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GSSBH对羊毛染整影响研究

GSSBH对羊毛染整影响研究

本文作者:李建华1喻红梅1叶俊2方略韬2华平1作者单位:1南通大学2南通大学

GSSBH渗透性能测试

配制200mL质量分数为1%(对羊毛织物质量,omf)的酸性染料(雅格赛特红N-PB、雅格赛特蓝N-PR)染液,浴比为50∶1。用冰醋酸和无水乙酸钠调节pH值至4.0,并分别向其中加入渗透剂FFA+匀可灵SET复合助剂[FFA和SET质量分数各为5%(omf),以下同]和不同用量GSSBH作为染色助剂。准备2cm×2cm的正方形待染羊毛织物,在室温下记录其从接触染液至开始下沉的时间。平行测定6次,时间越短,渗透性能越好。

染色试验

分别配制200mL雅格赛特红N-PB和雅格赛特蓝N-PR染液1%(omf),用冰醋酸和无水乙酸钠调节pH值,浴比为1∶50,并加入一定量的表面活性剂(空白样不加GSSBH,其它相同)。在振荡水浴锅中先将染液预热至40oC,然后投入已在水中充分润湿并挤干的羊毛织物,浴比为1∶50。40oC入染,保温10min后,以1oC/min升温至98oC,续染60min,冷却至室温,取出试样,冷水洗、晾干。

染色性能测试

1GSSBH与染料的作用

按染色工艺配制一定浓度的染液,用紫外-可见光分光光度计在400~700nm范围内,测定加入双子表面活性剂GSSBH的吸光度,绘制吸光度-波长曲线,观察最大吸收波长以及在此波长下吸光度的变化。

2上染速率曲线

准备9个洁净的染杯,加入等量染液,分别投入等量羊毛织物开始染色。间隔一定时间,分别自染液中准确吸取残液,并进行相应稀释,用SP-2100型分光光度计测定所取出染液在最大吸收波长λmax处的吸光度,按式(1)计算上染百分率E:(略)。以上染百分率为纵坐标,染色时间为横坐标作图,得到上染速率曲线。

3织物表观颜色深度

用Color-Eye3100型测色配色仪测定染色织物的表观颜色深度K/S值,测定8处,求其平均值。

4相对不匀度[5]

按式(2)计算染色织物8处表观色深K/S值平均值的标准偏差Sr(λ),其值愈小,匀染性愈好。

5染色牢度

(1)耐洗色牢度按照GB/T3921.3—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》测定。(2)耐摩擦色牢度按照GB/T3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

结果与讨论

1双子表面活性剂GSSBH的渗透性

按1.3节和1.4节采用不同用量的GSSBH和FFA+SET复合助剂分别对羊毛织物染色,结果见表1。表1中,在染色工艺条件下,助剂GSSBH对于羊毛织物具有优异的渗透性,随着助剂用量增大,渗透性变好,其渗透效果明显优于FFA+SET复合助剂。

2双子表面活性剂GSSBH与染料的作用

图1和图2分别为助剂GSSBH对雅格赛特红N-PB和雅格赛特蓝N-PR染液吸收光谱的影响。吸光度是染料溶解性能的一种表征。从图1和图2可以看出,与空白染液相比,加入表面活性剂GSSBH后,雅格赛特红N-PB吸光度稍有增加,雅格赛特蓝N-PR吸光度基本不变,但对两种染料最大吸收波长均无影响。这说明助剂GSSBH对雅格赛特红N-PB有一定的增溶作用,但增溶效果不明显,而对雅格赛特蓝N-PR则无增溶效果;最大吸收波长没有变化,说明染料色光没有发生改变。

3GSSBH用量对上染速率的影响

分别用雅格赛特红N-PB和雅格赛特蓝N-PR染羊毛织物,染料1%(omf),pH值为4,在相同条件下考察GSSBH用量对上染速率的影响,并与工厂使用的SET+FFA复合助剂比较,结果如图3和图4所示。图3中,随着GSSBH的加入及其用量的提高,染料的上染速率下降;但是当GSSBH的用量超过一定范围后,染料的上染速率和上染率均不再变化。综合考虑初始上染速率和最终上染率,雅格赛特红N-PB染色时,GSSBH用量为3.0%(omf)效果较佳。图4中,在雅格赛特蓝N-PR染色体系中,GSSBH用量为3.5%(omf)时,效果较佳。比较染色物色泽发现,加入GSSBH后,染色织物着色更均匀,说明GSSBH匀染效果优良。根据羊毛染色的匀染机理[6],在上述染色工艺条件下,染液pH值小于羊毛纤维的等电点,在染液中羊毛纤维吸附氢质子而呈现带正电荷的染座,与此同时,染液中GSSBH以磺酸盐阴离子形式存在,相当于一种无色的染料阴离子(DGSSBH),且其结构比染料阴离子简单,在染色初期能优先占据染座,以降低染料的初始上染速率达到匀染效果。由于染料阴离子与羊毛纤维间的亲和力大于GSSBH阴离子与羊毛纤维间的亲和力,随着染色时间的推移,染料阴离子逐渐置换占据染座的DGSS-BH阴离子,最终达到较高的上染率。

4GSSBH用量对匀染性的影响

分别用雅格赛特红N-PB和雅格赛特蓝N-PR染羊毛织物,染料用量1%(omf),pH值为4,在相同条件下考察GSSBH用量对织物表观色深和相对不匀度的影响,结果见表2。由表2可知,随着GSSBH用量增大,K/S值先逐渐增大后又降低;同样,随着GSSBH用量的增大,不匀度先变小(匀染性好),然后又逐渐变大(匀染性变差)。原因可能是在一定浓度范围内,随着GSSBH浓度的增大,其渗透性增强,能够更快地渗透羊毛纤维,增大了染液对羊毛纤维的“可及度”,使纤维上的染座与染料接触的几率提高,从而有利于K/S值的增大。如前所述,当GSSBH用量适宜时,染色初期其阴离子能够优先占据染座,降低染料初始上染速率,有利于匀染;而当GSSBH用量过大时,单位体积染液内染料阴离子浓度降低,以至于在有限的染色时间内,与羊毛纤维亲和力更大的染料阴离子不能充分置换占据染座的DGSSBH阴离子,而使织物K/S值降低,且不利于匀染。表2中,在雅格赛特蓝N-PR染色中,在所考察的浓度范围内,不匀度随着GSSBH用量的增大逐渐减小。对于雅格赛特红N-PB染色,GSSBH用量为3.0%(omf)时,匀染性与FFA+SET复合助剂最接近,且K/S值优于FFA+SET复合助剂;对于雅格赛特蓝N-PR染色,GSSBH用量3.5%(omf)时,匀染效果优于FFA+SET复合助剂,但表观色深欠佳。

5GSSBH对染色牢度的影响

按照1.4节染色,在雅格赛特红N-PB的染色体系中,GSSBH用量为3.0%(omf),在雅格赛特蓝N-PR染色体系中GSSBH用量3.5%(omf),以不加助剂染色物作为空白样,染色后各项色牢度指标见表3。由表3可知,双子表面活性剂GSSBH对羊毛织物染色牢度影响不大,与工厂使用的FFA+SET复合助剂的色牢度相当。这说明匀染剂GSSBH在染色过程中匀染作用较好,且不会影响羊毛的各项色牢度。

结论

(1)自制双子表面活性剂GSSBH在染色工艺条件下具有良好的润湿渗透性,且优于工厂使用的FFA+SET复合助剂。(2)双子表面活性剂GSSBH对雅格赛特红N-PB和雅格赛特蓝N-PR的吸光度影响不大,且对其最大吸收波长无影响。(3)双子表面活性剂GSSBH可降低雅格赛特蓝N-PR和雅格赛特红N-PB对羊毛织物染色的初始上染速率,匀染性能得到改善,织物表观色深K/S值有所增加,且对羊毛织物的染色牢度无明显影响。

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