摘要：探討了在微波加熱條件下,陽離子染料染腈綸時,各種因素對染色深度的影響,并比較了常規水浴鍋加熱染色和微波加熱染色樣品的摩擦牢度和皂洗牢度;探討了微波加熱技術對織物強力和尺寸的影響.研究結果表明:采用微波加熱進行腈綸織物的染色可以大大縮短染色時間,而且染色性能和常規染色工藝相近.
關鍵詞：腈綸;微波;染色
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700 W,發射頻率為2 450 MHz,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:
染色配方:織物1 g,陽離子染料1%(owf),醋酸0.25g/L,醋酸鈉0.1 g/L,勻染劑1227 0.05 g/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0.25 g/L,醋酸鈉0.1 g/L,勻染劑1227 0.05 g/L,浴比1∶20~1∶100.
1.3測試
相對色深(Str值):采用SF600X Datacolor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/T 3920-2008測定.
耐洗色牢度:參照GB/T 3921-2008實驗方法C(3)進行皂洗牢度變色測試.
斷裂強力:參照GB/T 3923-1997《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.
2.2影響陽離子紅FBL染腈綸織物相對色深的因素
將1 g織物在不同條件下按工藝1.2.2進行染色,不同條件下的染色織物色深均以常規水浴鍋加熱條件下同種陽離子染料用量[1%(owf)]時染得的織物色深為標準進行比較,并用相對色深Str值表示,如果所染的織物顏色比標準樣品深,Str值大于100%;色淺,Str值小于100%(下同).
2.2.1微波火力及處理時間
由圖1、圖2可以看出,低火加熱12 min時相對色深可以達到100%,而在中低火、中火、中高火和高火下染色5 min即可以達到100%;相同火力條件下,染色時間越長顏色越深;相同時間條件下,火力越大染的顏色越深;時間越長,不同火力條件下染的色深相差越小.原因是火力越大,水溫升得越快;相同火力下,染色時間越長,水溫也越高,因此腈綸越早到達玻璃化溫度或在玻璃化溫度以上的染色時間越長,染的顏色越深.
另外,染色織物要達到相同色深,微波染色工藝比常規染色工藝的染色時間要少得多,說明微波染色可以大大地節省能源.
2.2.2浴比
染料用量1%(owf),將織物分別在浴比1∶20、1∶40、1∶60、1∶80、1∶100時染色.因為浴比小時,火力太大會造成水分揮發快,織物易暴露在染浴外.因此,綜合考慮染色效果、時間以及節能等因素,當浴比為1∶20和1∶40時,采用低火加熱;浴比為1∶60、1∶80和1∶100時用中低火加熱,不同時間下染得織物相對色深如圖3和圖4所示.
由圖3、圖4可以看出,相同火力條件下,浴比相同,染色時間越長,Str值越大,顏色也就越深;時間相同,浴比越小染得的顏色越深.原因是相同浴比下,時間越長,水溫越高,越接近腈綸的玻璃化溫度,或在腈綸玻璃化溫度以上的染色時間越長,織物得色越深;相同時間內,浴比越小,染液的總體積越小,在火力一定的條件下,織物處于高溫段染色時間就越長,因而織物得色越深.
試驗中還發現:當采用微波加熱時,即使在染杯上面蓋上表面皿,染液中的水分蒸發也非常嚴重.因為染液沸騰后,蒸汽會自動頂開表面皿導致水分揮發,隨著水分的揮發,實際染浴的浴比就會變小,因此采用微波染色時,為了防止織物暴露于染液之外,需要采用較大浴比或者采用特殊染杯染色.
2.2.3 pH
考慮腈綸耐堿性差以及一些染料在高pH時穩定性差,采用硫酸或氫氧化鈉調節染液pH在2.5~5.5,浴比1∶40,染料用量1%(owf),低火染色12 min,試驗結果如圖5所示.
由圖5可知,pH對織物相對色深影響較大,且pH越低,染得的顏色越淺,因為酸在腈綸染色中起一定的緩染作用.采用微波加熱染腈綸時,對于一些耐堿性好和勻染性好的染料可考慮采用較高pH染色,以提高染色深度.
2.2.4染料用量
由圖6可知,染料用量越大上染百分率越低,這與常規染色的規律是一致的.
[1][2]下一頁>>
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
