酸性染料可染改性聚酯纖維的染色研究

周麗娜+黃關(guān)葆

摘要：本研究在制備酸性染料可染聚酯纖維的基礎(chǔ)上，對(duì)該纖維在常壓沸染條件下進(jìn)行酸性染料染色，考察了染色條件對(duì)上染百分率的影響，并與普通聚酯纖維、錦綸6、羊毛、蠶絲等進(jìn)行酸性染料染色對(duì)比。實(shí)驗(yàn)得出較佳工藝條件為：酸性艷綠3GM用量2%（o.w.f），染色時(shí)間 1 h，浴比1∶50，在此條件下染料的上染百分率達(dá)到53.5%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與羊毛、蠶絲、錦綸6相比，改性聚酯纖維的酸性染料可染性還存在差距，但明顯優(yōu)于普通聚酯纖維。

關(guān)鍵詞：改性聚酯纖維；酸性染料；可染性；上染百分率

中圖分類號(hào)：TS193.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Study on the Dyeability of Acidic Dyes to the Modified Polyester Fiber

Abstract： A kind of modified polyester fiber were prepared and dyed with acidic dyes in order to test the dyeability of the fiber. The dye-uptake of acidic dyes to the modified polyester fiber was also compared with that of wool， silk， PA6 and PET. The optimum condition was as follows： dyeing time 1h， bath ratio 1∶50， in which the dye-uptake could reach 53.5%， when dosage of Brilliant Green 3GM Mas 2%（o.w.f）. The dyeability of acidic dyes to the modified polyester fiber was lower than that of wool， silk and PA6， but much higher than that of PET.

Key words： modified polyester fiber； acid dyes； dyeability； dye-uptake

為了對(duì)聚酯纖維進(jìn)行染色改性，目前主要是通過物理改性（原液著色、超高速紡絲、熱處理、復(fù)合紡絲、共混紡絲）；化學(xué)改性和其他改性（如表面處理、光化學(xué)處理、低溫等離子體處理、微膠囊等）?，F(xiàn)在比較成熟的改性成果為陽離子染料可染改性和分散染料常壓可染改性，均已實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化，并有穩(wěn)定的市場(chǎng)供應(yīng)。

酸性染料分子中含有磺酸基和羧基等水溶性基團(tuán)，是水溶性染料，其色澤鮮艷、色譜齊全，對(duì)蛋白質(zhì)纖維具有較高的親和力，主要用于羊毛、蠶絲、錦綸、皮革等的染色。國(guó)內(nèi)外對(duì)于酸性染料可染改性聚酯纖維也展開了廣泛的研究，但還沒有較為成熟的成果。將PET和聚酰胺共混，可實(shí)現(xiàn)染色改性的目的，但由于加入了大量的末端氨基，會(huì)大大降低聚酯纖維的某些優(yōu)越性能。目前，共聚改性方法是在聚合時(shí)加入含氮的共聚單體。氮易生成季銨化合物，接納酸性介質(zhì)中的氫離子而帶正電荷，致使正電荷集中在聚合物主鏈的堿性基團(tuán)上，成為吸收陰離子染料的染座。通過共聚法在聚酯大分子鏈中引入含氮的堿性極性基團(tuán)，目前用到的改性劑有：含叔胺的二元酸、二元醇或哌啶、哌嗪類含氮雜環(huán)化合物，含酰胺類的改性劑。本文通過引入含氨基的改性劑，成功合成了酸性染料可染改性聚酯，并對(duì)其進(jìn)行模擬紡絲，初步探討了在不同染色條件下用酸性染料上染自制改性聚酯纖維，并對(duì)比了其與空白聚酯、羊毛、蠶絲、錦綸6的上染情況。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與試劑

材料：酸性染料可染改性聚酯纖維（自制）、普通聚酯纖維（自制）、錦綸6纖維（自制），羊毛纖維（商品）、蠶絲纖維（商品）。

化學(xué)品：醋酸、98%濃硫酸、無水硫酸鈉，均為分析純，北京化工廠產(chǎn)；普拉紅-B、酸性湖藍(lán)A、酸性艷綠3GM（由酸性艷藍(lán)5GM和酸性艷黃6G按一定比例拼混而成），均為工業(yè)品，主要成分結(jié)構(gòu)式如下。

實(shí)驗(yàn)儀器：恒溫水浴鍋、電子天平、721W型可見分光光度計(jì)。

1.2 染色及測(cè)試方法

（1）測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)

配置染液，將染色原液稀釋至0.048 g/L，在分光光度計(jì)上測(cè)定不同波長(zhǎng)時(shí)的吸光度值。以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)作圖，得出該濃度下染料的最大吸收波長(zhǎng)λmax。

（2）上染百分率的測(cè)定

將染色殘液和洗滌液的混合液轉(zhuǎn)移到500 mL容量瓶中并定容，取30 mL混合液并稀釋至50 mL。分別在最大吸收波長(zhǎng)λmax處測(cè)其吸光度值B。同樣稀釋倍數(shù)在λmax測(cè)得染液吸光度值A(chǔ)。根據(jù)以下公式計(jì)算上染百分率。

上染百分率（%）=（1 -B/A）× 100% （式 一）

（3）染色時(shí)間和浴比對(duì)上染百分率的影響

染色處方：

普拉紅B（酸性湖藍(lán)A、酸性艷綠3GM） 2%（o.w.f）

硫酸鈉 3%（o.w.f）

pH值 4

浴比 1∶Y

染色工藝曲線：

2 結(jié)果與討論

2.1 染色時(shí)間對(duì)上染百分率的影響

選用普拉紅B，在浴比1∶50的條件下，改變沸染時(shí)間，測(cè)定染色時(shí)間對(duì)纖維上染百分率的影響，結(jié)果如表 1、圖 1所示。

由表 1 、圖 1 可知，當(dāng)沸染時(shí)間超過 1 h后，上染百分率提高不明顯，纖維得色無明顯差異，說明沸染 1 h，染料對(duì)纖維的吸附已達(dá)到飽和，無需再延長(zhǎng)染色時(shí)間。 2.2 浴比對(duì)上染百分率的影響

選用普拉紅B，沸染時(shí)間 1 h，改變?nèi)旧”?，考察浴比大小?duì)上染百分率的影響，結(jié)果如表 2、圖 2 所示。

由表 2、圖 2 可知，浴比對(duì)上染百分率的影響較大，在其他染色條件相同的情況下，纖維上染百分率隨浴比的增大而降低，當(dāng)浴比為1∶100時(shí)，上染百分率下降顯著。綜合考慮得色和勻染性，選定浴比以1∶50為宜。

2.3 不同酸性染料的上染百分率

在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，改變?nèi)玖戏N類，其他工藝條件不變，測(cè)定不同酸性染料對(duì)改性纖維的上染百分率，結(jié)果如表3、圖 3 所示。

表 3 中，在相同的染色處方和工藝條件下，3 種酸性染料對(duì)改性纖維的上染百分率存在明顯差異，其中酸性艷綠3GM的上染百分率最高，這種差異與染料分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。從圖 3 可以看出，3 種染料均可賦予改性纖維理想的得色量。

2.4 不同纖維的染色對(duì)比

用普拉紅B對(duì)改性聚酯纖維、普通聚酯纖維、錦綸6以及羊毛和蠶絲進(jìn)行染色，對(duì)比上染情況，結(jié)果如表 4、圖 4 所示。

表 4、圖 4 說明，與羊毛、蠶絲、錦綸6的上染情況相比，普拉紅B對(duì)改性聚酯纖維的上染百分率較低，得色較淺，但與普通聚酯纖維相比，改性聚酯纖維具有良好的酸性染料可染性。

3 結(jié)論

普通聚酯纖維不能用酸性染料染色，本研究課題制備出了一種酸性染料可染聚酯纖維，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)用量為2%（o.w.f），在浴比1∶50，沸染 1 h的條件下，酸性艷綠3GM對(duì)改性纖維的上染百分率達(dá)到53.5%。雖然與羊毛、蠶絲、錦綸6相比，改性纖維的酸性染料可染性還存在差距，但較普通聚酯纖維，已獲得很大提升。此外，改性聚酯纖維價(jià)格便宜，綜合服用性能較好，具有較好的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)（略）