微波是一種電磁波,對(duì)陶瓷、玻璃、塑料等具有可穿透性,但對(duì)金屬具有反射性.微波加熱具有選擇性,對(duì)自身具有極性的物質(zhì)(如水、含水物質(zhì)、脂肪等)有深層的加熱作用,可使物體迅速升溫.加熱時(shí),只是使被加熱的物體升溫,周圍的空氣和裝置除由于物體本身的熱傳導(dǎo)和空氣對(duì)流加熱外不會(huì)被微波加熱,熱損失少.熱效率高.微波加熱時(shí)被加熱物質(zhì)的內(nèi)外分子可同時(shí)發(fā)生共振,內(nèi)外一起加熱,處理效果很均勻.微波對(duì)極性的水、染料及助劑分子也有作用,可加快分子的振動(dòng),加快染化料的溶解及其向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散.同時(shí)微波使一些反應(yīng)的活化能降低,使其原來按傳統(tǒng)加熱方式需較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間的反應(yīng)時(shí)間縮短.[1-2]
雖然微波處理技術(shù)在印染行業(yè)中僅得到了初步的應(yīng)用,但已顯示出明顯的優(yōu)越性:加熱速度快、均勻、有選擇性,節(jié)能高效,易于控制、便利.[3]
在我國化纖工業(yè)中,仿毛型織物主要以腈綸為主要原料.腈綸外觀蓬松、手感柔軟,具有良好的耐光、耐氣候性,其彈性和保暖性可以和羊毛媲美,腈綸的優(yōu)良性能使其在服裝、服飾、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用.[4]腈綸纖維或織物的染色通常采用浸染方式,而且在染色溫度低于其玻璃化溫度時(shí),染料幾乎不上染,整個(gè)染色周期長(zhǎng),能源消耗大.研究微波技術(shù)在腈綸染色中的應(yīng)用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義.
1試驗(yàn)
1.1材料及儀器
織物:腈綸織物(12針單面,編織);試劑及染料:醋酸、醋酸鈉、勻染劑1227、陽離子紅FBLS、陽離子藍(lán)X-BL、陽離子嫩黃X-8GL.
儀器:722N可見光分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司),P70D20TL-D4微波爐(額定輸出功率為700W,發(fā)射頻率為2450MHz,佛山市格蘭仕微波爐電器有限公司),FC204電子天平(上海精科天平儀器廠),電熱恒溫水浴鍋(北京市永光明醫(yī)療儀器廠),斷裂強(qiáng)力儀(山東紡織科學(xué)研究院),Y172型哈氏切片器,XS-212型生物顯微鏡.
1.2染色工藝
1.2.1腈綸常規(guī)工藝(水浴鍋加熱)染色[5]
上染曲線:
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染色配方:織物1g,陽離子染料1%(owf),醋酸0.25g/L,醋酸鈉0.1g/L,勻染劑12270.05g/L,浴比1∶40.
1.2.2微波加熱染色
工藝流程:織物潤(rùn)濕→微波染色→水洗→晾干→測(cè)色.
染色配方:陽離子染料y%(owf),醋酸0.25g/L,醋酸鈉0.1g/L,勻染劑1227 0.05g/L,浴比1∶20~1∶100.
1.3測(cè)試
相對(duì)色深(Str值):采用SF600XDatacolor測(cè)色光譜儀測(cè)試.
上染百分率:用紫外分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定染色前后染浴的吸光度,按公式計(jì)算上染百分率=(1-A1/A0)×100%,式中:A0為原液吸光度;A1為染色后殘液的吸光度.
摩擦牢度:參照GB/T3920-2008測(cè)定.
耐洗色牢度:參照GB/T3921-2008實(shí)驗(yàn)方法C(3)進(jìn)行皂洗牢度變色測(cè)試.
斷裂強(qiáng)力:參照GB/T3923-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定條樣法》測(cè)試.
2結(jié)果與討論
2.1微波加熱的水浴溫度
從表1可知,加熱時(shí)間相同,微波爐火力越大水溫越高,若采用中火以上火力,水溫很快就會(huì)達(dá)到100℃;需要加熱的水量越大,水溫達(dá)到100℃所需的時(shí)間越長(zhǎng).因此,采用微波進(jìn)行染色時(shí),必須根據(jù)染色液的體積選擇合適的微波火力及加熱時(shí)間.
表140mL或300mL水在不同微波火力加熱不同時(shí)間的水浴溫度(℃)
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