分散荧光染料涤纶低温染色工艺

分散荧光染料涤纶低温染色工艺
曹机良;许译元;段净尘;孟春丽;闫凯;何璐
【摘要】将苯甲醇用于涤纶分散荧光染料低温染色,研究了苯甲醇用量、分散剂用量、染料用量、染浴pH、染色温度、染色时间等对涤纶染色K/S值的影响,并测试了染色织物耐皂洗和耐摩擦色牢度.结果表明:苯甲醇可作为涤纶分散荧光染料低温染色助剂,可有效降低涤纶染色温度;涤纶低温染色的最佳染色工艺为pH=5、100 ℃保温60 min、分散荧光黄10GN的苯甲醇用量为15 mL/L、分散荧光红R-G的苯甲醇用量为45 mL/L,低温染色处理织物的耐皂洗和耐摩擦色牢度均可达到4~5级.%Benzyl alcohol was applied for the low temperature dyeing of polyester with disperse fluorescent dyes. The effects of the dosage of benzyl alcohol, dispersant, dyes, dyeing temperature and time on K/S value of polyester fabrics were investigated.The washing and rubbing fastness of dyed fabric were tested.The results showed that benzyl alcohol could be utilized as an auxiliary in the low temperature dyeing of polyester to effectively reduce the dyeing temperature. The optimal dyeing process of polyester dyed at low temperature was pH=5, dyeing at 130 ℃ for 60 min while the ben-zyl alcohol dosage for disperse fluorescent yellow 10GN was 15 mL/L and for disperse fluorescent red R-G was 45 mL/L. The washing and rubbing fastness of the fabrics can reach 4~5 grade after low temperature dyeing.
【期刊名称】《染整技术》
【年(卷),期】2018(040)004
【总页数】4页(P37-40)
【关键词】分散荧光染料;苯甲醇;低温;涤纶;染色
【作者】曹机良;许译元;段净尘;孟春丽;闫凯;何璐
【作者单位】河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院
纺织新产品开发,河南省工程实验室,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;新乡市新科防护科技有限公司,河南新乡 453003;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007;河南工程学院材料与化学工程学院,河南郑州 450007
【正文语种】中文
【中图分类】TS193.5
涤纶纤维结构为聚对苯二甲酸乙二酯，纤维分子共平面性较好且没有可与染料反应的活性基团，因此，常用分散类染料对其进行染色[1]。

涤纶纤维的染色温度通常
要在玻璃化温度以上，但加入合适的染色载体可有效降低涤纶纤维的常规染色温度，减少能源浪费，从而实现节能生产的目的[2]。

荧光染料因其特殊的荧光性能，在
实践应用中易被捕捉，因此得到广泛的关注与应用[3]。

在服装领域，荧光染料主
要用于警示标志、安全服饰、高档装饰等方面，不仅可以提高安全系数，还可获较好的视觉效果[4-7]。

分散荧光染料具有和普通分散染料类似的结构性质，因此，
可使用涤纶分散染料染色工艺对织物进行染色处理，使涤纶纤维得色的同时具有一定的荧光性。

低温载体染色工艺可采用较低的工艺温度，有效减少能源、设备等企业的成本，同时又符合绿色生产的发展方向[8]。

本研究采用苯甲醇用于涤纶分散荧光黄10GN和分散荧光红R-G低温染色工艺探
究，通过测试织物的表观色深和颜色特征值来判断工艺配方和工艺条件对染色效果的影响，从而得出分散荧光染料低温染色的最佳试验工艺。

1 实验
1.1 材料与仪器
织物：涤纶，55.6 dtex×83.3 dtex，93 g/m2，市售。

试剂：分散荧光黄10GN，分散荧光红R-G，苯甲醇，分散剂NNO，标准合成洗涤剂。

仪器：RC-IR24S型红外线高温染色样机（上海一派印染技术有限公司），Color-Eye 7000A型电脑测色配色仪（美国X-Rite爱色丽），SW-12A型耐洗色牢度试验机（温州方圆仪器有限公司），Y571N型耐摩擦色牢度测色仪（青岛山纺仪器
有限公司）。

1.2 染色方法
工艺配方：织物2 g，染料用量x，苯甲醇用量y，pH=n，浴比1∶50。

工艺流程如下：
1.3 测试
1.3.1 颜色特征值
涤纶染色试样表观色深值和L*、a*、b*、C*、h°值均由电脑测色配色仪测试，采
用D65光源、10°视场角，单样测试4次，取平均值。

1.3.2 耐皂洗和耐摩擦色牢度
染色试样耐皂洗色牢度测试按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行，耐摩擦色牢度测试按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度法》进行。

2 结果与讨论
2.1 染色工艺优化
2.1.1 苯甲醇用量
固定染料 1%（omf）、pH=5、100 ℃保温60 min，苯甲醇用量对涤纶K/S值
的影响如图1所示。

由图1可知，随着苯甲醇用量的增加，两种分散荧光染料的
染色K/S值都呈现先增加后降低的趋势，这是由于苯甲醇作为涤纶纤维的染色载体，对涤纶纤维具有增塑作用，可有效降低涤纶纤维的玻璃化温度（Tg），使纤
维在染浴中的自由容积增加，有利于染料向纤维内部的扩散；另外，载体对染料的溶解性要高于水，因此，载体在向纤维内部扩散时，可使较多的染料分子吸附在纤维表面，有利于染料向纤维内部的扩散，从而提高了染色织物的K/S值[9]。

但当
载体用量过高时，在染浴中会形成第三相，使染料在染浴中的溶解性能增加，不利于染料对纤维的吸附上染[10-11]。

因此，分散荧光黄10GN和分散荧光红R-G
采用苯甲醇作为载体染色时，用量分别为15 mL/L和45 mL/L。

图1 苯甲醇用量对涤纶K/S值的影响
2.1.2 染色温度
固定染料1%（omf），苯甲醇0、15 mL/L（分散荧光黄10GN）或0、45
mL/L（分散荧光红R-G），pH=5，保温处理60 min，染色温度对涤纶染色K/S 值的影响如图2所示。

由图2可知，随着染色温度的升高，分散荧光黄10GN染
色织物的K/S值先增加后降低，且不加苯甲醇染色的织物在110 ℃条件下得到最
大K/S值；而在染浴中加入苯甲醇后，织物在100℃条件下即可获得与不加苯甲醇、在110 ℃下染色的K/S值；对于分散荧光红R-G染色织物，同样，在100 ℃下即可获得常规120 ℃下染色织物的K/S值。

图2 染色温度对涤纶K/S值的影响
2.1.3 pH
固定染料1%（omf），苯甲醇15 mL/L（分散荧光黄10GN）或45 mL/L（分散
荧光红R-G），保温处理60 min，pH对涤纶染色K/S值的影响如图3所示。

加
入苯甲醇的染浴采用100 ℃保温处理；不加苯甲醇的染浴，分散荧光黄10GN采用110 ℃保温处理，分散荧光红R-G采用130 ℃保温处理。

由图3可知，分散
荧光黄10GN染色涤纶织物的K/S值随pH的增大呈下降趋势；而分散荧光红R-
G染色织物K/S值随pH的增大呈上升趋势；当pH大于6时，加苯甲醇染色织
物的K/S值基本稳定，而不加苯甲醇染色织物的K/S值则开始下降，因为在高温、碱性条件下，分散染料易发生水解，使染料结构被破坏，导致染料上染性能下降，织物K/S值降低。

图3 pH对涤纶K/S值的影响
2.1.4 染色时间
固定染料1%（omf），苯甲醇15 mL/L（分散荧光黄10GN）或45 mL/L（分散荧光红R-G），pH=5，100 ℃保温处理，染色时间对涤纶染色K/S值的影响如
图4所示。

由图4可知，当染色温度小于85 ℃时，染色织物K/S值较低，85 ℃
以后，随温度的增加，染色织物K/S迅速增加，且当温度为100 ℃时染色织物
K/S值增加速率达到最大，这是由于苯甲醇的载体作用，降低了染色温度，其原理在2.1.1节已有阐述。

另外，当保温处理30 min时，染色织物K/S值几乎不再随保温时间的延长而增加，即织物上染料量基本不再增加，但考虑到染色后期适当延长时间将有利于织物得色均匀，试验选择染色保温时间为60 min。

图4 染色时间对涤纶K/S值的影响
2.1.5 染料用量
固定苯甲醇15 mL/L（分散荧光黄10GN）或45 mL/L（分散荧光红R-G），
pH=5，保温处理60 min；加入苯甲醇的染浴采用100 ℃保温处理，不加苯甲醇的染浴，分散荧光黄10GN采用110 ℃保温处理，分散荧光红R-G采用130 ℃
保温处理。

染料用量对涤纶染色K/S值的影响如图5所示。

由图5a可知，随着染
料分散荧光黄10GN用量的增加，织物K/S值逐渐增大，且增大趋势逐渐减慢；染料用量达到3%（omf）时，再增大染料用量，织物K/S值基本不再增大。

由图5b可知，随着染料分散荧光黄R-G用量的增加，织物K/S值逐渐增大；染料用量达到2%（omf）时，织物K/S值基本不再增大。

另外，苯甲醇作为涤纶低温染色载体可促进染料对涤纶纤维的上染，尤其是分散荧光红R-G染色织物，加入45 mL/L苯甲醇后，染色织物K/S值显著提升，而分散荧光黄10GN染色织物的K/S 值提高较小。

这是由于两种荧光染料分子结构的差异，染浴中加入苯甲醇后，涤纶纤维自由容积增加，更有利于分散荧光红R-G向纤维内部扩散，染色织物K/S值显著提高。

图5 染料用量对涤纶K/S值的影响
2.2 色牢度
在染料1%（omf）、pH=5的条件下，两种染料分别采用两种工艺进行处理（分散荧光黄10GN采用110 ℃常规染色、100 ℃低温载体染色；分散荧光红R-G采用130 ℃常规染色、100 ℃低温载体染色），染色涤纶的耐皂洗和耐摩擦色牢度性能如表1所示。

由表1可知，采用4种工艺得到的染色涤纶织物耐皂洗和耐摩擦色牢度均可达到4～5级；其中，加入苯甲醇的染色织物各项色牢度均为5级，且染色温度较另外两种工艺低，说明苯甲醇可用于涤纶分散荧光染料的低温染色工艺。

表1 染色涤纶的色牢度15 5 5 5 5 5分散荧光红R-G 45 5 5 5 5 5分散荧光黄10GN 110 0 5 5 5 5 4～5分散荧光红R-G 130 0 5 5 5 5 4～5苯甲醇用量/（m L∙L-1）试样染色温度/℃耐皂洗色牢度/级耐摩擦色牢度/级棉沾涤沾褪色干摩湿摩分散荧光黄10GN 100
3 结论
（1）涤纶织物采用1%（omf）分散荧光黄10GN和荧光红R-G低温染色的最佳
工艺为：苯甲醇15 mL/L（荧光黄10GN）或苯甲醇45 mL/L（荧光红R-G），pH=5，100 ℃保温 60 min。

（2）苯甲醇作为涤纶分散荧光染料低温染色载体，可有效降低涤纶染色温度，经最佳工艺处理所得涤纶织物耐皂洗和耐摩擦色牢度均可达到4～5级。

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