毕业论文（设计）氨纶混纺织物染色——氨纶对染料上染率和织物颜色的影响.pdf

氨纶迪多物染色氯绘对染料上染率和织物赢色的影响摘要摘 要一 5论文从上染率和颜色的角度研究氨纶混纺织物的染色。就生产 者京关心的问题“能否利用普通织物的染色配方染其氨纶混纺织物并 获得一致的颜色”，对由于氨纶的加入而带来的上染率变化、织物颜 色变化以及牢度问题都作了详细的哮。对于帮助生产者节约转产成 本、提高生产效率有着积极的意义。本文研究了三种氨纶混纺织物的染色：分散染料染涤纶/氨纶混 纺织物；酸性染料染锦纶/氨纶混纺织物；直接染料染棉/氨纶混纺织 物。染色浓度按混纺织物重和按普通纤维组份重各讨论了浅（0.5%）中（1.0%）深（2.0%）三个档次。通过比较上染率、织物表面色深值（K/S值）、混纺织物与不含氨纶的普通织物之间的色差以及牢度，文章讨论了氨纶含量对以上各性能指标的影响。在进行K/S值对比 时，采取线性拟合“K/S值一氨纶含量”曲线的方法，以斜率表示K/S 值的变化趋势。研究表明，分散染料染涤纶/氨纶时，随氨纶含量的增加，上染 率略有提高：K/S值下降，涤纶的表面颜色越来越浅；总色差增大。上染率和K/S值的变化程度都随着染料浓度的升高而扩大。技簪织 物重计算染料浓度时K/S值的下降比按混纺织物重计算更为赢用 用按混纺织物重计算染料浓度的方法可以减小由氨纶引起的涤纶织 物颜色的变化，有利于控制色差。色差分析表明总色差与染料浓度之 间没有统一的规律，因为不仅织物的亮度变化而且色光也发生变化：牢度测试表明混纺织物中氨纶组份的湿牢度中等，,摩擦牢度较差于、酸性染料染锦纶/氨纶时，若采用按混纺织物重计算染料浓度高 方法，随氨纶含量的增加，上染率下降，K/S值变大，变化的程度随 着染料对氨纶上染性能的增强而减小；若采用按锦纶组份重的方法，随氨纶含量的增加，上染率提高，K/S值减小，变化的程度随着染料 对氨纶上染性能的增强而扩总糅用按锦纶组份重计算染料浓度时，氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响摘要K/S值受氨纶含量增加带来的影响比采用按混纺织物重计算小。无论 哪种方法，染料浓度越高，上染率、K/S值变化越明显。牢度测试表 明氨纶组份的湿牢度较差，摩擦牢度较好。直接染料染棉/氨纶混纺织物时，氨纶上的得色量极少，上染率、棉织数的颜色几乎不受氨纶的影响。皂洗对氨纶组份的色光影响较 大y三种混纺织物的染色结果表明，在论文研究范围内，分散染料染 涤纶/氨纶时，氨纶对涤纶织物的颜色影响程度最大；酸性染料染锦 纶/氨纶次之；直接染料染棉/氨纶时，棉织物的颜色几乎不受氨纶的 影响。李江湛（纺织化学与染整工程专业）导师：朱泉教授关键词：氨纶混纺织物染色上染率 K/S值色差牢度氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响英文摘要ABSTRACTIn this paper,dyeing of spandex blend was studied from the points of view of exhaustion rate and color based on such a question uIf we want to get the same color,can we dye spandex blend with the same dyeing recipes as what are usually applied on common non-elastic fabrics”.Changes of exhaustion rate,color of fabrics and fastaess,which result from the addition of spandex,were explained in detail.It is of significance for manufactures to save cost and to improve efficiency.Three kinds of dyeing of spandex blend were studied.They are dyeing of polyester/spandex with disperse dyes,dyeing of polyamide/spandex with acid dyes and dyeing of cotton/spandex with direct dyes.0.5%,1.0%and 2.0%dye concentrations on the weight of blend and on the weight of common non-elastic component were also studied.By aide of spectrophotometer,spectrocolorimeter and fastness tests,exhaustion rate,K/S value,color difference and fastness were discussed to show the aflfect of spandex on them.When comparing K/S values,slopes of curves K/S-content of spandex were adopted to show the tendency of K/S values.The study showed that when dyeing polyester/spandex blend with disperse dyes,with addition of content of spandex exhaustion rate increased a little while K/S value dropped.The ranges of the change of exhaustion rate and K/S value were both enlarged as dye concentration increased.When dye concentration was calculated on the weight of polyester,the raise of exhaustion rate and the drop of K/S value were more evident than those when dye concentration was calculated on the weight of blend.The calculation method on the weight of blend can decrease the change in color which arises from the addition of spandex.The analysis of color difference of polyester indicated that there was no certain relationship between AE*and dye concentration because not only lightness but also other two factors(hue and chroma)had changed.The fastness tests showed that the wet fastness of spandex component was moderate while crock resistance was bad.When dyeing polyamide/spandex blend,if dye concentration was on the weight of blend,with addition of spandex exhaustion rate dropped while K/S value rose.The range of their changes decreased with the improvement of dye properties of acid dyes for spandex.If dye concentration was on the weight of polyamide component,with addition of spandex exhaustion rate rose while K/S value dropped.The range of their changes increased with the improvement of dye properties of acid dyes for spandex.in氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响英文摘要The calculation method on the weight of polyamide15 can decrease the change in color which arises from the addition of spandex.Of these two methods,the dye concentration was higher the exhaustion rate and K/S value changed more.The fastness tests showed that the wet fastness of spandex was poor while crock resistance is better.When dyeing cotton/spandex blend,the amount of direct dyes on spandex was little so the exhaustion rate and color of cotton were hardly affected by spandex.Washing had great influence on the color of spandex.The results showed that when dyeing polyester/spandex blend spandex affected clearly the color of polyester;when dyeing polyamide/spandex blend the color of the polyamide is influenced less by spandex;when dyeing cotton/spandex the color of cotton is influenced almost nothing by spandex,Li Jiangzhan(Dyeing&Finishing Engineering)Directed by Prof.Zhu QuanKey Words:Spandex,Blend,Dyeing,Exhaustion rate K/S value,FastnessIV氨纶混妨织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言第一章前言氨纶以其优越的弹性和回复性在90年代引起世界性的广泛流行,无论在发达国家还是发展中国家，到处都可以见到氨纶弹性织物制成 的服装。人们喜爱它所带来的自由伸展、尺寸稳定和形体保持，氨纶 不仅满足了普通人的需求，还为生产者带来巨大利益，因为氨纶制品 属于高附加值消费品。然而，氨纶的特殊物理化学性质使得加工生产 氨纶弹性织物时必须小心谨慎，还需要对原来的各种染整工艺和染色 配方进行调整，以达到令消费者满意的效果。所以氨纶除了为生产者 带来利益，也为他们带来了挑战。本论文针对氨纶加入到普通纤维织 物中后对织物原有的颜色以及染色中上染率的变化进行了探讨，为解 决氨纶混纺织物染色中出现的与原配方普通织物染样间存在色差和 促进测色配色的应用作了积极的准备工作。17氨纶纤维概况1-1-1氨纶的历史与发展氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在中国的商品名。它是一种合成纤维，ISO 2076将其定义为“用含聚氨酯大于85%(按重量计)，具有链段 结构的长链型高分子化合物制成的纤维”必，这类纤维在欧洲被称 之为elastane(61asthane)”；而在北美则以spandex”作为商 品名称。聚氨基甲酸酯纤维是由美国杜邦公司在1958年发明的，很快就以 Lycra*w为注册商标出现在市场上。而其技术基础又可以追溯到 1937年德国拜尔公司首次成功合成聚氨酯。1970年聚氨基甲酸酯纤维的世界产量为6800吨，1990年发展到 38000吨，至1997年产量以达80000吨。在未来的五年，世界氨纶的 产量有望以10-12%/年的高速度持续发展。这将足以满足人们在 2005年对它的需求，即190000吨。氨纶混纺黑物染色氮轮对染料上染率和织物颜色的影响前言目前世界上有18个国家生产氨纶。就地区而言，亚洲的产量最大,占全球总声量的65%尤其是韩国，2000年的年生产能力以达到63000 吨。就斯商来讲，杜邦公司仍然是世界上最大的氨纶生产商，韩国也有三家企业名列前矛（表1.1）0表1.1世界主要氨纶生产商（2001年）生产商生产能力（吨/年）杜邦71,000Taekwang Industial24,600Hyosung T&C22,000Bayer Faser15,000Tongkook Synthetic Fibers12,000Radicispandex8,600Asahi Chemical Industry8,500来源：Tecnon OrbiChen,London;日本化学纤维协会（东京）1-1-2氨纶的应用氨纶受到广泛地应用是由于它有高弹性和良好的回复性。大部分 氨纶应用在各式各样的服装里，也有一些用在医疗保健品中，如绷带、治疗血栓的功能保健袜等。图L 1全世界对氨纶的需求2氨纶混妨织物染色氯纶对染料上染率和织物颜色的影响前言除了极少数氨纶单独使用外，大部分是采用混纺的形式。与之混 纺的纤维种类很多，合成纤维有锦纶、涤纶，天然纤维如棉和羊毛，也有再生纤维素纤维和醋酯纤维。混纺织物中氨纶存在的形式多样，主要有包缠纱、包芯纱、合捻纱，还有一部分是氨纶裸丝的形式。图1.2各类产品中氨纶的含量由于氨纶卓越的伸缩性能，在织物中加入很少量的氨纶就能使产 品具有弹性。在氨纶弹性织物中，氨纶组分的比例从1%到55%不等，具体含量取决于最终产品的用途和弹性指标。例如（图L2），3%的氨纶就可以防止长统袜下滑；5%的含量能使外衣具有舒适的伸展 性；而在女性塑身内衣中，一般要求氨纶含量不少于10%;在特殊用 途的服装（如舞蹈衣）和医疗保健用品里，比例可高达50%。卜1-3氨轮的结构用于制造氨纶的聚氨基甲酸酯的基本化学结构如下页所示明氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言?。一 CNHRaNHC-HN-RiNH-C-NHRzNH。一0-软链段-硬链段-一软链段R1：二胺链：聚徽或聚酯捱R2:二异氟酸酯链氨纶的大分子结构特征是有连续交替的软硬链段（图L3）。软 链段较长，易滑动，由聚酯或聚醛构成，正是因为这部分才使纤维具 有出色的伸缩性。硬链段中含有聚服基，它的构成取决于二异氨酸酯 和作为链扩展剂的乙烯二胺。硬链段是结晶状的，由软链段把它们相 互连接起来，这就形成了整个线状体系的物理交联。在大分子中硬链 段像骨架一样起支撑作用，也是氨纶纤维在高温下各种表现的原因，如可定型性。力硬域段图1.3嵌段聚氨酯模型通常氨纶纤维是由单丝组成的复丝，单丝不易从整个纤维上分离。由于单丝之间留有空隙，因此纤维的手感比较柔软。4氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言1-1-4氨纶的性质1-1-4-1机械性能闻氨纶与其他纺织纤维有显著区别的是它的高弹性和良好的弹性 回复力。总体上，氨纶能被拉伸至原长的400-800%而不断裂，在撤消 拉力后，又能立即和几乎完全地回复到原长。即使伸长率达到500幅 回复率也能在90%以上。此外，氨纶的伸长模量是所有合成纤维中最小的，这个特点使得 含有氨纶的服装穿着舒适，没有压迫感。氨纶纤维在多次负荷改变的过程中有相当高的弯曲疲劳值。在耐 磨实验中，它比一同实验的普通纤维材料（锦纶或棉）有更好耐磨性。1-1-4-2热性能91氨纶能抵抗130C的高温，除了涤纶/氨纶混纺织物，这使得大多 数情况下的染整工艺都能顺利进行。氨纶的软化温度根据聚酸或聚酯两种类型有不同的表现。聚酯型 的软化温度起始于160c以上；而聚醛型的软化温度在190左右。氨 纶的软化温度范围对加工者来说有十分重要的意义。在这个温度范 围，织物的尺寸可以通过热定型实现。当氨纶织物暴露在180-195 时，氨纶纤维的表面会发生轻微的粘连现象，从应用角度看，这不会 损害织物的品质；然而，长时间处在如此高的温度下，会或多或少造 成高聚物的强烈降解。1-1-4-3化学性质51正如前面介绍的，氨纶纤维中软链段有聚酸或聚酯两种类型，相 应的这两种氨纶的一些化学性质也存在着不同程度的差异（表1.2）。表1.2说明聚酯型氨纶比聚微型的容易水解；但它的这一缺点可 以被另一优点补偿：良好的耐光氧化降解能力。氨纶对有机溶剂有良好的稳定性。四氯化碳、乙酮和二甲苯都不氨给混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言能对其造成损坏。但是氨纶能溶解在沸腾的环己酮、二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基乙酰胺（DMAC）中。而且氨纶易于在某些溶剂（例 如：四氯乙烯）中膨胀，结果这使纤维中的稳定剂渗透出来，导致氨 纶的其他化学性能下降，如抗光氧化性。表1.2氨纶的化学性质1）型号Hanau 450（相对湿度60%）2）强度降低程度：无：0-5%轻微：5-20%中等：20-40%相当大：40-90%完全：90-100%来源：Bayer Faser GmbHNo.化学处理浓度温度时间强力降低幻聚酯型(45 dtex)聚酸型(44 dtex)1硫酸10%2024 Std.中等轻搬2乙酸10%20C24 Std.轻微无3柠檬酸10%20 24 Std.无无4烧碱25%20 5 min无无5a氯永方法A20mg20-25r5X1 Std.轻微中等5b敏永方法A20mg20-2510X1 Std.中等相当大5c氯水方法BlOOmg20-255X1 Std.相当大完全5d氯水方法BlOOmg10-2510X1 Std.完全完全6全氯乙烯干洗100%60 C15 min中等/相 当大中等/相 当大7汽油干洗100%20 15 min轻微轻微8氤灯式耐晒牢度实验40-4240 Std.相当大相当大8 a颔灯式耐晒牢度实验40-42C65 Std.相当大兀金8 b放灯式耐晒牢度实验40-42C90 Std.相当大完全9全氯乙烯处理后僦灯式 耐晒牢度实验40-4240 Std,相当大完全9a全氯乙烯处理后款灯式 耐晒牢度实验40-4265 Std.相当大完全9b全氯乙烯处理后颔灯式 耐晒牢度实验”40-4290 Std.相当大完全10a全氯乙烯处理后放灯式40-4210 Std.无轻微10b耐晒牢度实验40-42 eC20 Std.相当大兀至一般而言，在通常的染整过程中氨纶纤维对弱酸有足够的稳定 6氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言性。至于碱，在棉/氨混纺织物的丝光过程中，室温条件下25%的苛性 钠对氨纶组分几乎没有影响。但是对于棉织物的染色和煮练，在温度 和时间的作用下，碱是损坏氨纶组分的重要因素。一般的干洗加工并不影响氨纶，但是含有四氯化碳的化学干洗却 能减弱两种氨纶的光稳定性。普通氨纶对氯水非常敏感，尤其作为游泳衣的材料，因为经常浸 泡在泳池中，会受到池中2-5ppm氯的累积影响。为了克服这一缺点,许多公司都已开发出了具有良好抗氯性能的新产品以满足市场上的 需求。诸如意大利Fillattice生产的linel AC,拜耳的Dorlastan type V 500和杜邦的Lycra T162BO 10,111-2氨纶的染色理论1-2-1氨纶的染色机理1-2-1-1分散染料染氨纶的机理氨纶是不含离子基团的合成纤维，呈疏水性，在20,相对湿 度为65%的条件下，吸湿率为0.3-1.2%,介于涤纶（0.4%）和锦纶（4%）之间，因此，疏水性非离子型结构的分散染料对它具有亲和力。氨纶 中极性较小的软链段无定型区是分散染料上染的主要部分，染料通过 范德华力（特别是色散力）以及与纤维软链段的氧原子上的孤对电子 形成氢键而染着纤维。1-2-1-2酸性染料染氨纶的机理氨纶中的硬链段存在着酰胺基、服基，它们与酸性染料可以通过 氢键结合，酸性条件下也能通过库仑力与染料结合。另外，最近国内 的研究g局指出，氨纶中也有少量的端氨基存在，酸性条件下为染料 提供染座。至于弱酸性染料，除了以上的结合力以外，其分子量较大，磺酸 基在分子中占的比例较低，它对氨纶分子有较高的亲和力。通过分子 间作用力（范德华力和氢键）与氨纶大分子结合口的。7氨给混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言1-2-1-3中性染料和酸性媒介染料这两类染料能上染氨纶并有较高的上染百分率，主要是它们分子 中的Cr+能与酰胺键上氮原子的孤对电子以及聚酸中氧原子上的孤对 电子形成配位键结合，这样，即促进上染百分率的提高、有利于染料 透入纤维内部，又有利于各项染色牢度的提高。有文章.指出，在一 定温度区间（大于95）,由于低侧序区硬段与软段间氢键的受热拆 离，染料分子可以与游离出来的服基与氨酯基形成盐键。1-2-2各种染料上染氨纶的性能在这一问题上国内外存在着一些不同的观点。国外的资料】表明：氨纶纤维能被许多种类的染料上染。然而，实际上它们只对分 散染料有良好的亲和力，也有几支经过精心选择的酸性染料和金属络 合染料对氨纶有较高的上染率，除此之外的其他所有染料都是不适合 染氨纶的。分散染料染氨纶有非常好的匀染性，但是牢度却不能令人 满意，因此，分散染料只是用于染浅色的情况。酸性染料染氨纶时，二者之间能形成较稳定的化学键盐键，这意味着能用酸性染料染 中到深的色泽。金属络合染料也能满足较好的牢度要求，但是比较难 以达到匀染的要求。国内的研究较细，针对染料类别对染料结构与上染性能作了许 多研究口。,223,认为分散染料对氨纶的染色性能较为理想，可以在低 温条件下染色、上染率高、透染性好、各项牢度较好。酸性染料的透 染性较差，皂洗牢度不理想。1-3氨纶混纺织物的染整工艺含氨纶织物的染整工艺取决于织物的类型及结构。原则上，含氨 纶织物的染整工艺要求与其相对应的非弹性织物的工艺要求一致，以 便取得令人满意的产品特征。可是在此基础上应该额外地考虑氨纶组 分的弹性（延伸性和回复力）。8氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言1-3-1热定型如果织物的收缩倾向超过了规定值，那么就必须热定型以保证对 织物幅宽的要求。经过调整的最佳的热定型能对弹性织物产生以下几个方面的影 响网：1.调整织物的延伸性到规定的要求2.改变织物在每平方米上的质量3.改善最终产品的尺寸稳定性4.减小褶皱和变形的发生几率由于氨纶在有水和高温的条件下发生损伤，因此制造商普遍采用 的是利用热空气为媒介进行热定型处理。必要的热定型参数要根据织物而定。一般厂家参考的工艺条件是 使织物在180-195的温度下暴露30-80秒。1-3-2精练在染色过程中为了避免产生色斑和条花，必须先去除氨纶上的硅 油（比普通硬质合成纤维多6-8倍）以及其他组分纤维上的纺丝整理 剂（矿物油，石蜡）一般情况下，清洗可以用溶剂型的全氯乙烯，或者用水基的溶液，如Diadavin ESW和Diadavin UN（拜尔）结合使 用。而且在热定型前进行精练，可以保证避免过量的油剂在定型过程 中燃烧而玷污织物，并且难以去除。1-3-3染色染色在氨纶弹性织物的染整加工中扮演着重要的角色。因为它不 仅决定产品的颜色，而且其工艺参数也影响产品的弹性。目前，这类织物的染色工艺和配方仍然取决于织物中的非弹性组 分。这是因为非弹性纤维的比例远比氨纶大的多；同时，它们也是决 定产品外观和手感的主要因素。虽然如此，染色时应该确保温度和化 学助剂的选择不会损伤到氨纶的品质。9氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言在染色之前，有个问题值得考虑：氨纶长丝是否会暴露在织物表 面；如果是的形式又如何；是否有必要继续对氨纶进一步染色。在大 多数的织物中，氨纶被包覆在其他纤维里面难以看见，而对于有些织 物结构（例如：raschel power net）来说，氨纶会显现在织物表面,这时对氨纶也有上染的要求。按外观氨纶可以分为透明型，不透明型和半透明型，染色后它们 的颜色不同。如果是不透明型的氨纶，颜色比较起来很浅，这是因为 它内部的消光剂对光的反射作用。当氨纶露在织物表面时，如果用透 明型氨纶，在可接受的质量要求下氨纶组分的染色也是不必要的，因 为人们看到的是衬底纤维的颜色，不会对透明的氨纶有察觉。涤纶/氨纶混纺织物的染色用分散染料在沸点以下染色只能保证一些浅色品种具有足够的 牢度，而载体染色或高温染色都会对氨纶造成损伤。在常温染色条件 下，氨纶比涤纶吸附染料快，因而得色比涤纶深，由此也导致了涤纶 部分是牢度好而氨纶的湿牢度中等，这就限制了涤纶/氨纶混纺织物 的最终用途（例如，游泳衣，要求对冷水、氯水和日晒牢度高）o用 分散染料适宜染浅中色，为了防止两种组份之间出现色差，要对染料 进行仔细地筛选画o下面是可供选用的染涤纶/氨纶混纺织物的方法:1.常温染色，适于浅色，皂洗牢度差；2.载体染色，某些载体特别是苯酚衍生物会造成氨纶强力、弹性 和回复性的下降。3.高温染色，同样造成对氨纶的损伤；4.轧一焙染色。目前应用最多的有两种染色方法。一种是用载体染色,温度在100 到108之间；另一种是在较高的温度下染色，如120-130。不管哪 种方法,都会造成氨纶纤维的弹性损伤，程度的大小与染色时间有关。另外的问题是湿牢度方面的，因为分散染料对氨纶的亲和力很强，染 料通常是被氨纶大量吸附或者对织物产生玷污现象。10氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言综合起来考虑，生产商建议25-30分钟快速升温至120-125C,染 色10-40分钟的工艺，并通过精心选择染料以及碱性还原后处理(例 如:4-5 g/1 Na2s2O 4+4g/l 50%Na0H)的方法改善牢度。1-3-3-2锦纶氨纶混纺织物的染色冏28】由于氨纶的染色性能与锦纶相似，因此染锦纶的染料可以用在锦 纶/氨纶的混纺织物上。尽管两种组份都对同种染料有亲和力，但是 想在两种纤维上有相同的提升力却是很难的事情。因此，对锦纶/氨 纶混纺织物染色，不容易获得均匀、牢度高的效果。当湿牢度要求不高时，用精选的分散染料染浅色可以取得同色调 的效果，是理想的染浅色的方法。酸性染料染色时，染料优先上染锦纶，因此氨纶所能吸收的染料 就少得多，尤其在有锦纶染色助剂的情况下，氨纶几乎不被染料上染。金属络合染料虽然能产生良好的牢度，但色泽重现性较差，易在锦纶 上产生条花，因此使用并不广泛。如要保证两种组分都被染成满意的 颜色,对染料和助剂进行仔细地选择是十分必要的，当用酸性染料时,可在染浴中加入适当的助剂(例如，阳离子试剂：非离子试剂=3：1),减小染料在两种纤维上的上染速率差别O1-3-3-3棉/氨纶混纺织物的染色对棉易上染的染料对于氨纶来说直接性差。某些直接染料和活性 染料可以上染氨纶，但无论皂洗牢度还是日晒牢度都很差。如果应用 正确的话，某些还原染料对氨纶有良好的亲和力，但同样的，还原染 料上染氨纶不及上染棉快。硫化染料对棉几乎没有亲和力。因此染棉/氨纶混纺织物有必要选择两类染料分别上染棉和氨纶。至于染色方法，要取决于对织物牢度的要求。可选择一浴法同时 染色，酸性染料或金属络和染料染氨纶，直接染料染棉。这种方法存 在的问题是直接染料会对棉造成沾色。最好是使用这两种染料进行一 浴两步法染色，现在碱性条件下用直接染料染棉，这样可以减小对氨II氨纶混纺织物染色氨给对染料上染率和织物颜色的影响前言纶的沾色，提高牢度。此种方法必须小心，因为氨纶在碱性条件下易 受损伤。也可以采用分散染料、直接染料一浴法染色，这种工艺的湿 牢度较差。提高棉/氨纶混纺织物的湿牢度可以通过以下的方法：先 用还原或活性染料染棉，清洗后再用金属络和染料染氨纶。要注意调 整工艺参数（温度和碱剂），通常在50以下用活性染料染色；还原 染料染色时最高温度不应超过60 o1-4本论文的目的和主要内容1-4-1目的本文从染料利用率以及颜色的角度来研究氨纶混纺织物。目前氨 纶的应用越来越广泛，许多传统面料都被其氨纶制品所取代，对于生 产企业来讲，他们在染色加工的过程中积累了大量的适用于传统面料 的染色配方，因此关心这些配方能否应用到新的氨纶弹力织物中，并 产生同样的颜色效果。本论文在一定的染色工艺和染色配方的前提下，通过改变混纺织 物中氨纶组分的比例，来研究氨纶对混纺织物的颜色和染料上染率的 影响。1-4-2主要内容1.对涤纶/氨纶、锦纶/氨纶和棉/氨纶三种氨纶混纺织物分别用 分散染料、酸性染料和直接染料染色，分析氨给含量对混纺织物染料 上染率、表面色深和织物色差的影响。2.对氨纶组分进行牢度测试并分析结果。12氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响实验部分第二章实验部分2-1实验材料氨纶Linel：156dtex,消光型，意大利Fillattice公司生产涤纶针织物 锦纶6,6针织物 漂白棉府绸织物2-2染料和试剂2-2-1染料分散染料Foron Yellow Brown RD 2RS科莱恩分散染料Foron Rubine RD GFL 200科莱恩酸性染料Argacid Red E-BL上海雅运酸性染料Argacid Red N-2RBL上海雅运酸性染料Lanaset Red G上海雅运直接染料Solophenyle Blue FGL 220汽巴直接染料Solophenyle Red 4G汽巴直接染料Solophenyle Turquoise BRLE 400汽巴2-2-2试剂乙酸 化学纯过硼酸钠 分析纯硫酸钠 分析纯丙酮 分析纯皂粉 I SO标准皂粉精炼剂 PI TCH RUN L_3002-3实验设备实验室染色机 LABO MAT,瑞士Datacolor 测色配色仪 Spectraflash 600 Plus-CT,美国UV3000紫外可见分光光度仪日本Shimadzu氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响实验部分电子天平电子天平水洗牢度实验机AATCC汗溃牢度测试夹PH计烘箱摩擦牢度实验仪评定变色用灰色样卡评定沾色用灰色样卡精度0.001g,瑞士 精度0.01g,瑞士 Linitest,法国 pr-1型，美国法国法国德国I SO 105-A02I SO 105-A032-4实验方法2-4-1精练工艺实验中对所用的氨纶都在染色前进行精练处理，去除氨纶表面的 油剂。方法为:2g/L精练剂PI TCH RUN L_300,温度80,时间20 分钟，精练后用清水漂洗两次。2-4-2染色工艺2-4-2-1分散染料染色工艺染色对象为涤纶织物和氨纶丝组成的混纺织物，氨纶比例从0%到10%；浴比为L 20；染料浓度为0.5乐1.0%和2.0%,分别按两种 方法计算，一种是按混纺织物重（o.w.f.）,另一种是按涤纶组份重（o.w.PET）；pH为5.0,室温20c入染，升温速率为4/分钟，在 120保温40分钟，降温至50。染色后试样清洗、烘干。2-4-2-2酸性染料染色工艺染色对象为锦纶织物和氨纶丝组成的混纺织物，氨纶比例从0%到20%；浴比为1：20；染料浓度为0.5%、1.0%和2.0%,分别按两种 方法计算，一种是按混纺织物重（o.W.f.）,另一种是按锦纶组份重（O.w.PA）；pH 为 5.5（0.5%浓度）、5.0（1.0%浓度）和 4.5（2.0%14氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响实验部分浓度）；室温2（TC入染，升温速率为2/分钟，在98保温60分钟,降温至50。染色后试样清洗、烘干。2-4-2-3直接染料染色工艺染色对象为棉织物和氨纶丝组成的混纺织物，氨纶比例为0%、4%和20机 浴比为1：20；染料浓度为2.0%（o.w.f.）；室温20入 染，升温速率为2C/分钟，在95保温45分钟后以1.5/分钟的 速率降至80aC保温15分钟，降温至5（TC.染色后试样清洗、烘干。2一堂2-4分散染料染涤纶、氨纶的上染率曲线染料浓度为2,0%（o.忸f）按2-4-2-1所述工艺染色，在升温 阶段每隔3分钟取样，保温阶段每隔10分钟取样直至染色结束，对 染液按2-4-3测定上染率2-5测定方法2-5-1上染率的测定在染料的最大吸收波长处测量染色前后染液的吸光度，按下面的 公式计算得到上染率0上染率(%)=|l|xlO O%4,式中4为染色前染液的吸光度，2为染色后染液的吸光度。分散染料要在测量吸光度前用50%的丙酮溶液溶解。具体做法为:分别吸取染色前后的染液各3ml于25ml的容量瓶中，加入12.5ml丙 酮，并加水至刻度。2-5-2 K/S值的测定网用测色配色仪测定布样的K/S值，采用D65光源,10。视场。K/S值（Kubelka-Munk函数值）是用来表示表面颜色深度值大小的量,它可以由下式得到：15氨纶混纺织物染色一氨给对染料上染率和织物颜色的影响实验部分（KJ2凡式中心为有色试样趋于无限厚的反射率；K为有色物质的吸收系数；S为散射系数。K/S值和固体试样中有色物质的浓度有如下的关系：K/S=1-肛 I-砧二KC 2R 2几式中凡为不含有色物质的固体试样的反射率；K为比例常数；R 为光没有透射时的反射率；C为有色物质的浓度。R常取最大吸收波长下的值，K/S值越大，表示颜色越深，反之 则表示颜色越浅。以K/S为纵坐标，氨纶含量为横坐标作图，比较不 同染料染色时织物的K/S值随氨纶含量变化的曲线。曲线越平缓，说 明混纺织物中氨纶含量对织物的颜色影响较小。2-5-3色差的测定用测色配色仪测定布样的色差值，采用D65光源，10视场，每 块布样测量三次取平均值，数据采用CI E1976L*ab体系，总色差为：AE,=7（AL*）2+（Aa*）2+（A6*）2CI E1976 L*ab色差式的总色差值与牢度级别之间的关系为前：总色差（AE）牢度级别总色差（AE）牢度级别W13.6143.03-4W11.61-2W2.14W8.22W1.34-545.62-3/0.45X=530nm)图3.6、3.7、3.8和3.9中K/S值随着氨纶含量增加呈线性变化,因此可以利用最小二乘法原理进行线性拟合，以方程中的斜率来表示 变化趋势的大小。斜率绝对值越大，说明K/S值随氨纶含量增加而变 化的程度越大，反之则说明K/S值随氨纶含量增加而变化的程度越 小。设拟合直线方程为j=ox+b,y表示K/S值，x表示氨纶含量，b 表示氨纶含量为0%时的K/S值。7即求当(%-%了最小时。的值。设：川7 7 7 7 7/=(必1叼)、力城一 2叼必+Z2)=城2。2工龙+必也就是把以上函数看成a的函数，求最小值：7当。=耳二时，/(a)最小。22氮纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响结果与讨论按以上方法得到的斜率a如表3.1所示。表3.1用斜率表示的K/S值变化趋势染料名称Foron Yellow Brown RD 2RSForon Rubine RD GFL200染料浓度O.W.fo.w.PET0.fo.w.PET0.5%-0.118-0.199-0.115-0.164L0%-0.192-0.264-0,165-0.20120%-0.223-0.265-0.192-0.239从表3.1中可以看出，染料浓度越高，斜率绝对值越大，说明在 染料浓度高时，氨纶含量增加对涤纶表面色深值的影响较大。同时发 现按涤纶组份重计算染料浓度时，斜率绝对值比按混纺织物重计算时 大，表明如果按涤纶组份重计，