低温型活性染料对大豆纤维织物染色工艺研究

姚　平

(苏州经贸职业技术学院，江苏苏州 215009)



低温型活性染料对大豆纤维织物染色工艺研究

姚平

(苏州经贸职业技术学院，江苏苏州 215009)

根据大豆纤维的特性，选用活性染料对其进行染色，分析了在低温型活性染料上染大豆蛋白织物时，碱浓度、硫酸钠的用量、染色的时间、染色的温度等因素对染色效果的影响。采用单因素实验法，分析碱浓度、硫酸钠的用量、染色时间和染色温度对染色效果的影响。通过实验结果与分析可以得知：(1)碱浓度在25g/L时，两种染料的染色效果最好；(2)硫酸钠在55g/L时，活性红固色效果最好；而当硫酸钠在60g/L时，活性黄的固色效果最好；(3)时间在100分钟时，活性红的K/S值最大，染色效果最好；而时间在80分钟时，活性黄的K/S值最大，染色效果最好；(4)两种染料对大豆纤维染色时，最佳染色温度都为50℃。

大豆纤维织物染色染色工艺低温型活性染料

0　前言

大豆蛋白纤维属于再生再白纤维，纺丝液由大豆豆渣中提取出的大豆蛋白(含量约为23～55%)和聚乙烯醇(45%～77%)组成，该纤维具有良好的吸湿透气性、悬垂性和抗皱行。[1]参照蛋白质纤维的染色，活性和酸性染料都比较适合大豆纤维织物的染色[2-3]。综合考虑大豆纤维的染色牢度和染色工艺条件，本论文精选低温型活性染料对大豆纤维织物进行染色工艺研究，探讨不同的工艺条件对染色效果的影响，主要讨论的的工艺因素有染色温度、染色时间、中性盐的浓度和碱剂的浓度，并确定两种低温型活性染料对大豆纤维织物的最佳染色工艺条件。

1　实验材料和方法

1.1实验材料和测试仪器

大豆纤维针织物；Datacolor SF-600测色配色仪(DTC香港科技有限公司)；活性红和活性黄(安诺其集团)；碳酸钠和硫酸钠(中国上海试剂总厂)。

1.2大豆纤维织物的染色工艺流程

织物→染色[活性黄L-3R或活性红L-S 2%(o.w.f.)；元明粉(50～70 g/L)；碳酸钠(5～25g/L)；温度(35～55℃)；染色+固色时间(70～110min)；浴比1∶50]→冷水洗→热水洗→冷水洗→皂洗(皂片2g/L；纯碱2g/L；浴比1:30；温度95～98℃；时间5 min)→热水洗→冷水洗→烘干。

2　结果与讨论

2.1纯碱浓度对染色效果的影响

为了讨论纯碱浓度对活性染料大豆纤维织物染色效果的影响，固定硫酸钠的浓度(60 g/L)、染色时间(90 min)和染色温度(40℃)，按照大豆纤维织物的染色工艺曲线进行实验，所得实验结果如下页表1和图1所示。从下页表1和图1中可知，随着碱剂浓度的不断提高，染色后织物的K/S值也呈现出不断上升的趋势，当碳酸钠浓度为25 g/L时，活性红和活性黄染色后的大豆纤维织物的K/S值达到最大值。众所周知，碱剂在活性染料染色中主要起到固色的作用。活性染料吸附并在纤维内部扩散后，活性基与纤维的反应需要碳酸钠提供碱性的环境，反应完成后染料与纤维以共价键相互结合，使染料牢固固着在纤维上。

表1　纯碱浓度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

图1不同碳酸钠浓度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

2.2硫酸钠浓度对染色效果的影响

在固定其他条件不变的情况下，元明粉浓度从50g/L上升至70g/L，按照大豆纤维织物的染色工艺曲线进行实验，所得实验结果如表2和图2所示。由表2和图2可知在碳酸钠，染色时间，温度都不变的情况下，随着元明粉的增加，活性红和活性黄的K/S值都是先升高再降低，当元明粉在55 g/L时，活性红固色效果最好，当元明粉在60 g/L时，活性黄的固色效果最好。在活性染料的染色过程中，中性盐硫酸钠的主要作用是促染，因而硫酸钠使用量的增加会促进染料在纤维表面的吸附，从而有更多的染料扩散到纤维的内部，达到提高上染百分率的效果，本论文实验结果也很好的证明了这一点。

表2　硫酸钠浓度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

图2不同硫酸钠浓度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

2.3染色时间对染色效果的影响

在确定好碱剂和中性盐硫酸钠的浓度后，本论文还讨论了染色时间(实际包括了染色加固色时间)对活性染料大豆织物染色的影响，其中固定染色温度为40℃，而染色时间从70min变化至110min不等，按照实验工艺曲线分别进行实验，所得实验结果如下页表3和下页图3所示。

由下页表3和下页图3可知，随着染色时间的增长，活性染料染色后大豆织物K/S值呈现先上升后下降的趋势，分别在染色时间为80min(活性黄)和100min(活性红)时活性染料染色后大豆织物K/S值达到最大。染色时间的增加一方面增加了吸附时间，但同时也会增加染料从纤维表面解吸的机会，因而要根据实际情况确定合适的染色时间，达到最佳的效率和最好的染色效果。

表3　染色时间对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

图3不同染色时间对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

2.4染色温度对染色效果的影响

最后，本论文讨论了染色温度对活性染料大豆织物染色效果的影响，分别固定硫酸钠浓度为55 g/L(活性红)和60 g/L(活性黄)，碳酸钠浓度为25 g/L，染色时间分别为100min(活性红)和80min(活性黄)，而温度从35℃变化至55℃不等，按照大豆织物活性染料染色的工艺进行染色，所得实验结果如表4和图4所示。从表4和图4种可以看出，染色温度对活性黄的影响要高于活性红，但总体变化程度不大，当染色温度分别为50℃(活性红)和45℃(活性黄)染色效果最好。由于本论文所用染料为低温型活性染料，所以在设定温度范围的过程中就考虑到了这点，方便找到两种染料的最佳染色温度。

表4　染色温度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

图4不同染色温度对活性红和活性黄大豆织物染色效果的影响

3　结论

本论文讨论了活性染料对大豆织物的染色工艺，通过单因素分析方法讨论了各种因素对大豆纤维染色的影响，通过实验结果与分析可以得知：①碱浓度对染色效果是有影响的，当其他因素不变时，碱浓度在25g/L时，两种染料的染色效果最好；②不同浓度的硫酸钠对染色效果有着不同的影响，当其他因素不变时，硫酸钠在55g/L时，活性红固色效果最好；当硫酸钠在60g/L时，活性黄的固色效果最好；③染色的时间对染色效果也是有影响的，当其他因素不变时，时间在100分钟时，活性红的K/S值最大，染色效果最好；时间在80分钟时，活性黄的K/S值最大，染色效果最好；④染色的温度对染色效果也是有影响的，当其他因素不变时，温度达到50℃时，活性红的K/S值最大，染色效果最好；温度达到50℃时，活性黄的K/S值最大，染色效果最好。

[1]马雪玲. 活性染料、弱酸性染料对大豆蛋白织物的染色研究[J]. 针织工业，2006(4)：53-55.

[2]周家伟. 大豆纤维的染整加工性能[J]. 四川丝绸，2004(4)：18-20.

[3]唐人成，梅士英，王华杰，等. 大豆纤维的活性染料染色及其固着机理[J]. 2003(9)：5-9.

1008-5580(2016)03-0102-04

2016-03-12

TS193

A

作者：姚平(1981-)，男，硕士，讲师，研究方向：纺织品的绿色功能整理及印染废水处理。