活性染料中二浸二轧,晾干备用。
皂洗工艺:配制现用皂洗剂工作液2 g/L,其他皂洗剂按价格折算用量,浴比1∶20,100 ℃皂洗20 min,降温取出,用冷水冲洗后烘干备用。
外观(产品的颜色、状态、混浊情况):目测。
含固量:按照HG/T 4266—2011《纺织染整助剂含固量的测定》测定。
pH:配制1%的皂洗剂水溶液,用pH 计测试。
溶解性:配制10%的皂洗剂水溶液,观察溶液在30 ℃时的溶解情况。
泡沫性:取1.5 g/L 皂洗剂溶液30 mL 于100 mL具塞量筒中,加盖剧烈震荡10 次,静置10 s 后记录泡沫高度。
离子性[7]:采用亚甲基蓝-氯仿实验测试。称取0.03 g 亚甲基蓝,用蒸馏水调匀,加入12 g 浓硫酸和50 g 无水硫酸钠,用蒸馏水稀释至1 000 mL。吸取配好的亚甲基蓝溶液8 mL 和氯仿5 mL 于25 mL 比色管中,滴加0.05%阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液,每滴加一滴须盖上盖子剧烈摇动使之混合分离,观察水层和氯仿层的色泽,直至上下两层呈同一色调,然后加入2 mL 1 g/L 待测试样溶液,摇动几秒后静置使其分层,观察上下层颜色的相对强度。如果氯仿层色泽深而水层几乎无色,试样具有阴离子性,反之具有阳离子性;两层色泽大致相同,水层呈乳状液,表示试样具有非离子性。
耐摩擦色牢度:按照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》采用耐摩擦牢度仪测试。
耐皂洗色牢度:按照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试,用标准沾色灰卡评定沾色等级。
去浮色性能:将浮色织物于95 ℃皂煮20 min(浴比1∶50),然后将皂煮织物用水冲洗干净,烘干,用标准变色灰卡评定皂洗前后颜色深浅级数。
白布防沾色性能:将漂白全棉织物加入皂洗剂3 g/L 及0.05 g/L 水解染料中,浴比1∶50,95 ℃皂煮20 min,同时做空白实验,然后将皂煮织物用水冲洗干净,烘干,用测色仪测定皂洗前后织物的色差[8],以未加皂洗剂的染色布样为参照样。
色变:用测色仪测定皂洗剂前后织物的色变,以未加皂洗剂的染色布样为参照样。
耐硬水性能:参照GB/T 7381—2010《表面活性剂在硬水中稳定性的测定方法》测定。
由表1 可知,5 只皂洗剂均为阴离子型无泡皂洗剂,都易溶于水,1%的水溶液pH 接近,皂洗宜在弱碱性或中性条件下进行[9],5 只皂洗剂pH 相差不大,可根据生产需要微调。
表1 皂洗剂基本理化性能检测结果
2.2.1 色牢度
由表2 可知,5 只样品中,C 公司产品皂洗后的色牢度略优于其他来样,H 公司产品次之,现用皂洗剂最差。
表2 活性红的色牢度
2.2.2 白布防沾色性能
活性红的白布防沾色性能见表3。
表3 活性红的白布防沾色性能
以未加皂洗剂的空白样品为标准样,测试不同皂洗剂在0.05 g/L 水解染料中的沾色情况。由表3 可知,对活性红而言,5 只皂洗剂中,C 公司产品的防沾色性能优于其他公司产品。
2.2.3 色布皂洗后的色变
由表4 可知,皂洗剂皂洗后,布面会有色光强度的变化,其中C 公司产品略好,强度降低少。
表4 活性红色布皂洗后的色变
2.3.1 色牢度
由表5 可知,5 只样品中,C 公司样品皂洗后的色牢度略优于其他来样,H 公司样品次之,现用皂洗剂最差。
表5 活性翠蓝的色牢度
2.3.2 白布防沾色性能
以未加皂洗剂的空白样品为标准样,测试不同皂洗剂在0.05 g/L 水解染料溶液中的沾色情况。由表6 可知,5 只皂洗剂中,C 公司产品对活性翠蓝的防沾色性能最优。
表6 活性翠蓝的白布防沾色性能
2.3.3 色布皂洗后的色变
由表7 可知,皂洗剂皂洗后,布面会有色光强度变化,其中F公司产品和C公司产品略好,强度降低少。
表7 活性翠蓝色布皂洗后的色变
由表8 可知,C 公司和H 公司的皂洗剂耐硬水性能优于其他公司。
表8 皂洗剂的耐硬水性能
注:1 级表示皂洗剂在硬水中的稳定性最差,5 级表示最好。
5 只皂洗剂均为阴离子型无泡皂洗剂,1%的水溶液pH 接近,5 只皂洗剂对活性红的防沾色能力比活性翠蓝强。C 公司的皂洗剂略优于其他来样,建议车间可小批量试用。