劉 杰

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)輕工與紡織學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010080）

蠶絲／莫代爾混紡織物活性染料一浴法染色

劉 杰

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)輕工與紡織學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010080）

采用雙活性基FN型活性染料Novacron黃FN-R對(duì)混紡比為70／30的蠶絲／莫代爾混紡織物進(jìn)行染色，研究了染色工藝參數(shù)pH值、元明粉用量、純堿用量、固色溫度及時(shí)間對(duì)蠶絲／莫代爾混紡織物同色性的影響，并測(cè)試K／S值及固色率來(lái)分析蠶絲／莫代爾混紡織物的同色性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)染料用量2%（owf）時(shí)，pH值6，元明粉用量30g／L，碳酸鈉用量10g／L，固色溫度60℃，固色時(shí)間1h時(shí)，蠶絲／莫代爾混紡織物能夠獲得較好的同色性。

活性染料；蠶絲／莫代爾混紡織物；一浴法染色；K／S值；同色性

蠶絲／莫代爾混紡織物以其優(yōu)異的性能和獨(dú)特的風(fēng)格倍受人們青睞，它將兩種纖維的優(yōu)點(diǎn)集于一身，兼具蠶絲良好的懸垂性、柔軟的手感、華麗的外觀、優(yōu)雅的光澤和莫代爾的環(huán)保、良好的透氣性、較強(qiáng)的吸濕性、易于生物降解等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了純絲綢織物的高成本，純莫代爾織物易變形的不足，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，具有良好的市場(chǎng)前景［1］。由于蠶絲、莫代爾的纖維結(jié)構(gòu)、化學(xué)性能均存在異同，因此染色性能有很大的區(qū)別，目前應(yīng)用最廣泛的是兩浴兩步染色工藝，但這種方法的染色能耗較大，水資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重，會(huì)帶來(lái)一定的環(huán)境問(wèn)題，因而研究混紡織物同浴染色的工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義［2－3］。本文選用Novacron FN型活性染料對(duì)蠶絲／莫代爾混紡織物進(jìn)行同浴染色，能達(dá)到較好的同色性。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1材料和儀器

儀器：燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、pH試紙、AL204型電子天平、AS-12型常溫震蕩式小樣染色機(jī)（佛山市順德亞諾精密器械制造有限公司），CM-3600A型電腦測(cè)色配色儀（上海卡羅卡超儀器有限公司），UV-1705型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。

材料：蠶絲織物、莫代爾織物、蠶絲／莫代爾混紡織物（70／30）、Novacron黃FN-R、碳酸鈉、元明粉、冰醋酸等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

染色工藝處方：染料2%（owf），碳酸鈉6～12g／L，元明粉20～35g／L，pH：5～8，固色溫度40～70℃，固色時(shí)間30～60min，浴比1∶20，織物1g（純蠶絲織物1g，純莫代爾織物1g，蠶絲／莫代爾混紡織物1g）。

染色工藝過(guò)程：用活性染料Novacron黃FN-R對(duì)蠶絲織物、莫代爾織物、蠶絲／莫代爾混紡織物分別進(jìn)行染色，通過(guò)上染百分率和染色織物表觀深度值（K／S值）的測(cè)定，分析混紡織物染色同色性，工藝曲線如圖1所示。

圖1蠶絲／莫代爾混紡織物活性染料染色工藝曲線

1.3 性能測(cè)試

1.3.1 表觀顏色深度和同色性

染色織物表觀色深一般用K／S值來(lái)表征，實(shí)驗(yàn)通過(guò)電腦測(cè)色配色儀分別測(cè)定蠶絲織物、莫代爾織物、蠶絲／莫代爾混紡織物的K／S值。

蠶絲／莫代爾混紡織物的染色同色性用同色平衡值（Q）即蠶絲織物和莫代爾織物的K／S值的比值來(lái)表示。由公式Q＝［K／S（蠶絲）］／［K／S（莫代爾）］可知，當(dāng)Q值越接近1，則蠶絲／莫代爾混紡織物的同色性越好；Q＜1，蠶絲織物的表觀顏色深度比莫代爾織物淺；Q＞1，蠶絲織物的表觀顏色深度比莫代爾織物深［4］。

1.3.2 上染百分率

分別取每組織物染色前后的染液并將其稀釋一定倍數(shù)，通過(guò)測(cè)定在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度來(lái)得到活性染料的固色率。固色率的計(jì)算公式為：

式中：A0為染色前染液吸光度；A1為染色后殘液的吸光度；N0為染色前染液的稀釋倍數(shù)；N1為染色后殘液的稀釋倍［5－6］。

1.3.3 勻染性

用電腦測(cè)色配色儀測(cè)試同浴染色的蠶絲／莫代爾織物相對(duì)于純蠶絲織物的色差△E，確定蠶絲／莫代爾混紡織物的同色性。

1.3.4 耐皂洗色牢度

將染色后的混紡織物在濃度為5g／L的肥皂溶液中皂洗，溫度40℃，時(shí)間1h，浴比1∶50；之后再水洗、晾干。最后用評(píng)定變色用灰色樣卡進(jìn)行評(píng)級(jí)。

1.4 染色工藝的優(yōu)化

選擇染液pH值、元明粉用量、碳酸鈉用量、固色溫度和固色時(shí)間作為主要影響因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平如表1所示。

表1L16（45）正交試驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與討論

2.1染色工藝對(duì)混紡織物同色性的影響

將Novacron黃FN-R用于混紡織物染色，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，以染色織物表觀顏色深度（K／S值）及同色平衡值（Q）為指標(biāo)，對(duì)影響混紡織物活性染料染色的工藝參數(shù)（pH值、元明粉用量、硫酸鈉用量、染色溫度及時(shí)間）進(jìn)行優(yōu)化，分析不同染色工藝參數(shù)對(duì)混紡織物同色性的影響，確定可使同色性達(dá)到最好的染色工藝，正交試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 pH值

染液pH值會(huì)直接影響蠶絲纖維和莫代爾纖維的染色性能，由表2可以看出，隨著染液pH值的增大，莫代爾織物的K／S值相應(yīng)增大，而蠶絲織物的K／S值卻增大到一定程后開(kāi)始減小，這是因?yàn)樾Q絲的等電點(diǎn)較低，在pH為7時(shí)蠶絲纖維帶負(fù)電與染料陰離子存在靜電斥力。而隨著染液pH值的降低，蠶絲纖維開(kāi)始呈現(xiàn)正電性，活性染料與蠶絲纖維之間不僅有范德華力還有離子間作用力。當(dāng)染液pH為6時(shí)，混紡織物的同色性達(dá)到最好。

2.1.2 元明粉用量

由表2可看出，元明粉對(duì)蠶絲、莫代爾均有促染作用，隨著元明粉用量的增加，莫代爾織物纖維的K／S值不斷增大，蠶絲的K／S值起初也有增大，但到一定程度時(shí)，蠶絲的K／S值開(kāi)始有所下降，當(dāng)元明粉用量為30g／L時(shí)，同色平衡值Q最接近1。

2.1.3 碳酸鈉用量

對(duì)蠶絲／莫代爾混紡織物而言，蠶絲纖維對(duì)堿性環(huán)境較敏感且在堿性條件下固色會(huì)伴隨著不同程度染料的水解，因此要控制好碳酸鈉的用量。隨碳酸鈉用量的增加，蠶絲織物的K／S值是先增加后降低的趨勢(shì)，而莫代爾織物則總體呈上升趨勢(shì)。由表2可知當(dāng)碳酸鈉用量為10g／L時(shí)，混紡織物的同色性較好。這是因?yàn)樾Q絲與莫代爾纖維均與染料通過(guò)共價(jià)結(jié)合發(fā)生反應(yīng)，碳酸鈉作為一種可溶性電解質(zhì)在固色階段可起到促染作用，因此碳酸鈉濃度在較低范圍內(nèi)增加時(shí)，蠶絲織物和莫代爾織物的K／S值均會(huì)增加。但在強(qiáng)堿條件下，蠶絲作為蛋白質(zhì)纖維羧基電離使纖維負(fù)電性增加，對(duì)陰離子染料斥力增加不利于與蠶絲纖維反應(yīng)。

2.1.4 固色溫度

蠶絲織物和莫代爾織物適宜的固色溫度不同，因此固色溫度對(duì)混紡織物的同色性也有一定程度的影響。隨溫度的升高，蠶絲織物和莫代爾織物的表觀K／S值均呈增大趨勢(shì)，同色平衡值Q均接近于1，60℃之后蠶絲織物K／S值依舊有較大幅度增加，而莫代爾織物K／S值卻出現(xiàn)少許下降趨勢(shì)，混紡織物同色性變差。此外，溫度過(guò)高則活性染料水解加快，因而蠶絲／莫代爾混紡織物最適宜的固色溫度為60℃。

2.1.5 固色時(shí)間

活性染料對(duì)混紡織物進(jìn)行染色時(shí)，固色時(shí)間也會(huì)對(duì)混紡織物的同色性產(chǎn)生一定的影響。固色時(shí)間太短，染料固著效果不好；固色時(shí)間太長(zhǎng)，染料水解程度增大。由表2知，當(dāng)固色時(shí)間為1h時(shí)，蠶絲／莫代爾混紡織物的同色性可達(dá)到最好。

2.2 上染百分率

為分析活性染料Novacron黃FN-R染料對(duì)蠶絲、莫代爾兩纖維組分的染色差異，用Novacron黃FN-R在上述最優(yōu)工藝條件下分別對(duì)蠶絲織物、莫代爾織物染色，測(cè)得上染百分率如表3所示。

表3 蠶絲／莫代爾混紡織物上染百分率單位：%

根據(jù)表3可知，該染料對(duì)蠶絲、莫代爾均能達(dá)到一定的上染率，分別染色時(shí)上染百分率差異不大，即該染料既可以上染蠶絲又可以上染莫代爾。

2.3 勻染性

勻染性測(cè)試結(jié)果如表4所示，其中△L表示亮度差，大于0表示蠶絲／莫代爾混紡織物比純蠶絲織物色淺；△C表示純度差，小于0表示蠶絲／莫代爾混紡織物比純蠶絲織物色暗；△H為色相差；△E為總色差，差值越大表示勻染性越差。

表4 蠶絲／莫代爾混紡織物勻染性

由表4可知，由于蠶絲和莫代爾纖維結(jié)構(gòu)和染色性能不同，使蠶絲／莫代爾混紡織物比純蠶絲織物色淺，顏色偏暗，色相也有一定差異，但可達(dá)到兩種纖維同色性允許范圍，勻染性較好。

2.4 耐皂洗色牢度

通過(guò)對(duì)以上染色織物進(jìn)行皂洗牢度測(cè)試，得到結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，蠶絲的皂洗牢度比莫代爾的皂洗牢度稍微差一些，但總體而言，混紡織物蠶絲、莫代爾雙組分沾色牢度和變色牢度都能達(dá)到3級(jí)以上，可滿足服用要求。

表5 蠶絲／莫代爾混紡織物皂洗牢度單位：級(jí)

3 結(jié)論

雙活性基Novacron FN型活性染料既適合上染蠶絲也適合上染莫代爾，用該染料上染的蠶絲／莫代爾混紡織物的同色性受pH值、固色時(shí)間、固色溫度、助劑用量等的影響。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，以染色織物K／S值及同色平衡值Q為指標(biāo)，得到最佳工藝為：當(dāng)染料用量為2%（owf）時(shí)，pH值為6，元明粉用量為30g／L，碳酸鈉用量為10g／L，固色溫度為60℃，固色時(shí)間為1h時(shí)，蠶絲／莫代爾混紡織物可獲得較好的同色性和染色牢度。

［1］ 孫 靜，卞莉薇，何宇婷，等.萊賽爾纖維／桑蠶絲／棉三組分混紡織物定量分析研究［J］.紡織科技進(jìn)展，2014，（1）：44－46.

［2］ 孫 宏，韓慧敏，王明芳.棉／再生蠶絲蛋白纖維混紡織物的開(kāi)發(fā)與舒適性研究［J］.現(xiàn)代紡織技術(shù)，2015，（3）：4－6.

［3］ 京 麗，邢建偉，徐成書(shū)，等.真絲／棉交織物活性染料染色的同色性研究［J］.印染助劑，2008，25（8）：36－38.

［4］ 李曉春，曹機(jī)良.蠶絲／棉織物一浴法同色性染色［J］.絲綢，2012，6（49）：12－15.

［5］ 侯永剛.提高棉／蠶絲混紡織物同色性的染色工藝［J］.印染，2014，（8）：22－24.

［6］ 王華清.真絲／棉交織物活性染料無(wú)鹽無(wú)堿染色工藝［J］.印染，2011，（8）：20－22.

Silk／Modal Blended Fabric Dyeing with Reactive Dyes in One Bath

LIU Jie
（Institute of Light Industry and Textile，Inner Mongolia University of Technology，Hohhot 010080，China）

The double reactive radicals FN，reactive dyes Novacron yellow FN-R，was used to dye the 70／30silk／modal blended fabric.The influences of pH value，the amount of sodium sulfate and soda ash，fixing temperature and time on the union dyeing property of silk／modal blended fabric were studied.The union dyeing property of silk／modal blended fabric was analyzed by testing the K／S values and fixation rate.The results showed that the optimal process mean that the amount of dye was 2%（owf），pH value was 6，sodium sulfate was 30g／L，sodium carbonate was 10g／L，fixing temperature was 60℃，fixing time was 1h.

reactive dyes；silk／modal blended fabric；one bath dyeing；K／S value；union dyeing property

TS193.5

B

1673－0356（2015）06－0020－03

2015-08-29

劉 杰（1989-），女，在讀碩士研究生，主要從事混紡織物染色的研究，E-mail：1204721558＠qq.com。