几种羊毛低温染色助剂的性能比较

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3 几种羊毛低温染色助剂的应用
3.1 TGR-M助剂染色法 TGR-M助剂属于第二类助剂。它是一种与染料亲
和力十分强的助剂,能与染料以结合体的方式为纤 维吸收,助剂以其阴离子性的基与羊毛接触,本身 则与染料结合,将染料输入纤维,如此连续不断直 至达到平衡[3]。
染色过程中加入助剂TGR-M的低温染色和低温快 速染色比没有加入助剂的常规染色的色牢度略有提 高。其加入TGR-M助剂的上染料达到84.23%,染色 温度最高达到90℃。所以采用本助剂可以在较低的 温度下对羊毛进行染色,并且染色时间40 min比常温 染色缩短2 h,从而达到节能、提高生产率、降低成 本、提高产品质量的目的。采用该助剂的工艺条件 容易控制,对染料也无特殊要求,值得在生产中推 广。 3.2 LAD助剂在毛织物低温染色中的应用
(4)第四类是对鳞片有乳化表层脂类作用的表 面活性剂[1]。
综上所述,第一类和第四类助剂为首选。这类 助剂分子易与染料分子发生氢键结合,易使染料解 聚成单分子,有利于染料的扩散;而同时助剂分子 中的疏水键与羊毛亲和,由于表面活性剂的特点使 羊毛的亲水性增加,利用水的增塑作用加速了羊毛 的膨化,为染料分子的进入提供了通道和空间,故 有助于上染区间前移而又不损伤羊毛纤维。
剂的使用状况有了简单的了解。在这几个方面的具
体情况,如下表所示:
表1
助剂
染料
上染率 (%)
染色 温度 (℃)
染色 时间 (min)
助剂 用量
TGR-M
酸媒染料
84.23 80~90 40 2%
染色后 减少羊毛在染色过程中的物理机械性能损伤,匀
羊毛 染性好上色率高,提高强力及断裂伸长,各项技
性能 术指标达到或优于常规染色
KD 弱酸性染酸酶染料 92.44 85 40 2%
染色后羊 可获得与常规染色同样的染色效果,色牢度接近 毛性能 或略高于常规染色。
WLD 弱酸性染中性染料 98.5 75 40 2%
染色后羊 抗拉强力比常规提高23.6%断裂伸长提高21.3% 毛性能 染色牢度达到常规标准。
注:%对织物重 通过上表可以看出: (1)在上述图表中看出,羊毛染色过程中添加 低温染色助剂可以在很大程度上提高上染率。节约染 料,使染色充分。文中介绍的五种助剂都提高了上染 率,相比较而言助剂WLD在提高上染率上更有优势; (2)因为都是低温染色助剂,其目的就是为了降
高,促进了我国助剂工业的飞速发展,基本上能生 产种类齐全的助剂。
6 总结
本文一共简单地介绍了五种低温染色助剂,分
别是TGR - M 助剂、LAD助剂、低温染色助剂WDS、低
温染色助剂KD、低温染色助剂WLD在羊毛染色中的使
用状况。通过上述在上染率、染色后强力、助剂用
量、染色时间、染色温度等方面的介绍,对几种助
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KD的使用量最佳为2%,可以获得与常规染色同等的 染色效果和染色牢度,染料吸尽率略高于常规染色 达到92.44%,都能达到或者高于优等品标准。
(2)采用低温染色助剂KD染色,工艺条件容易 控制,对染料无特殊要求,可以缩短染色时间,染 色时间可控制在40 min左右,达到节约能源、降低生 产成本、提高经济效益的目的[6]。 3.5 助剂WLD
通过认真深入地调查和了解,不论从原料市 场,还是生产工厂,到全国各地商场的情况均以证 实,目前市场中无狐狸绒产品,而其真正的收购
(下转第21页)
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方景芳:纳米远红外狐狸绒织物整理及其应用研究
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量就非常微弱,为此,在后续的试验中烘干温度选为 110℃。
0.06
0.057
0.04
0.0221
0.043 0.0412
△M
0.02 0.004
0
80
90
100 110
120
温度(℃) 图5 狐狸绒整理时烘干温度的选择
在羊毛染色中添加助剂WLD后染色时间控制在40 min,比常规染色缩短了30~60 min。由于避免了长 时间沸染对羊毛纤维造成的损伤,使羊毛制品的手 感和风格得到有效地保护,提高了产品质量。助剂 的用量最合适是2%(omf),染后残液几乎无色或略 带黄色,上染率提高了31.2%。
4 低温染色助剂使用的经济效益
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几种羊毛低温染色助剂的性能比较
葛静静 (内蒙古工业大学 内蒙古 呼和浩特市 010051)
摘要:本文综述了羊毛低温染色助剂的种类、染色机理及其发展现状,以及TGR - M 助剂、LAD助剂、低 温染色助剂WDS等五种助剂染色方法,并在上染率、染色后强力、助剂用量、染色时间、染色温度等方面进行 比较,选出各种助剂的优势,以便在以后染色中根据不同染色性能需求选择助剂。
2 低温染色助剂法机理及种类
羊毛助剂低温染色机理主要为[2] : (1)第一类是利用助剂的溶胀作用,使羊毛在 较低的温度区间就发生膨胀,以利于染料及酸剂的 进入,将上染区间前移。这类助剂的溶胀作用,实 际上属于对羊毛的润湿渗透作用,是界面作用。用 量较多,在羊毛染色工艺及纤维强力方面,对纤维 影响不大; (2)第二类助剂的基本原理是利用助剂分子 与羊毛纤维有特殊的亲和力,在显微外表面形成一 层薄膜包覆纤维,同时这层薄膜对染料也有很好的 亲和力。通过这层薄膜对两者的亲和作用使纤维和 染料在低温时就均匀吸附,有利于在温度升高时, 帮助染料迅速转移到纤维内部完成上染。优点:由 于这类助剂帮助染料克服了上染时的势能,因而从 染料在纤维与溶液间分布的角度考察,是使上染区 间前移了。只是上染初期属于环染,随着温度的升 高,染料逐渐转移至纤维内部,由环染变成透染。 缺点:第二类助剂的包覆作用,就助剂的分子结构 而言有相当的难度,也符合表面活性剂的特点,但 在应用方面控制用量要求严格,过少不能成膜,过
LAD助剂属于第一类助剂。它在羊毛染色中的应 用分析:
(1)LAD低温染色助剂在用量为12.5 mL/L,无 需加酸和盐,染色时间为45 min的最佳条件下对羊毛
进行染色,能显著改善羊毛纤维在80℃条件下对酸 性染料和活性染料的染色性能,而且该低温染色工 艺特别适合酸性染料染中深色。
(2)染色上染百分率能达到95%以上。 (3)该助剂的缺点是染色织物耐洗色牢度有所 降低,但对于弱酸浴酸性染料的耐洗色牢度仍然较 好,活性染料上染后还必须在适当条件下固色,否 则耐洗色牢度差。 LAD助剂价格便宜,使用方便。在羊毛染色中使 用可以节约能源,减少对羊毛的损伤[4]。 3.3 低温染色助剂WDS 由表面活性剂、有机溶剂及稀土等无机盐多种 物质复配而成。其中低温染色助剂WLD的制取是取2 种非离子表面活性剂适量,并加入适量阳离子表面 活性剂及少量有机溶剂、稀土盐等无机物,搅拌混 合均匀,制得的溶液不分层稳定性好[5]。WDS助剂在 羊毛染色中的应用状况: (1)使用低温染色助剂对羊毛染色是可行的, 采用该助剂用量0.5%,染色时间40 min对羊毛染色 时,可实现羊毛纤维在80~85℃下用弱酸性染料、中 性染料染色。 (2)此时上染百分率高于不加低温助剂染羊 毛的上染百分率,平均上染百分率约为97%~98%之 间,提高了平衡上染百分率,得色深艳。 (3)其与常规沸染工艺比较,得色深、浮色 少、色牢度好,省去煮沸时间,缩短染色时间,并 且有效地解决由常规染色引起的泛黄、色萎、毡 缩以及强力下降等疵病,对染料也无特殊要求,可 提高纤维强力,减少对羊毛的损伤;羊毛的可纺性 好,提高了制成率和纺纱质量。 (4)采用低温染色助剂染色,工艺条件容易 控制,对染料无特殊要求,缩短染色时间,节约能 源,降低成本,具有良好的应用前景[6]。 3.4 低温染色助剂KD 低温染色助剂KD是由纳米型材料、表面活性剂 及多种添加剂复配而成。其外观为无色或淡黄色粘 稠液体;ph值为:5~7;离子型为:非离子型;溶 解性:可与水任意比例相溶[7]。 (1)采用低温染色助剂KD对羊毛进行低温染色 是可行的,可使染色温度降低到70℃~90℃,助剂
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染整技术
Vol.32 No.6 Jun.2010
多膜层厚影响染料向纤维转移; (3)第三类是有机还原剂类助剂主要是领先
打开羊毛纤维的二硫键及部分肽键,增加大量的染 座。由于羊毛表面鳞片层相对含硫较多,因此这 类助剂主要作用于羊毛表面鳞片,因为大大增加了 纤维与染料的亲和性,使上染区间前移完成低温上 染。缺点:助剂则实际上是化学作用,对纤维有一 定的破坏,易使纤维脆损。从保护羊毛特性的角度 考虑,在染色方面应避免化学作用;
LAD 酸性染料活性染料 95 80 45 12.5mL/L
染色后羊 减少纤维损伤、节能和有利于环境保护,色牢度 毛性能 有所降低
WDS 弱酸性染料中性染料 97~98 80~85 40 0.5%
染色后羊 浮色少,提高纤维强力,减少对羊毛的损伤,不 毛性能 产生条花,染色牢度好,提高可纺性和制成率。
综上,最佳工艺参数组合为:纳米远红外
整理剂用量3%;整理时间10~15 min;整理温度
40~45℃;烘干温度100~110℃;浴比1: 15。
4 狐狸绒开发应用前景
新产品的研发作为企业创新求发展的必经之 路,也是企业生存和发展的源泉。产学研联手合 作,通过国家级纳米检测机构来加强产品和测试技 术的标准化建设,防止不严肃或不科学的做法,促 进我国纳米纺织品技术产业化健康、有序地发展是 非常有必要的。
但是很多羊毛低温染色方法由于设备投资成本 高等问题,严重影响生产环境而限制了其在工业上 的大量使用。目前使用较多的是低温染色助剂法。
在文中对羊毛低温染色助剂法的染色机理、种 类等进行了综述。对几种比较常用的助剂在上染 率、染色后强力等方面进行了综合比较,然后选出 各自的优势。目的是方便以后在羊毛低温染色中有 针对性地去选择某种助剂的使用,省去了进行大量 实验的麻烦,节约了时间,染料,人力等资源。 收稿日期:2009-12-12 作者简介:葛静静,女(1985-),在读硕士研究生,研究 方向:羊毛染色
低温度减少沸染对羊毛纤维造成的损伤,在染色温度 上,添加助剂后都可以使温度保持在90℃以下以实现 了低温染色,改善高温工作环境。由上表可以明显看 出助剂WLD在实现低温染色中温度最低达到了75℃;
(3)染色时间都差不多保持在40 min左右,明 显的比常规染色缩短了染色时间。节约了能源,降 低生产成本。有利于在生产中推广使用;
低温染色助剂WLD的作用原理是使纤维发生溶胀 作用,这种溶胀可在比较低的温度下进行,从而达 到低温染色的目的。溶胀发生后就易于染料上染, WLD属于第一类助剂。羊毛染色中添加WLD助剂的使 用分析:
助剂WLD经辽宁、山东等各大毛纺厂试验[8],染 色温度由100℃沸染降到75℃,对色光和色牢度没有 不良影响。染色后羊毛纤维强力比常规染色法提高 20%~30%,梳纺车间耗毛率降低3%~5%,织造车间 回丝率降低2%~3%,供热量下降30%~40%。大大提 高了车间的工作效率和半成品质量,节省了能源。
采用低温染色比传统染色有节约能源(电耗、 蒸汽)、染化料、助剂;减少纤维损伤;提高制成 率;提高劳动生产率等效益,改善环境污染,减轻 了环境压力[9]。
5 低温染色助剂的发展
我国染整助剂进入自主创新时期。我国染整助 剂的发展经过了两个阶段,第一个阶段是改革开放 前, 生产的助剂只有几十种,例如渗透剂,有醛 固色剂,分散剂,防水剂,粘合剂,交联剂,树脂 整理剂等,是染整加工中必不可少的一些助剂。第 二阶段是改革开放以后,国外助剂大量进入中国市 场,同时纤维新品种不断出现,加上环保要求的提
关键词:羊毛;低温染色;助剂 中图分类号:TS 193.22 文献标识码:A 文章wk.baidu.com号:1005-9350(2010)06-0015-03
1 引言
以往的羊毛染色是在长时间的高温沸染下完成 的。容易导致羊毛织物泛黄或凝胶化,严重影响织 物的手感和鲜艳度。为了克服这些缺点,早在50年 代,国外就有人开始对羊毛低温染色进行探索。到 目前为止,已提出的羊毛低温染色法有:溶剂助剂 法、尿素法、甲酸法、低温染色助剂法、生物酶处 理法等[1]。
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