提高活性染料固色率的一种方法
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收稿日期 : 2008 05 12 通讯作者 : 谭艳君 ( 1964 ) , 女 , 山东省淄博市人 , 西安工程大学高级工程师 . E mail: lcnt yj@ t om. co m
常温下将织物放入交联剂( x g ∀ L- 1 ) 整理液中处理 10min # 浸轧织
438
西
安
工
程
大
学
学
线走势大体一致 , 在上染百分率提高的情况下 , 染料上染纤维的机理基本没有改变, 这更能达到预期的效
440
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程
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报
第 22 卷
3
结 论
( 1) 最佳工艺为常温下将织物放入交联剂( 25g ∀ L - 1 ) 整理液中处理 10m in # 浸轧织物( 控制带液率
在 60% ~ 70% , pH 值在 10 左右) # 60 ∃ 预烘 ( 120s) # 90 ∃ 焙烘 ( 180s) . ( 2) 交联剂 OL F1 X60D 的使用使活性染料的利用率大大提高 , 通过预处理的方法进行染色是一种 方便有效的途径 , 这为科研工作人员提供了一个很好的思路 . 参考文献 :
. 染色工艺曲线( 见图 1)
图1
染色工艺曲线
1. 3. 3 染色后处理工艺 的量均为 2g ∀ L
- 1
& 水洗 : 温度为 80 ∃ , 时间为 10min, 浴比为 20 % 1; ∋ 皂洗 : 无水碳酸钠和皂粉 上染百分率 = ( 1- A i / A 0 ) 100% , 固色率 = 上染百分率 - A i / A 0 100% , 式
提高活性染料固色率的一种方法
高天佑, 谭艳君
( 西安工程大学 纺织与材料学院 , 陕西 西安 710048)
摘要 : 为解决活性染料利用率低的问题, 研究了交联剂 OL F 1 X60D 在活性染料交联染色中的应 用. 通过用交联剂对织物进行染色前预处理的方法, 提高了活性染料的固色率 , 使活性染料利用 率低的问题得到有效解决 , 并最终确定了交联剂 OL F1 X60D 预处理的最佳工艺条件. 关键词: 交联剂 ; 交联染色 ; 固色率 中图分类号 : T S 193. 22 文献标识码 : A
第4期
提高活性染料固色率的一种方法
439
通过上面过程中预处理确定的各个量, 在其他量不变的情况下, 变化其中一个量进行单因素分析, 见 表 3~ 6.
表 3 交联剂用量对 K / S 及固色率的影响 交 联剂量 / g∀ L- 1 固色率 / % K/ S 0 52. 83 6. 14 15 75. 32 8. 70 20 79. 27 10. 31 25 81. 94 11. 37 30 83. 20 11. 86 表 4 焙烘时间对 K / S 值及固色率的影响 焙烘时间 ( t) / s 固色率 / % K/ S 80 8. 12 11. 05 100 81. 69 11. 27 120 81. 94 11. 37 150 82. 25 11. 50 180 82. 43 11. 57
Application of crosslinking agent OL F1 X60D for reactive dyestuff crosslinking dyeing
GA O T i an y ou, T A N Yan j un
( Schoo l of T extile & M aterials, X i +an Polytechnic U niversit y, Xi +an 710048, China)
表7 交联剂用量 / g ∀ L - 1 0 25 单因素分析下的最佳工艺各指标测定 上染率 / % 63. 25 94. 87 固色率 / % 52. 83 86. 12 K /S 6. 14 12. 65 断裂强力 / cN 345. 0 381. 2 图2 上染百分率与染色时间的关系 ( ) ( 预处理织物 ; ( ∗ ( 未处理织物
, 温度为 85 ∃ , 时间为 20m in, 浴比为 20 % 1.
1. 3. 4 固色率的测试 1. 4 实验过程及数据
[ 6]
中, A i 为残液的吸光度, A 0 为原染液的吸光度 . 1. 4. 1 正交实验 结果见表 1~ 2.
表1 编号 A B 影响因素 1 交联剂用量 / g ∀ L 焙烘时间 ( t ) / s
[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] 王菊生 . 染整工艺原理 ( 第三册 ) [ M ] . 北京 : 纺织工业出版社 , 1984. 赵涛 . 染整工艺学教程 [ M ] . 北京 : 中国纺织出版社 , 2005: 94 95. 宋心远 . 活性染料交联和聚合染色 ( 一 ) [ J] . 上海染料 , 2006, 34( 3) : 1 2. 宋心远 , 沈煜如 . 活性染料及其染色近年进展 ( 三 ) [ J] . 印染 , 2002( 4) : 34 36. 刘国良 . 染整助剂 [ M ] . 北京 : 中国纺织出版社 , 2005: 1 2. 汪荣鑫 . 数理统计 [ M ] . 西安 : 西安交通大学出版社 , 1999: 120 125.
西 安 工 程 大 学 学 报 Jour nal of Xi an P olyt echnic U niversity 第 22 卷第 4 期( 总 92 期) 文章编号: 1671 850X( 2008) 04 0437 04 2008 年 8 月 Vo l. 22, N o. 4( Sum. N o. 92)
[ 3 5]
1
1. 1
实 验
材料及化学药品 ( 1) ( 2) 织物 30 30 68 68 47!纯棉平布 . 化学药品 交联剂 OL F 1 X60D、 无水碳酸钠、 无水硫酸钠、 氢氧化钠、 天然皂粉、 渗透剂 JF C、 醋
酸、 Cibacron S 型活性红 . 1. 2 设备和仪器 IR12P 红外线试染机、 722S 分光光度计、 R 3 自动定型烘干机、 P A O 强力压染树脂机、 SF 300 思维士 电脑测色仪、 YGO26A 电子织物强力机. 1. 3 方法及工艺 1. 3. 1 染色前交联剂预处理工艺
表 5 焙 烘温度对 K / S 值及固色率的影响 焙烘温度 ( T) / ∃ 固色率 / % K /S 80 81. 97 11. 39 90 83. 89 12. 06 100 83. 04 11. 91 110 82. 13 11. 45 120 81. 94 11. 37
表 6 处理液 pH 值对 K / S 值及固色率的影响 处理液 pH 值 固色率 / % K/S 7 81. 94 11. 37 8 82. 61 11. 64 9 83. 34 11. 90 10 83. 92 12. 07 11 83. 78 12. 03
报
第 22 卷
物( 控制带液率在 60% ~ 70% , pH 值在 x 左右) # 60 ∃ 预烘 ( 120s) # x ∃ 焙烘( x s) . 1. 3. 2 染色工艺处方和工艺曲线 钠 10g ∀ L
- 1
染料用量 2. 0% ( ow f ) , 浴比 20 % 1, 无水硫酸钠 50g ∀ L - 1 , 无水碳酸
2
结果及讨论
( 1) 通过表 1~ 6 的数据可知 , 在各个不同量的条件下对织物进行预处理后染色 , 发现固色率和 K /
- 1 - 1
S 值反映情况基本一致 . 实验过程中 OL F 1 X60D 用量过少得不到有效效果 , 过多会发生色光的变化, 当交 联剂的量达到 25g ∀ L 以后, 固色率增加缓慢 , 因此 OL F 1 X60D 的用量以 25 g ∀ L 为宜 ; 焙烘时间定 为 180s, 说明随着焙烘时间的不断延长, 交联剂分子进入织物的程度会不断增加; 焙烘温度 90 ∃ 为宜, 实 验过程中发现, 对 90 ∃ 焙烘后得到的织物进行染色, 固色率和 K / S 最高, 说明 90 ∃ 时焙烘, 交联剂分子会 和纤维分子交联达到最佳状态 ; 处理液 pH 值定为 10, 实验中发现在酸性条件下 , 固色率相当低, 在中性 和碱性条件下固色情况好 , 尤其在比较强的碱性条件. ( 2) 在最佳预处理工艺条件下染色 , 与没 有进行预处理的织物染色对比如表 7. 表 7 数据 显示 , 在使用 OL F1 X60D 处理过的织物与没有 处理过的织物进行染色, 上染率、 固色率、 K/S 值 大大提高 , 说明了染料的利用率也得到提高 . 同 时因为预处理的织物由于首先和纤维形成了牢 固的共价键 , 染色过程中随着染料分子的进入 , 三者之间形成了牢固的共价键, 使得交联剂在织 物表面形成的网状结构加强了断裂强力的提高 , 因此在活性染料染色过程中 , 交联剂的加入 , 提 高了固色率 , 节约了成本. 交联剂和织物发生交 联聚合改变了织物的物理机械性能, 使其强力增 加, 提高了织物的服用性能 . 同时从图 2 的上染 率与染色时间的关系可以看到, 预处理后的织物 与未处理的织物进行染色随时间变化的区别, 曲 果.
0
前 言
活性染料是因为染料分子中含有与纤维发生反应的活性基团而得 , 又可称ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应性的染料 [ 1] . 由于活
性染料在染色过程中 , 与纤维发生共价键结合的同时, 还会与介质, 特别是水溶液发生水解等反应 , 生成水 解染料等不能发生共价键结合的染料, 从而固色百分率相当低, 染料的利用率一般仅在 50% ~ 80% . 不仅 造成了资源浪费 , 而且降低了纺织品的色牢度 , 还严重污染了环境. 目前已成为活性染料染色的一个首要 问题[ 2] . 近年来为了解决这个问题 , 国内外进行了大量研究工作 , 包括开发新的无毒不致癌的高固色率染 料, 例如高直接性和高固色率的多活性基染料 , 应用小浴比染色和受控染色等新工艺 , 以及开发和应用许 多新助剂 . 虽然他们都不同程度改善了染料的利用率和色牢度, 但都受到一定的限制 , 而且还会带来一些 新的问题 . 针对活性染料固色率低的问题, 本文先对织物进行预处理 , 使交联剂与纤维分子形成共价键, 然 后进行染色, 从而使交联剂与染料分子、 纤维分子共同交联形成共价键, 提高染色牢度, 达到染色固色率高 的目的, 解决了活性染料利用率低的问题.
- 1
影响预处理棉织物工艺的因素与水平 水平 编号 2 20 120 3 40 180 C D 焙烘温度 ( T ) / ∃ 处理液 pH 值 影响因素 1 80 4 2 120 7 3 150 10 水平
5 60
表 2 交联剂 预处理棉织物工艺因素正交分析 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M 1j M 2j M 3j Rj A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 64 . 63 77 . 73 82 . 50 17 . 87 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 74. 2 75 . 14 75 . 48 1 . 28 C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 73. 76 77. 49 73. 61 3 . 88 D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 71. 69 75. 88 77. 62 5. 93 固色率 61. 23 66. 14 66. 53 80. 37 73. 31 79. 52 81. 0 80. 54 85. 97 ― ― ― ―
通过表 2 的结果可知 , R 1 > R 4 > R 3 > R 2 , 即正交表所设计的 4 个因素对预处理棉织物时交联剂的用 量影响最为显著 ; 织物浸泡时的整理液 pH 的影响次之 ; 再次是焙烘温度的影响 , 焙烘时间的影响在这 4 个因素中最小. 上述正交表分析出了各因素对实验结果影响的显著性次序 , 这对后续实验有重要的指导作 用. 1. 4. 2 最佳预处理工艺中参数量的确定 常温下将织物放入交联剂 ( 25g ∀ L - 1 ) 整理液中处理 10min # 浸轧织物 ( 控制带液率在 60% ~ 70% , pH 值在 7 左右) # 60 ∃ 预烘( 120s) # 120 ∃ 焙烘( 120s) .
常温下将织物放入交联剂( x g ∀ L- 1 ) 整理液中处理 10min # 浸轧织
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线走势大体一致 , 在上染百分率提高的情况下 , 染料上染纤维的机理基本没有改变, 这更能达到预期的效
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结 论
( 1) 最佳工艺为常温下将织物放入交联剂( 25g ∀ L - 1 ) 整理液中处理 10m in # 浸轧织物( 控制带液率
在 60% ~ 70% , pH 值在 10 左右) # 60 ∃ 预烘 ( 120s) # 90 ∃ 焙烘 ( 180s) . ( 2) 交联剂 OL F1 X60D 的使用使活性染料的利用率大大提高 , 通过预处理的方法进行染色是一种 方便有效的途径 , 这为科研工作人员提供了一个很好的思路 . 参考文献 :
. 染色工艺曲线( 见图 1)
图1
染色工艺曲线
1. 3. 3 染色后处理工艺 的量均为 2g ∀ L
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& 水洗 : 温度为 80 ∃ , 时间为 10min, 浴比为 20 % 1; ∋ 皂洗 : 无水碳酸钠和皂粉 上染百分率 = ( 1- A i / A 0 ) 100% , 固色率 = 上染百分率 - A i / A 0 100% , 式
提高活性染料固色率的一种方法
高天佑, 谭艳君
( 西安工程大学 纺织与材料学院 , 陕西 西安 710048)
摘要 : 为解决活性染料利用率低的问题, 研究了交联剂 OL F 1 X60D 在活性染料交联染色中的应 用. 通过用交联剂对织物进行染色前预处理的方法, 提高了活性染料的固色率 , 使活性染料利用 率低的问题得到有效解决 , 并最终确定了交联剂 OL F1 X60D 预处理的最佳工艺条件. 关键词: 交联剂 ; 交联染色 ; 固色率 中图分类号 : T S 193. 22 文献标识码 : A
第4期
提高活性染料固色率的一种方法
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通过上面过程中预处理确定的各个量, 在其他量不变的情况下, 变化其中一个量进行单因素分析, 见 表 3~ 6.
表 3 交联剂用量对 K / S 及固色率的影响 交 联剂量 / g∀ L- 1 固色率 / % K/ S 0 52. 83 6. 14 15 75. 32 8. 70 20 79. 27 10. 31 25 81. 94 11. 37 30 83. 20 11. 86 表 4 焙烘时间对 K / S 值及固色率的影响 焙烘时间 ( t) / s 固色率 / % K/ S 80 8. 12 11. 05 100 81. 69 11. 27 120 81. 94 11. 37 150 82. 25 11. 50 180 82. 43 11. 57
Application of crosslinking agent OL F1 X60D for reactive dyestuff crosslinking dyeing
GA O T i an y ou, T A N Yan j un
( Schoo l of T extile & M aterials, X i +an Polytechnic U niversit y, Xi +an 710048, China)
表7 交联剂用量 / g ∀ L - 1 0 25 单因素分析下的最佳工艺各指标测定 上染率 / % 63. 25 94. 87 固色率 / % 52. 83 86. 12 K /S 6. 14 12. 65 断裂强力 / cN 345. 0 381. 2 图2 上染百分率与染色时间的关系 ( ) ( 预处理织物 ; ( ∗ ( 未处理织物
, 温度为 85 ∃ , 时间为 20m in, 浴比为 20 % 1.
1. 3. 4 固色率的测试 1. 4 实验过程及数据
[ 6]
中, A i 为残液的吸光度, A 0 为原染液的吸光度 . 1. 4. 1 正交实验 结果见表 1~ 2.
表1 编号 A B 影响因素 1 交联剂用量 / g ∀ L 焙烘时间 ( t ) / s
[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] 王菊生 . 染整工艺原理 ( 第三册 ) [ M ] . 北京 : 纺织工业出版社 , 1984. 赵涛 . 染整工艺学教程 [ M ] . 北京 : 中国纺织出版社 , 2005: 94 95. 宋心远 . 活性染料交联和聚合染色 ( 一 ) [ J] . 上海染料 , 2006, 34( 3) : 1 2. 宋心远 , 沈煜如 . 活性染料及其染色近年进展 ( 三 ) [ J] . 印染 , 2002( 4) : 34 36. 刘国良 . 染整助剂 [ M ] . 北京 : 中国纺织出版社 , 2005: 1 2. 汪荣鑫 . 数理统计 [ M ] . 西安 : 西安交通大学出版社 , 1999: 120 125.
西 安 工 程 大 学 学 报 Jour nal of Xi an P olyt echnic U niversity 第 22 卷第 4 期( 总 92 期) 文章编号: 1671 850X( 2008) 04 0437 04 2008 年 8 月 Vo l. 22, N o. 4( Sum. N o. 92)
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实 验
材料及化学药品 ( 1) ( 2) 织物 30 30 68 68 47!纯棉平布 . 化学药品 交联剂 OL F 1 X60D、 无水碳酸钠、 无水硫酸钠、 氢氧化钠、 天然皂粉、 渗透剂 JF C、 醋
酸、 Cibacron S 型活性红 . 1. 2 设备和仪器 IR12P 红外线试染机、 722S 分光光度计、 R 3 自动定型烘干机、 P A O 强力压染树脂机、 SF 300 思维士 电脑测色仪、 YGO26A 电子织物强力机. 1. 3 方法及工艺 1. 3. 1 染色前交联剂预处理工艺
表 5 焙 烘温度对 K / S 值及固色率的影响 焙烘温度 ( T) / ∃ 固色率 / % K /S 80 81. 97 11. 39 90 83. 89 12. 06 100 83. 04 11. 91 110 82. 13 11. 45 120 81. 94 11. 37
表 6 处理液 pH 值对 K / S 值及固色率的影响 处理液 pH 值 固色率 / % K/S 7 81. 94 11. 37 8 82. 61 11. 64 9 83. 34 11. 90 10 83. 92 12. 07 11 83. 78 12. 03
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第 22 卷
物( 控制带液率在 60% ~ 70% , pH 值在 x 左右) # 60 ∃ 预烘 ( 120s) # x ∃ 焙烘( x s) . 1. 3. 2 染色工艺处方和工艺曲线 钠 10g ∀ L
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染料用量 2. 0% ( ow f ) , 浴比 20 % 1, 无水硫酸钠 50g ∀ L - 1 , 无水碳酸
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结果及讨论
( 1) 通过表 1~ 6 的数据可知 , 在各个不同量的条件下对织物进行预处理后染色 , 发现固色率和 K /
- 1 - 1
S 值反映情况基本一致 . 实验过程中 OL F 1 X60D 用量过少得不到有效效果 , 过多会发生色光的变化, 当交 联剂的量达到 25g ∀ L 以后, 固色率增加缓慢 , 因此 OL F 1 X60D 的用量以 25 g ∀ L 为宜 ; 焙烘时间定 为 180s, 说明随着焙烘时间的不断延长, 交联剂分子进入织物的程度会不断增加; 焙烘温度 90 ∃ 为宜, 实 验过程中发现, 对 90 ∃ 焙烘后得到的织物进行染色, 固色率和 K / S 最高, 说明 90 ∃ 时焙烘, 交联剂分子会 和纤维分子交联达到最佳状态 ; 处理液 pH 值定为 10, 实验中发现在酸性条件下 , 固色率相当低, 在中性 和碱性条件下固色情况好 , 尤其在比较强的碱性条件. ( 2) 在最佳预处理工艺条件下染色 , 与没 有进行预处理的织物染色对比如表 7. 表 7 数据 显示 , 在使用 OL F1 X60D 处理过的织物与没有 处理过的织物进行染色, 上染率、 固色率、 K/S 值 大大提高 , 说明了染料的利用率也得到提高 . 同 时因为预处理的织物由于首先和纤维形成了牢 固的共价键 , 染色过程中随着染料分子的进入 , 三者之间形成了牢固的共价键, 使得交联剂在织 物表面形成的网状结构加强了断裂强力的提高 , 因此在活性染料染色过程中 , 交联剂的加入 , 提 高了固色率 , 节约了成本. 交联剂和织物发生交 联聚合改变了织物的物理机械性能, 使其强力增 加, 提高了织物的服用性能 . 同时从图 2 的上染 率与染色时间的关系可以看到, 预处理后的织物 与未处理的织物进行染色随时间变化的区别, 曲 果.
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前 言
活性染料是因为染料分子中含有与纤维发生反应的活性基团而得 , 又可称ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应性的染料 [ 1] . 由于活
性染料在染色过程中 , 与纤维发生共价键结合的同时, 还会与介质, 特别是水溶液发生水解等反应 , 生成水 解染料等不能发生共价键结合的染料, 从而固色百分率相当低, 染料的利用率一般仅在 50% ~ 80% . 不仅 造成了资源浪费 , 而且降低了纺织品的色牢度 , 还严重污染了环境. 目前已成为活性染料染色的一个首要 问题[ 2] . 近年来为了解决这个问题 , 国内外进行了大量研究工作 , 包括开发新的无毒不致癌的高固色率染 料, 例如高直接性和高固色率的多活性基染料 , 应用小浴比染色和受控染色等新工艺 , 以及开发和应用许 多新助剂 . 虽然他们都不同程度改善了染料的利用率和色牢度, 但都受到一定的限制 , 而且还会带来一些 新的问题 . 针对活性染料固色率低的问题, 本文先对织物进行预处理 , 使交联剂与纤维分子形成共价键, 然 后进行染色, 从而使交联剂与染料分子、 纤维分子共同交联形成共价键, 提高染色牢度, 达到染色固色率高 的目的, 解决了活性染料利用率低的问题.
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影响预处理棉织物工艺的因素与水平 水平 编号 2 20 120 3 40 180 C D 焙烘温度 ( T ) / ∃ 处理液 pH 值 影响因素 1 80 4 2 120 7 3 150 10 水平
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表 2 交联剂 预处理棉织物工艺因素正交分析 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M 1j M 2j M 3j Rj A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 64 . 63 77 . 73 82 . 50 17 . 87 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 74. 2 75 . 14 75 . 48 1 . 28 C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 73. 76 77. 49 73. 61 3 . 88 D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 71. 69 75. 88 77. 62 5. 93 固色率 61. 23 66. 14 66. 53 80. 37 73. 31 79. 52 81. 0 80. 54 85. 97 ― ― ― ―
通过表 2 的结果可知 , R 1 > R 4 > R 3 > R 2 , 即正交表所设计的 4 个因素对预处理棉织物时交联剂的用 量影响最为显著 ; 织物浸泡时的整理液 pH 的影响次之 ; 再次是焙烘温度的影响 , 焙烘时间的影响在这 4 个因素中最小. 上述正交表分析出了各因素对实验结果影响的显著性次序 , 这对后续实验有重要的指导作 用. 1. 4. 2 最佳预处理工艺中参数量的确定 常温下将织物放入交联剂 ( 25g ∀ L - 1 ) 整理液中处理 10min # 浸轧织物 ( 控制带液率在 60% ~ 70% , pH 值在 7 左右) # 60 ∃ 预烘( 120s) # 120 ∃ 焙烘( 120s) .