分散染料扩散性能对染色牢度的影响.pdf

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1、第2 8 卷第4 期 2 0 0 7 年4 月 纺织学报 J o u m a lo f7 r e 妯l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 4 A p r 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 7 ) 0 4 0 0 7 6 0 4 分散染料扩散性能对染色牢度的影响 霍瑞亭，董振礼 ( 天津工业大学，天津3 0 0 1 6 0 ) 摘要采用测色的方法，研究了常规涤纶纤维和超细涤纶纤维织物上分散染料的扩散性能、耐熨烫牢度、耐皂洗 牢度及摩擦牢度的关系。实验结果表明：分散染料的耐熨烫牢度和耐皂洗牢度随染料扩散系数的增大而降低，熨 烫变色程

2、度E 与染料的扩散系数基本上呈线性关系；皂洗沾色程度不仅与染料扩散性能有关，还与染料对纤维 的亲和力、染料在皂洗液中的状态等因素有关，在超细涤纶纤维染色织物上，分散染料的扩散性能对融熨烫牢度和 耐皂洗牢度的影响更加明显，在充分去除浮色的条件下，分散染料的扩散性能对摩擦牢度无影响。 关键词分散染料；扩散性能；染色牢度；涤纶织物 中图分类号：1 s 1 9 0 2文献标识码：A I n n u e n c eo fm 馑I l s i b m t yo fd i s p e r s ed 【y e so nc o l o r t n e s s H U OR u i t i n g ，D O N

3、GZ h e I l l i ( 聊，lP o 圻砌n 记洫瑙蚵，彬，l3 0 0 1 6 0 ，C h 讹) A b s 咖c t强ei n n u e n c e0 fd i s i b i l i t yo fd i s p e r s ed y e so nc o l o r 缸t n e s st oi m I l i n g ，s o 印i n ga n dn l b b i n go f b o 出o I d i n a r ya n ds u p e r f i n ep o l y e s t e rf i b e r sw 鹊s t u d i e db yc o l o

4、r l e 踮u r e m e n t T h er e s u l t ss h o wt I l a tt 王l ec o l o r f 如t n e s so fd i s p e r s ed y e st oi r o n i n g 龃ds o 印i n gd e t e I i o m t e sa L st l l ed i s i o nc o e f f i c i e n to fd y e si n c r e a s e s 卟e r e i sal i n e a rr e l a t i o n s h i po nt h ew h o l eb e t w

5、e e nt l l ef 硐i n ge 妣e n t ( E ) o fd y e df 如r i ca n dt l l ed i f f u s i o nc o e m c i e n t o fd i s p e r s ed y e si ni r o n i n g 7 r h es t a i n i n ge x t e n to fp o l y e s t e rf 如I i ci ns o 印i n gi sn o to n l yd e t e n I l i n e db yt l l e d i m l s i b i l i t yo fd y e s ，b

6、u ta l s o 赶k c t e db yt h ea 娲n i t ya n dt h es t a t eo fd y e si ns o 叩i n gb a t h T h ed i 妇f u s i b i l i t y0 f d i s p e r s ed y e sh a sam o r er e m a d ( a b l ei I l f l u e n c eo nc o l o rf a s t n e s st oi r o n i n ga n ds o a p i n go fs u p e r f i n ep o l y e s t e r f i b

7、e r H o w e v e r ，t h ed i f f l l s i b i l i t yo fd i s p e r s ed y e sh a s1 i t d ei n n u e n c eo nm b b i n gf 瓠t n e s sp r o V i d e dt h a tt h e u n f i x e dd y e s t u 玎o nf a b r i ch a sb e e ne n t i I e l yl _ e m o V e d K e yw o r d s d i s p e r s ed y e s ；d i f f u s i b i l

8、 i t y ；c o l o rf 瓠t n e s s ；p 0 1 y e s t e rf 如I i c 分散染料在涤纶纤维上的染色牢度受多种因素 的影响，如染料结构、染色深度、染色条件、染色后处 理工艺等，其中染料的结构和性能是影响染色牢度 的主要因素。扩散性能是染料的一个重要性能指 标，分散染料在纤维中的扩散迁移性对染料的透染 能力和移染能力具有很大的影响，是决定染料上 染性能的重要因素之一，同时也是影响染色牢度的 一种因素乜1 。分散染料在纤维中的扩散性能是由染 料和纤维的性质决定的，并随温度、浓度等外界条件 而变化。为了进一步深入研究分散染料扩散性能与 染色牢度的关系，本文采用

9、测色的方法，讨论分析了 分散染料的扩散性能对耐熨烫牢度、耐皂洗牢度及 摩擦牢度的影响。 1实验 1 1 材料 常规涤纶纤维( 0 3t e x ) 织物，超细涤纶纤维 ( 0 0 6t e x ) 织物。分散蓝2 B L N ，分散红3 B ，分散艳红 s G L ，分散玉红s 2 G F L ，分散艳黄s E 一6 G F L ，无水乙 醇，碳酸钠等。 1 2 分散染料的精制 采用重结晶法精制分散染料。将1 0g 分散染料 通过滤纸斗放入脂肪萃取器内，加入1 0 0m L 无水乙 收稿日期：2 0 0 6 一0 8 2 4修回日期：2 0 0 6 一l O 一2 1 作者简介：霍瑞亭( 1

10、9 6 4 一) ，男，副教授，硕士。主要研究领域为纺织品染整技术的研究与开发。E - m a i l ：h u o n t j p u e d u n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第4 期霍瑞亭等：分散染料扩散性能对染色牢度的影响 7 7 醇，萃取4 。5h ，将萃取液静置过夜，使萃取液内染 料结晶，然后过滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤数次，将 染料干燥。 1 3 分散染料扩散系数的测定 采用薄膜卷层法D 3 测定分散染料的扩散系数。 1 4

11、染色 染常规涤纶纤维织物时染料用量为2 ( o w f ) ，染超细涤纶纤维织物时染料用量为3 5 ( o w f ) ，染液中加入适量的匀染剂，浴比1 ：8 0 ，染液 的p H 值为5 。染色升温曲线如下所示。 1 3 0 4 5m i “ 5 0 染色后织物先经水洗、皂洗、还原清洗、水洗，再 用无水乙醇进行清洗，最后用水洗净，以充分去除 浮色。 1 5 染色牢度的测定 1 5 1 耐熨烫牢度的测定 在熨烫仪上对染色后的试样进行熨烫，熨烫温 度为2 0 0 ，时间为1I I l i n ，然后将熨烫后的试样进行 还原清洗，再水洗、晾干。对熨烫处理前后的染色试 样和沾色贴衬织物进行测色。 1

12、 5 2 耐皂洗牢度的测定 肥皂5 L ，无水碳酸钠2 L ，浴比l ：5 0 ，钢珠 1 0 粒，皂洗温度9 5 ，皂洗时间lh 。 皂洗处理后，将染色试样进行还原清洗，再水 洗、晾干；涤纶贴衬织物用水清洗后晾干。对皂洗处 理前后的染色试样和沾色贴衬织物进行测色。 1 5 3 摩擦牢度的测定 参照G B ，T3 9 2 0 1 9 9 7 的测试方法测定染色试 样的摩擦牢度。 1 6 染色牢度的评价 1 6 1 熨烫及皂洗变色牢度的评价 在D 6 5 光源下，用D a t a c o l o r 测色仪分别对熨烫处 理和皂洗处理前后的染色试样进行测色，按照C I E L a * b 。( c

13、 I E L A B ) 色差式H 。计算色差。 亮度差：= L 。一三。d 饱和度差：c 。= c 。一C 削 色相差：日= 日。一日8 l d 总色差：E ：( 2 + C 。2 + H 2 ) 2 式中：一c 削、。m 分别为染色原样的亮度、饱和度、 色相角；L ”C 叩、日叩分别为熨烫或皂洗处理后染色 试样的亮度、饱和度、色相角；E 为染色试样经熨 烫或皂洗处理后的变色程度，其值越大，表明染料的 染色牢度越差。 1 6 2 熨烫及皂洗沾色牢度的评价 熨烫及皂洗沾色牢度按照白色贴衬织物的沾色 程度( K S 值) 进行评价，即在最大吸收波长处测定 沾色贴衬织物的反射率R ，根据K u b

14、 e l k a M u n k 公 式计算沾色贴衬织物的K s 值。 圳：与 沾色贴衬织物的尉S 值越大，表示沾色程度越 严重，染料的染色牢度越差。 2 结果与讨论 2 1 分散染料的扩散系数 分散染料在聚酯薄膜中的扩散系数见表l 。可 以看出，在被染物和染色条件相同的情况下，分散染 料的扩散系数主要由染料的结构决定。随染料分子 结构的增大，染料与聚酯分子间的作用力增加，染料 在被染物内的扩散阻力增加，导致染料的扩散系数 降低，扩散迁移性变差。 表1 分散染料的扩散系数 T a b 1 肼m l 咖nc o e m d 吼bo f 血；p e r 辩d y 髂 染料 。，二擎要篓：。， 染料

15、 。善擎至竺! 。， 分散蓝2 B L N 1 1 1 5 分散艳红s - G L 4 “ 分散红3 B 9 4 8 分散玉红S - 2 G F L 2 6 5 分散艳黄S E 一6 G F L S 4 9 2 2 耐熨烫牢度与染料扩散系数的关系 用分散染料染色的涤纶织物在高温熨烫时，纤 维中的染料会发生向外迁移现象，纤维表面的染料 受热升华，导致染色织物颜色变浅；此外，受热升华 的染料会对白色贴衬织物产生沾染。分散染料染色 织物耐熨烫变色牢度和耐熨烫沾色牢度的高低与纤 维内染料向外迁移量和纤维表面染料的升华量有 关。分别将常规涤纶纤维和超细涤纶纤维织物进行 染色实验，上述5 种分散染料的扩散

16、系数与熨烫变 色程度( E ) 的关系如图1 所示。 从图l 可知，对于分散染料染色的2 种涤纶纤 维织物，熨烫变色程度E 均随着染料扩散系数的 增大而增加，而且呈现出较好的线性关系。超细涤 纶纤维染色织物，由于纤维的直径小，比表面积大， 分散染料更容易从纤维内部向外扩散和升华，使染 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 7 8 纺织学报第2 8 卷 扩散系致1 0 _ 1 5 m 2 1 - 1 ) ( I ) 常拽滚纶纤维 扩散系数，( 1 0 -

17、1 5 m 8 - 1 ) ( b ) 超细涤纶纤维 图1 分散染料扩散系数与熨烫变色程度( E ) 的关系 F i g - lR e l a t i o n s h i pb e t w e e nt l l ed i m J s i o nc o 幽c i e n t so fd i s p e r 眈 d y e s 粕dt l l ef a d i n ge x t e n t ( E ) 0 ff a b r i ci ni r o I l i n g ( a ) c o m m o np o l y e s t e rf i b e r ；( b ) S u p e 击n ep o

18、 l y e s t e r6 b e r 色织物的熨烫变色程度更大，导致其耐熨烫变色牢 度低于常规涤纶纤维染色织物。 分散染料的耐熨烫沾色牢度也与染料的扩散系 数有关。从表2 分散染料的熨烫沾色程度可知，随 染料扩散系数的增大，熨烫处理时染料向纤维外的 迁移量和升华量增加，导致贴衬织物的沾色程度 ( K s 值) 增大，染料的耐熨烫沾色牢度降低。在超 细涤纶纤维染色织物上，这种影响更为显著。 表2 分散染料的熨烫沾色程度 T a b 2 S t a i l I i l 嚷甑把n to f f a b r i cd y e d 研啦 删b i p e r s e 由嚣i l Ii 删n g 染

19、料 沾色程度( K ，s 值) 常规涤纶纤维织物超细涤纶纤维织物 2 3 耐皂洗牢度与染料扩散性能的关系 用分散染料染色的涤纶织物在进行高温皂洗 时，纤维中的染料会向外迁移并进入皂洗液；此外， 纤维表面未洗净的浮色也会脱离纤维表面进入皂洗 液，从而导致染色织物的颜色变浅，同时皂洗液中的 分散染料会对涤纶贴衬织物产生沾色。表3 为分散 染料在不同涤纶纤维织物上的耐皂洗牢度及染料的 无机性有机性比值( ，O 值) 。 表3 分散染料的耐皂洗牢度及其f ，D 值 T 曲3C d 眦恤i 嘶鹤t o 叩i n ga n dJ ，D v 妇o f m 唾I e 鼬d y 嚣 注：禄纶的，D 值为0 6

20、8 。 从表3 可知，分散染料的皂洗变色程度随染料 扩散系数的增大而增加。分散蓝2 B L N 和分散红3 B 的扩散系数较大，染色织物在进行高温皂洗时，从纤 维内扩散迁移到皂洗液中的染料量较多，导致皂洗 变色程度较大。相反，分散艳红S G L 、分散玉红 S 2 G F L 的扩散系数较小，皂洗时染色试样的变色程 度较小。 分散染料的耐皂洗沾色牢度除与染色深度和后 处理条件有关外，还与染料的扩散迁移性、染料与纤 维的亲和力、染料在皂洗液中的状态等因素有关。 从表3 可知，对于分散蓝2 B L N 和分散红3 B 染色织 物，由于染料的扩散系数较大，在皂洗过程中迁移到 皂洗液中的染料量较多，导

21、致皂洗沾色严重。相反， 分散玉红S 一2 G F L 的扩散系数较小，耐皂洗沾色牢度 好。分散艳红S G L 的扩散系数较小，皂洗时从纤维 内迁移到皂洗液中的染料量较少，但由于这种染料 的，0 值与涤纶纤维相近，染料对涤纶纤维的亲和 力较大，皂洗液中的染料容易吸附到涤纶贴衬织物 上，使皂洗沾色程度偏严重，染料的耐皂洗沾色牢度 偏低。分散艳黄s E 6 G F L 分子中含有较多的氰基和 酰胺基，其分子结构为 N c f H 3c ：也 L 二睁c n N - 一 N c c 2H 4 0 c o N H 飞乡 由于氰基和酰胺基在碱性条件下容易发生水 解，染料的耐碱性较差。对于分散艳黄s E 一

22、6 G F L 的 染色织物，由于染料的扩散系数较大，在皂洗过程中 从纤维内迁移到皂洗液中的染料量较多，但由于这 种染料在碱性皂洗液中容易发生水解，而水解后的 染料对涤纶纤维的亲和力大大降低，使涤纶贴衬织 物的沾色轻，因此分散艳黄s E 6 G F L 具有良好的耐 皂洗沾色牢度。 涤纶纤维的线密度对分散染料的耐皂洗牢度有 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第4 期霍瑞亭等：分散染料扩散性能对染色牢度的影响 7 9 一 较大的影响。从表3 可知，超细

23、涤纶纤维染色织物 在皂洗时，纤维中的染料更容易扩散迁移到皂洗液 中，导致超细涤纶纤维染色织物的皂洗变色及沾色 程度明显大于常规涤纶纤维染色织物，对于扩散系 数较大的分散染料，这种影响更加显著。 2 4 摩擦牢度 分散染料在涤纶染色织物上的摩擦牢度主要与 浮色有关，若染色后处理充分，浮色去除彻底，则染 色产品的摩擦牢度很好。从表4 分散染料的摩擦牢 度值可知，经过充分净洗处理后，分散染料在2 种涤 纶染色织物上的摩擦牢度均为5 级，说明在充分去 除浮色后，染色织物的摩擦牢度与染料的扩散迁移 性和纤维的线密度无关。 表4 分散染料的摩擦牢度 T a b 4 R u 岫i 呜缸触嘴0 fd i 卿p

24、 e r 辩d y 豁 级 3结论 扩散系数是分散染料的重要性能指标，不仅对 染料的上染性能有很大的影响，而且对耐熨烫牢度、 耐皂洗牢度等与染料扩散迁移性有关的染色牢度有 明显的影响。 1 ) 分散染料的耐熨烫牢度随染料扩散系数的增 大而降低，其中熨烫变色程度E 与染料的扩散系 数呈线性关系，熨烫沾色程度随染料扩散系数的增 大而增加。 2 ) 分散染料的耐皂洗牢度随染料扩散系数的增 大而降低，其中皂洗沾色程度不仅与染料扩散系数 有关，还与染料对纤维的亲和力、染料在皂洗液中的 状态等因素有关。 3 ) 超细纤维线密度小，比表面积大，在超细涤纶 纤维染色织物上，分散染料的扩散系数对耐熨烫牢 度和耐

25、皂洗牢度的影响更加明显。 4 ) 在充分去除浮色的条件下，分散染料的扩散 性能对摩擦牢度无影响。兕皿 参考文献： 1 应燮元分散染料应用( 一) J 上海染料，1 9 9 5 ( 5 ) ： 2 4 3 0 2 赵培华耐热迁移性分散染料 J 印染，2 0 0 1 ( 1 1 ) ： 4 9 5 1 3 金咸穰染整工艺实验 M 北京：纺织工业出版社， 1 9 8 7 ：8 3 9 1 4 董振礼，郑宝海，轷桂芬测色及电子计算机配色 M 北 京：中国纺织出版社，1 9 9 6 ：6 8 7 0 ( 上接第7 5 页) 6 荚荣，汤必奎，张晓宾，等藜芦醇和吐温8 0 对白腐 菌产木质素降解酶的影响及

26、在偶氮染料脱色中的作 用 J 生物工程学报，2 0 0 4 ，2 0 ( 2 ) ：3 0 2 3 0 5 17JA n d e rP ，M e s s n e rK 0 x i d a t i o no fl h i d r o x y b e n z o t r i a z o l eb y l a c c a s ea I l d l 培n i np e m x i d a s e J B i o t e c h n o l o g y T e c h n i q u e s ，1 9 9 8 ( 1 2 ) ：1 9 1 1 9 5 8 R a c aMB ，s o a r e sMT

27、 ，P e s s o a d eA ，e ta 1 u s eo f l a c c a s e t o g e 出e r w i t hr e d o xm e d i a t o r st od e c o l o u r i z eR e m 北o l B d U i a n tB l u eR J J o u m a lo fB i o t e c h n o l o g y ，2 0 0 1 ，8 9 ： 1 2 3 1 2 9 9 L d e sD ，L o r e n z oM ， s a n r o m a nMA D e g r a d a t i o n o r p o l y m e r i s a t i o no fP h e n o IR e dd y ed e p e n d i n gt ot h ec a t a l y s t s y s t e mu s e d J P r o c e s sB i o c h e m i 女t r y ，2 0 0 4 ，3 9 ：1 8 l l 一 】g 】5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark