微波是一種電磁波,對陶瓷、玻璃、塑料等具有可穿透性,但對金屬具有反射性.微波加熱具有選擇性,對自身具有極性的物質(如水、含水物質、脂肪等)有深層的加熱作用,可使物體迅速升溫.加熱時,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和空氣對流加熱外不會被微波加熱,熱損失少.熱效率高.微波加熱時被加熱物質的內外分子可同時發生共振,內外一起加熱,處理效果很均勻.微波對極性的水、染料及助劑分子也有作用,可加快分子的振動,加快染化料的溶解及其向纖維內部的擴散.同時微波使一些反應的活化能降低,使其原來按傳統加熱方式需較長反應時間的反應時間縮短.[1-2]
雖然微波處理技術在印染行業中僅得到了初步的應用,但已顯示出明顯的優越性:加熱速度快、均勻、有選擇性,節能高效,易于控制、便利.[3]
在我國化纖工業中,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,腈綸的優良性能使其在服裝、服飾、產業領域具有廣泛的應用.[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,染料幾乎不上染,整個染色周期長,能源消耗大.研究微波技術在腈綸染色中的應用具有重大的現實意義.
1試驗
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X-BL、陽離子嫩黃X-8GL.
儀器:722N可見光分光光度計(上海精密科學儀器有限公司),P70D20TL-D4微波爐(額定輸出功率為700W,發射頻率為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(北京市永光明醫療儀器廠),斷裂強力儀(山東紡織科學研究院),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:織物潤濕→微波染色→水洗→晾干→測色.
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測試
相對色深(Str值):采用SF600XDatacolor測色光譜儀測試.
上染百分率:用紫外分光光度計在最大吸收波長處測定染色前后染浴的吸光度,按公式計算上染百分率=(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測定.
耐洗色牢度:參照GB/T3921-2008實驗方法C(3)進行皂洗牢度變色測試.
斷裂強力:參照GB/T3923-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長的測定條樣法》測試.
2結果與討論
2.1微波加熱的水浴溫度
從表1可知,加熱時間相同,微波爐火力越大水溫越高,若采用中火以上火力,水溫很快就會達到100℃;需要加熱的水量越大,水溫達到100℃所需的時間越長.因此,采用微波進行染色時,必須根據染色液的體積選擇合適的微波火力及加熱時間.
表140mL或300mL水在不同微波火力加熱不同時間的水浴溫度(℃)
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