摘 要：探討了在微波加熱條件下，陽(yáng)離子染料染腈綸時(shí)，各種因素對(duì)染色深度的影響，并比較了常規(guī)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(shù)對(duì)織物強(qiáng)力和尺寸的影響．研究結(jié)果表明：采用微波加熱進(jìn)行腈綸織物的染色可以大大縮短染色時(shí)間，而且染色性能和常規(guī)染色工藝相近．
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(lái)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．
在我國(guó)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(yáng)離子紅ＦＢＬＳ、陽(yáng)離子藍(lán)Ｘ—ＢＬ、陽(yáng)離子嫩黃Ｘ一８ＧＬ．
儀器：７２２Ｎ可見(jiàn)光分光光度計(jì)ｆ上海精密科學(xué)儀器有限公司），Ｐ７０Ｄ２ＯＴＬ—Ｄ４微波爐（額定輸出功率為７００?。?/div> ２１２型生物顯微鏡． １．２染色工藝 １．２．１腈綸常規(guī)工藝ｆ水浴鍋加熱）染色染色配方：織物ｌ 陽(yáng)離子染料１％（ｏｗｆ），醋酸０．２５ｇ／Ｌ，醋酸鈉Ｏ．１?。?，勻染劑１２２７?。希埃怠。纾?，浴比１：４０． １．２．２微波加熱染色工藝流程：織物潤(rùn)濕一微波染色一水洗一晾干一測(cè)色 染色配方：陽(yáng)離子染料ｙ％（ｏｗｆ），醋酸０．２５?。纾?，醋酸鈉０．１?。纾蹋瑒蛉緞保玻玻贰。埃埃怠。纾?，浴比１：２０～１：１００．１－３測(cè)試 相對(duì)色深（Ｓｔｒ值）：采用ＳＦ６ＯＯＸ?。模幔簦幔悖铮欤铮蛑奚庾V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 染百分率＝（１－Ａ ／Ａ。）×１００％，式中：Ａ。為原液吸光度 為染色 后殘液的吸光度． 摩擦牢度：參照ＧＢ／Ｔ?。常梗玻啊玻埃埃笢y(cè)定． 耐洗色牢度：參照ＧＢ／Ｔ?。常梗玻薄玻埃埃笇?shí)驗(yàn)方法Ｃ（３１進(jìn)行皂洗牢度變色測(cè)試． 斷裂強(qiáng)力：參照ＧＢ／Ｔ ３９２３—１９９７￣紡織品織物托 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． ２．２影響陽(yáng)離子紅ＦＢＬ染腈綸織物相對(duì)色深的因素將１ｇ織物在不同條件下按工藝１．２．２進(jìn)行染色， 不同條件下的染色織物色深均以常規(guī)水浴鍋加熱條件下同種陽(yáng)離子染料用量［１％（ｏｗ０１時(shí)染得的織物色深為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并用相對(duì)色深ｓｔ ２．２．１微波火力及處理時(shí)間 由圖ｌ、圖２可以看出，低火加熱１２?。恚椋顣r(shí)相對(duì)色深可以達(dá)到１００％，而在中低火、中火、中高火和高火下染色５ ｒａｉｎ即可以達(dá)到１００％；相同火力條件下， 染色時(shí)間越長(zhǎng)顏色越深；相同時(shí)間條件下，火力越大染的顏色越深；時(shí)間越長(zhǎng)，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(shí)間越長(zhǎng)，水溫也越高，因此腈綸越早到達(dá)玻璃化溫度或在玻璃化溫度以上的染色時(shí)間越長(zhǎng)，染的 顏色越深．另外，染色織物要達(dá)到相同色深，微波染色?。伞∷嚤瘸Ｒ?guī)染色工藝的染色時(shí)間要少得多，說(shuō)明微波染色可以大大地節(jié)省能源． ２．２．５ 常規(guī)染色和微波染色的上染速率曲線比較比較圖７和圖８可知，微波染色的上染速率曲線形狀同常規(guī)染色相近，都有一個(gè)拐點(diǎn)，即到達(dá)此染色時(shí)間時(shí)，染浴溫度達(dá)到了腈綸的臨界染色溫度，上染百分率增加很快．另外，在染色后期兩種染色方法的上染速率都減慢，最后接近上染平衡． ２．３微波對(duì)不同顏色染料染色的影響 由圖９可知，染色４?。颍幔椋詈螅撤N染料的Ｓｔｒ值都增加很快，６?。恚椋詈箨?yáng)離子嫩黃Ｘ一８ＧＬ的Ｓｔｒ值變化很小，說(shuō)明此染料上染速度快，很快達(dá)到染色飽和值；陽(yáng) 離子藍(lán)Ｘ—ＢＬ與陽(yáng)離子紅ＦＢＬ在染色１ｌ?。颍幔椋詈筮€未達(dá)到染色平衡，但陽(yáng)離子藍(lán)的ｓｔｒ值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)１００％．說(shuō)明染料不同與腈綸纖維之間的親和力不同，卜｜染速度 不一，微波對(duì)其影響程度也相異，所以在拼色時(shí)需要充分考慮它們的配伍性． ２．４其他性能 由表２可看出，用微波方法染的織物皂洗牢度及摩擦牢度與常規(guī)方法染的織物牢度都很好，均達(dá)４～５級(jí)及以上，并且深色織物的皂洗牢度比淺色織物稍微善?。?/span> ２．４．２透染性 從染色織物的不同位置抽取纖維放人哈氏切片器中，涂上火棉膠，均勻切取２０～３Ｏ?。砗穸鹊睦w維 察并拍照．從圖１０、圖ｌ１可以看出，微波輻射加熱進(jìn)行染色的腈綸纖維透染性與常規(guī)差別不大．另外，微波染色后很多腈綸纖維的橫截面由原來(lái)的犬骨形變成圓形，但常規(guī)染色的織物橫截面變化很?。⒉ㄗ鳛橐环N電磁波，是一種交變的電磁場(chǎng)，微波加熱有利于染化料 的溶解及其向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散，從而能在很短的染色時(shí)間內(nèi)完成染料對(duì)織物的透染．Ｉ?。伞‘愋卫w維相對(duì)于惻形纖維來(lái)說(shuō)，其表面張力大，處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀忿，在微波染色時(shí)，纖維內(nèi)部大分子瞬間獲得大量能量，為使纖維的內(nèi)能降低，纖維內(nèi)部的大分子勢(shì)必會(huì)迅速進(jìn) 行超分子結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從而導(dǎo)致其截面成圓形，因?yàn)閳A形的橫截面從熱力學(xué)角度來(lái)看是物質(zhì)的最穩(wěn)定狀態(tài) 青綸纖維的橫截面發(fā)生改變會(huì)影響到纖維的使用性能，因此微波對(duì)纖維結(jié)構(gòu)的影響還有待于進(jìn)～步的研究． ２．４．３拉伸斷裂強(qiáng)力 稱取多塊織物（每塊５?。纾?，分別在染料用量１％（ｏｗｔ）、浴比１：４０，低火條件下用微波染色，水洗烘干后撕去毛邊，使其尺寸符合５０?。恚恚常埃啊。恚?，再進(jìn)行斷裂強(qiáng)力測(cè)試，結(jié)果如表３所示． ３結(jié)論 （１）相同火力和浴比條件下，染色時(shí)間越長(zhǎng)，顏色越深；相同時(shí)間條件下，火力越大，顏色越深，浴比越小，顏色越深；ｐＨ越小，得色越淺；相同條件下染色，微波對(duì)不同結(jié)構(gòu)的染料影響不同． （２）與常規(guī)染色法相比，微波染色更節(jié)省時(shí)間和源，且染色牢度和透染性與常規(guī)染色相似．微波會(huì)使織物的強(qiáng)力稍有下降． （３）微波染色會(huì)改變?nèi)切碗婢]纖維的橫截面． 參考文獻(xiàn)： ［１］侯海濤．微波染色【ＪＪ＿針織工業(yè)：２００４，６（３）：８１． ［２］展義臻，趙雪．微波技術(shù)在紡織品染整加工中的應(yīng)用［Ｊ】－印染助劑，２００９，２６（７）：６—１０． ［３】薛文良，程隆棣，李艷．微波技術(shù)在現(xiàn)代紡織工業(yè)中的應(yīng)用ｌＪ１．紡織導(dǎo)報(bào)，２００６（４）：２４—２５． ［４］金離塵．我國(guó)腈綸工業(yè)發(fā)展［Ｊ１．合成纖 【５］最新染料使用大全編寫組．最新染料使用大全［ＭＩ．北京：中國(guó)紡織出版社，１９９６：１８０．，發(fā)射頻率為２?。矗担啊。停龋?，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。ｒ值表示，如果所染的織物顏色比標(biāo)準(zhǔn)樣品深，Ｓｔｒ值大于１００％；色淺，ｓｔｒ值小于１００％（下同）．橫截面薄片，用顯微鏡（放大倍數(shù)為６４０～１?。玻埃啊。┻M(jìn)行觀維工業(yè)，２００７，３０（５）：５６５７．
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