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超细液状分散染料的染色性能研究

2020-08-27 11:18:47    来源:    浏览次数:
超细液状分散染料的染色性能研究
液状分散染料要作为一种合格的水分散体系商品化染料,除了要具有良好的贮存稳定性、防沉降性及流动性以外,还要具备常用粉状染料的优良染色性能。分散染料是涤纶纤维的专用染料,由于涤纶是疏水性纤维,纤维结构较紧密,结晶度高。玻璃化温度(Tg)也较高,未热定型的Tg 约为75 ℃,经过150 ℃热定型后的Tg 约为125 ℃。
当染色温度低于Tg 时,分散染料很难进入涤纶纤维的无定形区,大多数染料都是在染色温度超过Tg 后吸附在纤维上的。因而涤纶的染色一般都在高温高压条件下进行,这对分散染料的各项性能提出了更高要求,尤其要具有较好的高温分散稳定性,避免超细化的染料在高温下团聚,使染料粒径变大。
评价一只商品化分散染料,主要有以下几个指标[1]:
①色光,即与对应的标准染料进行比较,在同一加热浴中染色后,采取目测法评定标样和试样的色光差异。合格的商品化染料的染色试样与标样的色光应近似;
②强度,也称力份,是以标准染料强度100%作标准的染料相对浓度。就液状分散染料而言,其含固量越高,则强度也就越大,即染料的浓度越大,也有利于节约运输、储存成本;
③低、高温分散稳定性,低温分散稳定性是用来评定染液中的分散染料在温度低于100 ℃时的分散性能,高温分散稳定性是用来评定染液中的分散染料在温度高于100 ℃时的分散性能,它们与染色性能密切相关;
④上染百分率,指染液中的染料上染到纤维的百分数,上染百分率越高,说明染料的利用率越高;
⑤上染速率,指染料上染纤维的快慢程度;
⑥匀染性,合格的商品化染料要具有较好的匀染性;
⑦提升性,染料的提升性越好,越容易染得深浓色;
⑧其他(比如移染性、染色牢度、固色率等)
与传统粉末分散染料相比,超细液状分散染料在染色和印花应用上具有诸多优点,这在国内外文献中已有较多报道。江西的骆玉玲[2]通过大量试验发现,颗粒小的液状分散染料比颗粒大的上染率高,从而引起强度增值。傅忠君等[3]也发现颗粒粒径小的分散染料比粒径大的分散染料上染率高,并且制备了平均粒径约为410 nm 的液体分散染料,用其对聚乳酸纤维进行染色,结果表明,其对聚乳酸纤维的上染率比粉末商品染料提高了7%左右。Karst David 和Winkler J[4-5]均认为粒径小的染料在溶液中的分散性好,容易进入纤维的内部,扩散阻力小,有利于染料的上染。钱国坻等[6]研究了染料粒径大小与细旦涤纶织物染色性能的关系,实验表明,粒径较细的染料具有较好的高温分散性、移染性、匀染性、提升性和较高的染料利用率,而对颜色特征和染色牢度均无影响。钱红飞等[7]采用自制的液状分散染料与合成糊料配制色浆印制涤纶织物,与传统粉状分散染料色浆相比,能获得较高的表观得色量、透印性和固色率,色牢度也达到一般产品的质量要求。
本章针对O30-1、O30-2、V93-1、V93-2、B79-1、B79-2 这六只粒度小、分散性及贮存稳定性良好的超细液状分散染料,测定了它们的含固量,采用比吸光度法测定了其相对于粉状商品染料的相对强度,以及测试了它们的高、低温分散稳定性,并分别用它们对标准涤纶织物进行了染色试验,测试了其上染百分率、提升性、颜色特征值等染色性能,并且与对应的粉末状商品染料的染样进行了对比。
5.1 实验部分
5.1.1 实验药品
5.1.1.1 液状分散染料
按两个最佳配方制备的六只超细液状分散染料如表5-1 所示。
超细液状分散染料
5.1.1.2 材料与药品
190 涤塔夫(嘉兴新大众印染有限公司提供),标准贴衬涤纶织物(上海市纺织工业技术监督所),分散棕S-2R 150%、分散藏青S-2G 200% (Dystar),分散紫93 300%(浙江万丰化工有限公司),丙酮、醋酸、无水醋酸钠(分析纯,江苏强盛功能化学股份有限公司),高温匀染剂742(苏州联胜化学有限公司),去离子水(实验室自制)。
5.1.2 实验仪器
TU-1810 紫外-可见分光光度计(北京普析通用有限公司),红外高温高压染样机(无锡阳博印染机械设备有限公司),UtraScan XE 型分光测色仪(美国Hunter Lab 公司),ALC-210 电子天平(德国赛多利斯集团),低噪震荡式染样机(靖江市新旺染整设备厂),DF-101S 型恒温加热磁力搅拌器、SHZ-3 型循环水多用真空泵(河南省予华仪器有限公司),电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。
5.1.3 实验方法
5.1.3.1 超细液状分散染料的染色工艺
①染色处方:
染料用量(omf)/% x
高温匀染剂/(g·L-1) 1
pH 值4-5
浴比1:50
②染色方法:
称取标准涤纶织物2 g,然后分别配制浓度为4 g/L 的液状染料染液和浓度为2 g/L的对应粉末商品染料染液,并于500 mL 容量瓶中定容至刻度,待用。染料用量(omf)分别为0.5%、1%、2%、3%、5%,因为液状分散染料强度不是标准的100%,所以用对应粉末商品染料的相对强度折算来吸取样品染液的体积(具体染液取用量见表5-1 至表5-3),再加入醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH=4.8)至总染液体积为100 mL。
超细液状分散蓝
 
将称好的涤纶织物浸湿后放入染液中,然后按图5-1 所示染色工艺设置染色程序,设置完毕,开始染色。待染色结束后,取出染色布样,充分水洗,烘干,待测试。

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