锦氨织物染色同色性及其牢度提升研究

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锦氨弹力织物因其回弹性能优良,成衣穿着舒适柔软,在瑜伽服、泳装、贴身内衣等服装上有大量的应用,深受人们的喜爱,具有广阔的市场。目前锦氨织物在染整加工中仍存在一些瓶颈问题,由于氨纶没有专用染料且氨纶含量占比少,故通常采用锦纶适用的酸性染料染色,但锦纶与氨纶理化性能有较大差异,染色后存在氨纶得色较浅、色牢度较差等问题。对此,在提升氨纶染深性方面,可通过优选染料或制备易染氨纶来改善,但这些方法应用范围有局限或成本较高。而在锦氨染色过程中添加氨纶上色剂,是一种有效提高锦氨织物同色性及其色牢度的方法,目前相关研究较少。本课题探讨了影响锦氨织物同色性的影响因素;系统研究了氨纶上色剂应用于不同单色和拼混酸性染料对锦氨织物染色时,对锦氨织物的同色性和耐皂洗色牢度的影响规律;研究了氨纶上色剂的作用机制,并通过助剂复配对其应用性能进行了优化。具体研究内容及结果如下。(1)研究了不同影响因素对氨纶吸附酸性染料吸附行为的影响,考察了氨纶质量比对同色性的影响。研究结果表明,在氨纶吸附酸性染料时,随着染液初始浓度的提高,氨纶对酸性染料的吸附效率下降,吸附容量上升;随着氨纶用量的提高,氨纶对酸性染料的吸附效率上升,吸附容量下降;随着染液p H值的提高,氨纶对酸性染料的吸附效率和吸附容量都下降;随着染液保温时间的延长,氨纶对酸性染料的吸附效率和吸附容量都上升。锦氨同浴染色时,随着氨纶质量比的增加,锦纶上染料浓度的增加量大于氨纶,导致锦纶与氨纶之间色差增大。(2)研究了氨纶上色剂用量对锦纶和氨纶K/S值的影响以及氨纶上色剂应用于不同单色和拼混酸性染料时对锦氨同色性及耐皂洗牢度的影响。研究结果表明,采用多种单色酸性染料对锦氨同浴染色时,在相同结构类型的染料中,染色后氨纶K/S值随染料无机性有机性平衡值(IOB值)的减小而增加。添加2%(owf)的氨纶上色剂TF-217s均可提高氨纶K/S值,氨纶上色剂对氨纶K/S值的提升率与染料提升力指数(BDI值)成正相关。氨纶上色剂TF-217s应用于不同拼混染料时,可改善锦氨织物同色性,另外对织物耐皂洗牢度也有半级至一级的提升,并优于常规的在染浴中添加分散染料的方法。(3)研究了氨纶上色剂与纤维、染料的相互作用关系,考察了氨纶上色剂对氨纶吸附酸性染料染色动力学和热力学的影响。研究结果表明,在p H值4.5的条件下,氨纶上色剂TF-217s对氨纶Zeta电位的提升高于锦纶,可减少锦纶与氨纶的电位差。在染浴中,氨纶上色剂会与酸性染料结合形成疏水性的聚集体。氨纶吸附酸性染料时,添加氨纶上色剂可降低染色速率常数,提升染色平衡浓度和半染时间。在未加氨纶上色剂时,氨纶对酸性染料的吸附符合Langmuir模型,添加后氨纶对酸性染料的吸附更符合Langmuir+Nernst二元吸附模型,Langmuir型分配系数KL和饱和吸附值S均提高。(4)研究了不同结构阳离子助剂对锦氨染色K/S值影响。研究结果表明,阳离子基团为二甲基苄基氯化铵的助剂对氨纶K/S值的提升优于阳离子基团为三甲基氯化铵的助剂,助剂疏水链段过长时会造成助剂与染料形成难溶性色淀不易上染纤维,造成锦氨K/S值降低。十二烷基二甲基苄基氯化铵应用于不同染料染色时,对氨纶K/S值提升有普适性,与氨纶上色剂TF-217s共同使用有协同增效的作用。
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