藕絲纖維的活性染料染色
李志剛1,蔣少軍1,戴鴿2
(1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 紹興 312000;2.寧波申洲針織有限公司,浙江 寧波 315000)
0 前言
隨著人們對紡織面料舒適性和環(huán)保性要求的提高,新型天然纖維素纖維的研究和應(yīng)用成為近年來國內(nèi)外的研究熱點[1]。
藕是一種水生植物[2],在亞洲大部分國家與地區(qū)的春、秋和冬季都能收獲。藕類似于馬鈴薯,其莖、籽、葉、花和根都具有可烹蝕性和可食用性,且熱量低,富含維生素、礦物質(zhì)和日常飲食所需要的纖維素13]。藕絲是藕的帶狀螺旋式管胞的次生壁抽長而形成的早不但具有良好的吸濕、排汗、防臭、透氣和抗霉殺菌功能,適合開發(fā)功能性針織品如內(nèi)衣、運(yùn)動服、保健襪等國,而且含有多種對人體健康有益的微量元素性由藕絲纖維與棉纖維混紡制成的織物具有布面粗?jǐn)U、樸素、自然的風(fēng)格,與我國獨特的手工織物風(fēng)格相似,是制作襯衫、T恤的理想面料。有關(guān)藕絲纖維的染色工藝未見有詳細(xì)報道。本試驗重點研究藕絲纖維用活性染料染色的可行性,并優(yōu)化其工藝參數(shù),為藕絲纖維在紡織品中的應(yīng)用與推廣提供借鑒.
1 試驗部分
1.1 材料、試劑和儀器
材料 藕(購自紹興某菜市場)
試劑 活性染料藏青SGE(浙江閏土),HK-1036多功能練染劑(寧波華科紡織助劑有限公司),雙氧水(分析純)
儀器 AD-12型振蕩式常溫試樣機(jī)(佛山精柯紡織印染設(shè)備有限公司),PC-3015型電子秤(江蘇昆山展昕自動化設(shè)備有限公司),721型分光光度計(上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司),YGO21HL型化纖長絲電子強(qiáng)力機(jī)(溫州際高檢測儀器有限公司)
1.2 藕絲準(zhǔn)備
1.2.1 藕絲的采集
用清水將藕清洗干凈后晾干,在實驗室內(nèi)采用刀具與鑷子,把纖維從藕中慢速穩(wěn)定地拉出,并繞在光滑的圓柱形器皿表面,在室溫20-25℃條件下自然干燥備用?!?/div>
1.2.2 藕絲纖維的前處理
配制前處理液,依次加入HK-1036多功能練染劑3g/L,雙氧水10g/L,再投入藕絲纖維,升溫至90℃,保溫30mi出溫水清洗,再冷水沖洗,自然晾干,染色備用。
1.3 染色工藝
處方及工藝條件
活性染料/%(omf) 3
元明粉(/g·L-1) 10-80
純堿(/g·L-l) 5-40
浴比 1:50
溫度/℃ 60-95
時間/min 30-90
1.4 測試方法
1.4.1 上染百分率
采用分光光度計測定并確定染液最大吸收波長,再分別測定藕絲纖維在染色前后染液的吸光度,計算染料的上染率?! ?/div>
1.4.2 纖維斷裂強(qiáng)力與伸長率
參照GB/T 1798-2008《生絲試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》,采用化纖長絲電子強(qiáng)力機(jī)對藕絲纖維染后的機(jī)械性能進(jìn)行測定?! ?/div>
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2 結(jié)果與討論
2.1 元明粉用量的影響
參照1.3節(jié)工藝處方和工藝條件,設(shè)定染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%(omf),染色溫度為80℃,染色時間為60min,純堿20g幾,當(dāng)元明粉質(zhì)量濃度分別10、20、 30、40、50、60、70和80g/L時,測定藕絲纖維的上染百分率和機(jī)械性能,結(jié)果見表l。

由表1可知,隨著元明粉用量的增加,上染百分率明顯提高,說明元明粉在藕絲活性染料染色中起到促染作用。當(dāng)元明粉質(zhì)量濃度為40g幾時,活性染料的上染百分率達(dá)到最大值56%左右;再增加元明粉用量,上染率不再有明顯變化。此外,元明粉用量的增加,對斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率影響較小,藕絲纖維的斷裂強(qiáng)力在1.76cN/dtex以上,斷裂伸長率在5.90%左右。因此,后續(xù)試驗選擇元明粉質(zhì)量濃度為40g/L.
2.2 純堿用量的影響
參照1.3節(jié)工藝處方和工藝條件,設(shè)定染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%(omf),染色溫度為80℃,染色時間為60min,元明粉質(zhì)量濃度為40g/L,當(dāng)純堿質(zhì)量濃度分別5、10、15、20、25、30、35和40g/L時,測定藕絲纖維上活性染料的上染百分率和機(jī)械性能,結(jié)果見表2。


由表2可知,隨著純堿用量的增 加,上染百分率有明顯增加,說明純堿對藕絲活性染料染色具有固色作用。當(dāng)純堿質(zhì)量濃度達(dá)到15g/L時,上染百分率達(dá)到最大值56%;再增加純堿用量,上染率基本無變化。此外,純堿質(zhì)量濃度超過20g/L后,其對纖維的斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率影響較大,可能是堿性條件下,藕絲纖維部分脂肪酸及其他雜質(zhì)水解,引起纖維纖度變細(xì)。因此,試驗選擇純堿質(zhì)量濃度為15g/L.
2.3 染色溫度的影響
參照1.3節(jié)工藝處方和工藝條件,設(shè)定染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%(omf),染色時間為60min,元明粉質(zhì)童濃度40g/L,純堿質(zhì)量濃度15g/L,當(dāng)染色溫度分別為60、 65、70、75、80、85、90和95℃時,測定藕絲纖維的上染百分率和機(jī)械性能的影響,結(jié)果見表3。


由表3可知,隨著染色溫度的升高,上染百分率明顯增加,當(dāng)染色溫度達(dá)到90℃時,上染百分率達(dá)到56%,再升高染色溫度,上染百分率變化不明顯。此外,染色溫度低于80℃,溫度變化對斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率的影響較??;當(dāng)染色溫度超過80℃后,機(jī)械性能有下降趨勢;當(dāng)染色溫度達(dá)到90℃以后,斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率明顯下降°這可能是染液溫度高會加速藕絲纖維部分脂肪酸及其他雜質(zhì)的水解,導(dǎo)致藕絲纖維內(nèi)在損傷。當(dāng)染色溫度達(dá)到90℃時,纖維的斷裂強(qiáng)力在1.70cN/dtex左右,斷裂伸長率在5.50%左右,能確保后續(xù)紡紗的要求。因此,建議染色溫度控制在90℃為宜?! ?/div>
2.4 染色時間的影響
參照1.3節(jié)工藝處方和工藝條件,設(shè)定染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%(omf),染色溫度為90℃,元明粉質(zhì)量濃度40g/L,純堿質(zhì)量濃度15g/L,當(dāng)染色時間分別為30、 40、50、60、70、80和90min時,測定藕絲纖維的上染百分率和機(jī)械性能的變化,結(jié)果見表4?! ?/div>

由表4可知,隨著染色時間的延長,上染百分率有明顯增加,當(dāng)染色時間延長至60min時,上染百分率達(dá)到57%左右,之后再延長染色時間,上染百分率基本無變化。此外,染色時間低于80min,染色時間延長對斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率影響較小,當(dāng)染色時間超過80min后,機(jī)械性能指標(biāo)呈下降趨勢。因此,從上染率、機(jī)械性能和生產(chǎn)成本考慮,建議染色時間控制在60min為宜。
3 結(jié)論
(1)藕絲纖維可以采用活性染料進(jìn)行染色,當(dāng)染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%(omf),染色溫度為90℃,元明粉質(zhì)量濃度40g/L,純堿質(zhì)量濃度15g/L,染色保溫時間60min時,上染率達(dá)到57%左右,斷裂強(qiáng)力為1.7cN/dtex,斷裂伸長率達(dá)到5.5%,基本符合生產(chǎn)要求。
(2)從試驗效果看,藕絲纖維活性染色的上染率還略偏低,可能與藕絲纖維前處理效果有關(guān),需要對前處理工藝加以改進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
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