涂層機、定型機、地毯機專業生成廠家無錫前洲興華機械2022年12月12日訊 錦綸印染加工多用弱酸性染料,染料和纖維主要以范德華力和氫鍵結合,存在色牢度較差的問題,市售酸性染料固色劑雖能提高耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度,但仍缺乏有效的汗漬牢度固色劑。雖然通過充分皂洗、染料篩選、優化固色工藝和開發新的固色劑或牢度增進劑,能改善耐汗漬色牢度,但是堿性汗漬色牢度仍較差。
酸性染料耐汗漬色牢度的提升劑仍以季銨鹽的聚酰胺固色劑為主,多采用多胺化合物與雙氰胺的縮聚反應來制備無甲醛聚酰胺固色劑,如汗漬牢度劑SF-30A,屬于聚陽離子型固色劑。雖然季銨鹽型聚酰胺固色劑能明顯提高酸性染料的汗漬牢度,但會明顯降低織物的耐摩擦色牢度。
本研究的目的是既不降低耐摩擦色牢度,又能提高季銨鹽型聚酰胺固色劑的耐汗漬色牢度。試驗首先測定了汗漬牢度劑SF-30A的固色效果,其次考察了汗漬牢度劑SF-30A與濕摩提升劑HS-222、黏合劑SD-20B,以及丙烯酸酯單體綜合處理對錦綸印花織物耐摩擦色牢度和耐汗漬色牢度的改進效果。
1.1材料
織物380T尼絲紡印花織物,20D/20D,面密度35g/m2
助劑汗漬牢度劑SF-30A(季銨鹽型聚酰胺,含固率30%,自制),黏合劑SD-20B(丙烯酸丁酯和丙烯酸等單體的共聚物,含固量24%,自制),濕摩提升劑HS-222工業級,化劑FMEE、過硫酸銨及其它助劑。
1.2試驗方法
1.2.1浸漬整理工藝
(1)工藝流程
錦綸織物→浸漬整理液→離心脫水→烘干→高溫焙烘→成品
(2)整理液處方/%(omf)
汗漬牢度劑SF-30A x
濕摩提升劑HS-222 y
黏合劑SD-20B z
(3)整理條件
pH值4.5~5.5(醋酸調節),浴比1:20,室溫浸漬20min,160℃焙烘3min。
1.2.2浸軋整理工藝
(1)工藝流程
錦綸織物→浸軋整理液→烘干→高溫汽蒸→烘干→成品
(2)單體乳液
將3%丙烯酸酯單體、0.75%乳化劑FMEE與0.15%過硫酸銨混合進行高剪切乳化,乳化時間為30min,制得單體乳液。
(3)整理液組成
在上述單體乳液中加入4%汗漬牢度劑SF-30A,用醋酸調節pH值為4.5~5.5。
(4)整理條件
室溫,二浸二軋,軋液率90%;高溫汽蒸,濕度40%,溫度160℃,時間5min。
1.3測試方法
(1)耐摩擦色牢度
按照GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測試,并按GB/T251—2008《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》評級。
(2)耐汗漬色牢度
按照GB/T3922—2013《紡織品色牢度試驗耐汗漬色牢度》測試,并按GB/T251—2008《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》評級。
2.1汗漬牢度劑對錦綸色牢度的影響
錦綸印花織物采用1.2.1節浸漬整理工藝,汗漬牢度劑SF-30A質量分數對織物耐摩擦色牢度和耐汗漬色牢度的影響見表1。
表1 汗漬牢度劑SF-30A質量分數對色牢度的影響
由表1可知,錦綸印花織物具有優異的干和濕耐摩擦色牢度以及堿性汗漬的羊毛沾色牢度,但堿性汗漬的錦綸沾色牢度較差,僅為2~3級。經汗漬牢度劑SF-30A整理后,對干摩擦牢度和堿性汗漬的羊毛沾色牢度無影響,仍為4~5級;對堿性耐汗漬牢度的錦綸沾色有明顯改善,且隨SF-30A質量分數的增加而提高,最高能提高1.5級,達4級;但會引起經向和緯向濕摩擦牢度的下降,濕摩擦牢度的下降與SF-30A整理劑的用量有關,當SF-30A質量分數為4%時,濕摩擦牢度最大下降2級。這是因為SF-30A整理劑是一種聚酰胺陽離子季銨鹽,與錦綸和陰離子酸性染料具有較好的親和力,且能在纖維表面成膜,具有較好的耐堿性汗漬色牢度,因此能提高對錦綸沾色的汗漬牢度,且不影響干摩擦牢度和堿性汗漬的羊毛沾色牢度。陽離子聚酰胺與酸性染料的靜電作用,雖能減少織物上酸性染料在堿性介質中的解析,但濕態時會引起酸性染料向纖維表面的遷移,即在提高酸性染料耐汗漬牢度的同時降低了濕摩擦牢度。該織物印花用的酸性染料本身具有優良的堿性汗漬的羊毛沾色牢度。
2.2汗漬牢度劑和濕摩提升劑的影響
為提高汗漬牢度劑SF-30A處理錦綸印花織物后的耐摩擦色牢度,采用1.2.1節整理工藝,固定整理劑的總質量分數為8%,汗漬牢度劑SF-30A和濕摩提升劑HS-222按不同質量比混合,考察兩者質量比對織物耐摩擦色牢度和耐汗漬色牢度的影響(表2)。
表2 汗漬牢度劑SF-30A和濕磨提升劑HS-222質量比對織物色牢度的影響
由表2可知,汗漬牢度劑SF-30A和濕摩提升劑HS-222同浴使用,對錦綸印花織物堿性汗漬牢度的羊毛沾色和干摩擦牢度無影響;對堿性汗漬牢度的錦綸沾色有所提升,最高提高2級;但濕摩擦牢度仍有所下降,最高下降1.5級。比較表1和表2可知,當汗漬牢度劑SF-30A用量相同時,加入濕摩提升劑HS-222對提高堿性汗漬牢度有利,但不能提高濕摩擦牢度。這可能是因為具有交聯成膜性的濕摩提升劑HS-222能提高聚酰胺陽離子季銨鹽與纖維的相互作用,提高了固色劑的耐堿性汗漬牢度,但由于酸性染料的水溶性,仍會引起濕態時染料向纖維表面的遷移。
2.3汗漬牢度劑和黏合劑的影響
為提高汗漬牢度劑SF-30A與錦綸纖維的結合牢度,采用1.2.1節整理工藝,固定整理劑的總質量分數為8%,汗漬牢度劑SF-30A和黏合劑SD-20B按不同質量比混合,考察兩者質量比對織物耐摩擦色牢度和耐汗漬色牢度的影響,見表3。
表3 汗漬牢度劑SF-30A和粘合劑SD-20B質量比對織物色牢度的影響
由表3可知,汗漬牢度劑SF-30A和黏合劑SD-20B同浴使用,對錦綸印花織物堿性汗漬的羊毛沾色牢度和干摩擦牢度無影響;對堿性汗漬的錦綸沾色牢度能提高1.5級,且對濕摩擦牢度的影響較小,當黏合劑SD-20B質量分數達6%時,濕摩擦牢度不下降。這是因為陰離子性的SD-20B和陽離子性的SF-30A的靜電作用,很大程度上能提高整理劑與纖維的結合牢度,阻止濕態時酸性染料向表面的遷移,提高整理劑的耐堿汗性。但使用時容易聚集,形成固色斑。為此,采用非離子表面活性劑平平加O乳化,雖對防止聚集有利,但對堿性汗漬的錦綸沾色牢度提升不利。因此,此方法仍值得進一步探討。
2.4丙烯酸酯類單體微量聚合的影響
丙烯酸酯黏合劑對提升錦綸印花織物的汗漬牢度和防止濕摩擦牢度降低有利,因此選擇18種丙烯酸酯類單體的乳液分別與汗漬牢度劑SF-30A同浴整理(按1.2.2節浸軋整理工藝),考察不同丙烯酸酯單體聚合對織物摩擦牢度和汗漬牢度的影響,結果見表4。
表4 丙烯酸酯類單體聚合對織物色牢度的影響
由表4可知,與未整理或單獨汗漬牢度劑SF-30A整理相比,有丙烯酸酯類單體的聚合,(1)干摩擦牢度和堿性汗漬羊毛沾色牢度,除部分單體(ID?MA、TMPTMA、PEG200DMA、PEG400DMA、TMP3EOTA、DEGDMA、TEGDMA)降低0.5級外,其余單體的色牢度基本保持不變;
(2)堿性汗漬的錦綸沾色牢度比未整理織物提高了1.5~2.0級,比單獨SF-30A整理提高了0.5~1.0級;
(3)濕摩擦牢度比未整理織物降低0.5~2.0級,除部分(PHEMA、PEG400DMA和Di-TMPTA)單體外,下降幅度比單獨SF-30A整理小;
(4)采用BPA2EODMA、Di-TMP?TA單體和汗漬牢度劑SF-30A整理的錦綸織物,其堿性汗漬牢度達4~5級,提高了2級,干摩擦牢度保持不變,達4~5級,但濕摩擦牢度稍有下降,達4級。
丙烯酸酯類單體在引發劑的作用下,能發生自聚反應,在纖維表面成膜,但膜的性質或與汗漬牢度劑SF-30A和纖維的相互作用會影響色牢度。這是因為:
1)整理劑SF-30A單獨存在時,其固色機理依賴于離子鍵和成膜性,當纖維表面形成的整理劑SF-30A膜耐堿性較好時,能阻止染料在堿性介質中解析,減少對纖維的再上染(沾色),提高耐堿性汗漬牢度,同時也能提高耐干摩擦牢度。但當整理劑形成的膜的溶脹性較好時,會加速因濕態摩擦時染料的解析,降低濕態摩擦牢度。
2)丙烯酸酯類單體的結構中含有乙烯基,在過硫酸銨的引發下發生聚合反應,丙烯酸酯能自身聚合成高分子物,也能與纖維、整理劑SF-30A等形成共價交聯,提高其與纖維的結合牢度,降低SF-30A膜的親水性和溶脹性。因此,丙烯酸酯類單體在纖維上的接枝共聚,起到了交聯劑的作用,有利于提升濕摩擦牢度。
3)因丙烯酸酯的接枝共聚,改變了整理劑SF-30A自身的性能和與纖維的結合牢度。這與丙烯酸酯單體的性質有關,如具有4個乙烯基的Di-TMPTA單體和具有雙酚A結構的BPA2EODMA單體,因單體反應活性的增加或苯環結構的引入,不僅能大幅度提高堿性汗漬牢度,也能保持優良的干態和濕態摩擦牢度。
(1)陽離子汗漬牢度劑SF-30A能明顯提高酸性染料的汗漬牢度,但會降低染料的摩擦牢度。當汗漬牢度劑SF-30A與濕摩提升劑HS-222同浴整理時,能減少錦綸印花織物摩擦牢度的下降。
(2)陽離子汗漬牢度劑SF-30A與陰離子黏合劑SD-20B同浴整理,不僅能提高酸性染料的汗漬牢度,且對錦綸印花織物摩擦牢度的影響較小,但存在容易聚集的不足。
(3)丙烯酸酯類單體的聚合對改善摩擦牢度的下降是有利的,但與單體自聚體的性質有關。當選擇具有4個乙烯基的Di-TMPTA單體或雙酚A結構的BPA2EODMA單體與汗漬牢度劑SF-30A同浴整理時,錦綸印花織物具有較理想的色牢度,堿性汗漬牢度達4~5級,摩擦牢度達4級。
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