本文作者：黄钢卢良王俊华董凤春贾永堂作者单位：五邑大学纺织服装学院

试验部分

1材料和仪器

织物19．4tex×19．4tex，268根/10cm×268根/10cm全棉平布半制品染化料C．I．活性红141(台湾永光化学股份有限公司)，硝酸铈(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)，氯化钠、碳酸钠(均为工业品)仪器Data精密分光光度测试仪(上海第三分析仪器厂)，V-5000型可见光光度计(上海元析仪器有限公司，MD定形烘干小样机(鹤山精湛染整设备厂有限公司)

2染色方法

(1)染色处方C．I．活性红141/%(omf)1氯化钠/(g•L－1)20碳酸钠/(g•L－1)10浴比1∶30硝酸铈/%(omf)x(2)染色工艺曲线

3测试方法

1）上染百分率

用紫外-可见光分光光度计在最大吸收波长(λmax)处分别测定染色前后染浴的吸光度，按式(1)计算上染百分率(E)。

2）织物表观颜色深度

布样折叠四层，用Data精密分光光度测试仪测定染色织物的K/S值，光源为D65，视角为10°。

3）染色均匀性

测定每块布样5个不同位置的K/S值，按式(2)计算分散系数D，利用分散系数来表征染色的均匀性。D值越小，表明染色均匀性越好。

4）耐摩擦色牢度

按照GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》标准测定。

结果与讨论

1稀土浓度对上染速率和上染百分率的影响

根据式(1)计算得到不同稀土浓度下染色不同时间的上染百分率，如图1所示。由图1知，加入稀土后，活性染料的上染速率和上染百分率都有所提高。染色时间为40min时，基本达到平衡。当稀土质量分数为0．3%(omf)时，平衡上染百分率比未加稀土时要提高15%左右。这是因为带正电荷的稀土离子被棉纤维吸附后，降低了纤维表面的负电位，减小了棉纤维对活性染料阴离子的静电斥力，有利于染料的吸附上染;另一方面，稀土离子能与活性染料形成络合物，染料分子质量增大，染料对纤维的直接性增大［2］。由图1知，当稀土质量分数小于0．3%(omf)时，染料平衡上染百分率随稀土用量增加而增加;当稀土质量分数为0．3%(omf)时，上染率提高最为明显。这可能是因为该浓度下，棉纤维对稀土铈的吸附达到饱和［13］，稀土离子、染料和纤维形成络合物的量达到最大值。当稀土质量分数超过0．3%(omf)时，棉纤维不再吸附铈离子，染液中多余的铈离子在碱性条件下，生成沉淀析出，使染液变得浑浊，不利于染料上染。因此，稀土质量分数为0．3%(omf)，染色时间为40min。

2稀土浓度对得色量和染色均匀性的影响

上述各染色平衡样品(80min)在5个不同位置的K/S值见表1所示。由表1知，得色量的变化规律与平衡上染百分率的规律相似。经过稀土法处理的样品，K/S平均值明显高于未经处理样品的值，即其得色量要高于未经稀土处理样品的得色量。稀土质量分数低于0．3%(omf)时，随稀土浓度的增加，得色量稍有增加;稀土质量分数为0．3%(omf)时，得色量增加最多;稀土质量分数超过0．3%(omf)之后，得色量几乎不再增加。此外，样品经过稀土处理，其分散系数比未处理样品的系数要小，表明经过稀土处理的染色均匀性有所提高。这是因为稀土离子能够与染料和纤维发生络合作用，使得染料在纤维表面的吸附加快，相应延长了染料在纤维内部的扩散和固着时间。而染料在纤维表面的浓度增大，使得纤维表面与纤维内部浓度差增大，也有利于染料向纤维内部扩散，从而有利于染料的匀染。

3稀土对染色牢度的影响

为了研究稀土浓度对样品染色牢度的影响，我们测定了上述染色平衡样品(80min)的耐摩擦色牢度，如表2所示。由表2知，经稀土处理的样品，其耐摩擦色牢度比未经稀土处理样品要高0．5～1级，稀土质量分数为0．3%(omf)的样品色牢度最好。染色牢度的提高，是因为稀土离子能与染料分子形成络合物，染料分子对纤维的范德华力增大;另一方面，稀土离子能与纤维和染料形成大的络合物，有助于染料的固着［3］。

结论

试验研究了稀土铈对棉织物活性染料染色性能的影响，结果发现，通过严格控制稀土的加料顺序和用量，即使在碱性条件下，稀土铈也能应用于棉织物活性染料一浴法染色过程。(1)加入稀土后，染料的上染速率和上染百分率都有所提高。稀土铈的最佳质量分数为0．3%(omf)，染色时间为40min，基本达到染色平衡，此时，活性染料的平衡上染率提高了15%左右。(2)加入稀土后，染料的得色量、染色均匀性均有所提高，耐摩擦色牢度可提高0．5～1级。