不同染料组合对涤纶/锦纶复合超细纤维织物的染色

吴军玲，张 维，范雅平

(河北科技大学 纺织服装学院， 河北 石家庄 050018)

涤纶/锦纶复合超细纤维纺织品是近年来出现在市场上的一类新型产品，其手感柔软舒适，蓬松丰满，具有高清洁能力、高吸水性、高吸油性[1-3]。涤纶/锦纶复合超细纤维由涤纶和锦纶2种成分复合而成，线密度低，比表面积大，在染色生产时容易出现染深色困难及染色牢度差的问题。为了获得相同颜色深度，超细纤维上的染料浓度要比普通纤维高得多[4],需多用约50%的染料，故其色牢度较差[5]。

由于涤纶和锦纶纤维都可以采用分散染料染色，一般染浅色和染色牢度要求不高时，涤纶/锦纶复合超细纤维可以采用单分散染料染色。为了改善涤纶/锦纶复合超细纤维染深浓色较困难的现状和提高染深浓色时的染色牢度，本文实验研究了涤纶纤维采用常规的分散染料来染色，而选择其他染料来染锦纶纤维的方法。实验分别选择了直接染料、活性染料、酸性染料与分散染料一起对涤纶/锦纶复合超细纤维进行染色。通过对染色织物的测试来分析比较不同染料组合上染涤纶/锦纶超细纤维织物的特点，为满足不同的生产要求提供不同的染料处方。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

织物：经前处理的涤纶/锦纶复合超细纤维，1 350 tex(72 f)，涤纶∶锦纶85∶15(河北益康功能材料有限公司)。

药品：分散黑ECT、活性黑LC-Q、酸性黑B、直接黑D(市售)，扩散剂NNO(工业级)、磷酸二氢铵(天津市科密欧化学试剂开发中心)、醋酸(天津市恒兴化学试剂制造有限公司)、纯碱(天津市致远化学试剂有限公司)、食盐(天津市致远化学试剂有限公司)。

实验仪器：MP200 A型电子分析天平(max 200 g，上海精科仪器厂)，Color i5计算机测色配色仪(美国Gretag-Macbetch公司)，HT-B红外线染色机(广东鹤山市宏发染整机械制造有限公司)，YB571-II摩擦牢度测试仪、SW-12AII耐洗色牢度实验机(温州市大荣纺织仪器有限公司)。

1.2 实验方法

本文中所用染色工艺均采用二浴法染色。先用分散染料对涤纶纤维进行染色，之后分别再用直接染料、活性染料、酸性染料对涤纶纤维进行染色。染料总用量为2种染料之和，染料比例按照纤维比例涤∶锦85∶15进行。

工艺流程：织物入染→分散染料高温高压染色→水洗烘干→织物入染→直接染料(或活性染料、酸性染料)染色→后处理。

1.2.1 分散—直接染料染色

分散染料主要染色方法有3种：高温高压染色、载体染色、热熔染色。本文实验采用高温高压染色法对涤纶纤维进行染色。

分散黑ECT—直接黑D 2种染料上染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的染色工艺如下：

分散染料染色处方：分散黑ECTx% (owf),扩散剂NNO 1 g/L, 磷酸二氢铵 2 g/L, 醋酸调pH值至 4～5，浴比1∶50。

直接染料染色处方：直接黑Dy% (owf)，食盐10 g/L，浴比1∶50。

染色工艺曲线：分散染料染色工艺曲线参见图1，直接染料染色工艺曲线参见图2。

图1 分散染料染色工艺曲线

图2 直接染料染色工艺曲线

1.2.2 分散—活性染料染色

分散黑ECT-活性黑LC-Q 2种染料上染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的染色工艺如下：

分散染料染色处方： 分散黑ECTx% (owf)，扩散剂NNO 1 g/L，磷酸二氢铵2 g/L， 醋酸调节pH值至4～5，浴比1∶50。

活性染料染色处方：活性黑LC-Qy% (owf)，纯碱 10 g/L，食盐40 g/L，浴比1∶50。

染色工艺曲线：分散染料染色工艺曲线参见图1，活性染料染色工艺曲线参见图3。

图3 活性染料染色工艺曲线

1.2.3 分散—酸性染料染色

分散黑ECT—酸性黑B 2种染料上染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的染色工艺如下：

分散染料染色处方：分散黑ECTx% (owf)，扩散剂NNO 1 g/L,磷酸二氢铵2 g/L, 醋酸调pH值至4～5，浴比1∶50。

酸性染料染色处方：酸性黑By% (owf)，冰醋酸4% (owf)，pH值4.0～4.5，浴比1∶50。

染色工艺曲线：分散染料染色工艺曲线参见图1，酸性染料染色工艺曲线参见图4。

图4 酸性染料染色工艺曲线

1.3 测试方法

1.3.1 染色样品色度学数值

样品的颜色特性(L*、a*、b*、K/S值)通过Color i5分光光度计使用D65光源和10°视场标准观察者进行测量。L*、a*和b*是国际照明委员会(CIE)实验室的颜色坐标。L*代表颜色的明度，a*代表红色(正)或绿色(负)的程度，b*代表黄色(正)或蓝色(负)的程度。

根据Kubelka-Munk方程[6-7]的计算，通过样品的反射率获得最大吸收波长(λmax)处的色强度(K/S值)。在每块织物上不同位置取4个点进行测量,计算平均值。并将平均值用作评价指标，表示涤纶/锦纶复合超细纤维织物的色深。

1.3.2 色牢度的测定

耐摩擦色牢度按GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》进行测试。耐皂洗色牢度按GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 分散—直接染料染色分析

直接染料能够以范德华力、氢键吸附在纤维上，从而对聚酰胺纤维进行染色。实验中首先选择了分散—直接染料对涤纶/锦纶复合超细纤维织物进行染色，染色织物水洗前后的K/S值如表1所示。由表1可以看出，随着染料用量的增加，染色后织物的K/S值不断增加，当染料用量增加到10%(owf)时，K/S值增速明显放缓。

表1 分散黑ECT—直接黑D不同用量下染色织物的K/S值

表2为分散黑ECT—直接黑D染色织物水洗前后所测得的L*、a*、b*值。

根据计算结果ΔE按表CIE1976中L*a*b*色差式总色差值与色牢度级别的关系[9](表3)进行色牢度级别的评定,得到表2中所测织物的色牢度级别。

表3 CIE1976 L*a*b*色差式总色差值与色牢度级别的关系

而根据灰色样卡评定的分散—直接染料染色织物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度如表4所示。

表4 分散黑ECT—直接黑D不同用量下织物染色牢度

由表4可以看出，分散黑ECT—直接黑D上染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的干耐摩擦色牢度较好，当染料用量较大时，其湿耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度下降，特别是耐皂洗色牢度下降较多。由表2、4可以看出，分散—直接染料虽然可以使涤纶/锦纶复合超细纤维获得较深的色泽，但是其染色牢度较低。可能是因为直接染料的分子较大，在聚酰胺纤维中的扩散性能较差，匀染性差，牢度低。

由于直接染料价格便宜，生产成本较低，所以，在实际生产中对染色深度要求较高但是对染色牢度要求不太高的涤纶/锦纶复合超细纤维可以选择使用分散—直接染料染色。

2.2 分散—活性染料染色分析

活性染料是一种主要用于纤维素纤维染色的染料，也可用于聚酰胺纤维、蛋白质纤维的染色[10]。实验中选择用活性染料来染锦纶，可以用来与分散染料一起对涤纶/锦纶复合超细纤维染色。表5为分散—活性染料上染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的K/S值。表6是分散黑ECT—活性黑LC-Q染色水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE测试结果。

另外对分散—活性染料染涤纶/锦纶复合超细纤维织物的各项色牢度进行了测试，根据灰色样卡评定耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度，测试结果如表7所示。

表5 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下染色织物水洗前后的K/S值

表6 分散黑ECT—活性黑LC-Q染色织物水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE值

表7 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下织物染色牢度

比较表3与表6，表4与表7可以看出，无论是按照CIE1976L*a*b*色差式总色差值与色牢度级别的关系评定色牢度还是按照灰色样卡来评定级别，分散—活性染料的染色牢度要好于分散—直接染料的染色牢度。活性染料可与聚酰胺纤维以共价键结合，直接染料主要是以氢键、范德华力结合，这是分散—活性染料比用分散—直接染料染涤纶/锦纶复合超细纤维的牢度好的重要原因。

2.3 分散—酸性染料染色分析

酸性染料主要用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维以及聚酰胺纤维的染色。实验中选择酸性染料来对涤纶/锦纶复合超细纤维中的锦纶纤维进行染色。表8、9为分散—酸性染料水洗前后的K/S值和L*、a*、b*值。对比表1、5、8可以看出，分散—酸性染料染色织物的K/S值要比其他2种染料组合所染织物的K/S值要低。

表8 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下染色织物K/S值

表9 分散黑ECT—酸性黑B染色织物水洗前后的L*、a*、b*、ΔE值

同样对涤纶/锦纶复合超细纤维织物在分散—酸性染料不同染料用量下的色牢度进行测试，根据灰色样卡评定耐摩擦及耐皂洗色牢度，测试结果如表10表示。

表10 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下织物染色牢度

由表10看出，分散—酸性染料染色织物的染色牢度比分散—直接染料上染的织物的染色牢度要好，但是不如分散—活性染料的上染织物的染色牢度。

通过以上数据可以看出，无论是哪种染料组合染色，水洗测试前后，织物均随着染料用量的增加，织物K/S值增加，说明随着染料用量的增加，织物的染色深度也在增加，但是当染料用量达到10%(owf)以后，即使再增大染料用量，K/S值增加得不明显。当染液用量较低时，水洗前后的织物K/S值减少量要比用较高染料用量染色时减少的要少，说明染浅色时染色织物的水洗牢度较好。

比较3组不同染料组合的实验结果，分散—直接染料组合和分散—活性染料组合染色，K/S值比相同染料用量下分散—酸性染料组合要高，得色较深。从染色牢度来看，分散—活性染料组合染色牢度整体是最高的，分散—直接染料组合和分散—酸性染料组合染色较低。

3 结 论

本文通过两浴法分别用分散—直接染料组合、分散—活性染料组合和分散—酸性染料组合对涤纶/锦纶复合超细纤维进行染色研究，通过比较染色后K/S值以及染色牢度来比较各组合的染色效果，可得出如下结论：

①使用分散—直接、分散—酸性染料染涤纶/锦纶复合超细纤维织物，干耐摩擦色牢度较好，湿耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度较差。实际生产时如染深色，对色牢度要求不高时可以考虑使用。染料用量相同的情况下，分散—直接染料组合染色所得K/S值较高。

②使用分散—活性2种染料染涤纶/锦纶复合超细纤维织物，染色织物的K/S值比较大，织物得色较深，各项色牢度最高。