錦綸織物的汗漬色牢度測試實驗方法

1 試驗部分
1． 1 藥品和設備儀器
織物 錦綸 6藥品 弱酸性染料 Uniset 紅 2B、Uniset 綠 B、Uniset藍 2Ｒ( DKC 公司) ，元明粉( 南風集團) ，醋酸、醋酸鈉( 中國石油大慶石化公司) ，阿白格 SET( 亨斯邁公司) ，酸性固色劑 ＲFX-1206、固色劑 FK-407( 中紡海天股份有限公司) ，以上藥品均為工業級設備儀器 毛條染色機( Thies 公司) ，Y571B 型摩擦牢度儀( 溫州紡織儀器廠)
1． 2 試驗方法
1． 2． 1 染色

1． 2． 2 固色
染色試樣→水洗→第 1 次固色( 2% 酸性固色劑ＲFX-1206，pH 值 5) →水洗→第 2 次固色( 2% 固色劑FK-407) →水洗
1． 3 測試方法
1． 3． 1 耐汗漬色牢度
參照 GB /T 3922—1995《紡織品 耐汗漬色牢度試驗方 法》測 定，壓 片 后 40 ℃ 恒 溫，30 min，按 GB /T251—2008《紡織品 色牢度試驗 評定沾色用灰色樣卡》評級。
堿汗液配方 氯化鈉 10 g /L，碳酸銨 4 g /L，磷酸氫二鈉 1 g /L，組氨酸 0． 25 /L，pH = 8． 0酸汗液配方 氯化鈉 10 g /L，乳酸 1 g /L，無水磷酸二氫鈉 1 g /L，組氨酸 0． 25 /L，pH = 5． 5
1． 3． 2 耐摩擦色牢度
按照 GB /T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》測定，按 GB /T 251—2008《紡織品 色牢度試驗 評定沾色用灰色樣卡》評級。

二、結果與討論
2． 1 *次固色的溫度和時間
采用 4% Uniset 紅 2B 染色錦綸 6，染色后進行二次固色，考察第 1 次固色的溫度和時間對汗漬牢度的影響，結果見表 1。

由表 1 可知，采用 2% 酸性固色劑 ＲFX-1206 對4% Uniset 紅 2B 染色后的錦綸固色處理，堿汗漬色牢度以固色溫度 85 ℃，保溫時間 30 min 的處理效果為*; 酸汗漬色牢度則以固色溫度 70 ℃，保溫時間20 min為*。
采用相同的方法對 Uniset 綠 B 和 Uniset 藍 2Ｒ 染品進行汗漬色牢度試驗和測試。結果顯示，Uniset 綠 B染色，堿汗漬色牢度以固色溫度 80 ℃，保溫時間為30 min的處理效果為*; 酸汗漬色牢度則以固色溫度80 ℃，保溫時間 20 min 為*。對于 Uniset 藍 2Ｒ染色，堿汗漬色牢度以固色溫度 85 ℃、保 溫 時 間30 min的處理效果為*; 酸汗漬色牢度則以溫度80 ℃、保溫時間 20 min 為*。
酸性固色劑 ＲFX-1206 屬于陰離子型固色劑，固色劑大分子借助范德華力吸附在纖維上形成多層吸附，同時其陰離子與酸性染料的陰離子存在斥力，阻礙酸性染料向染液擴散，且固色劑在錦綸纖維的表層生成一層復合締合體薄膜，阻塞了染料再溶出的空隙，并將染料牢固地固著在纖維上，從而提高色牢度［1］。
綜合考慮固色效果和成本因素，確定酸性固色的優化工藝為: 溫度 85 ℃保溫 30 min。
2． 2 第二次固色的溫度和時間
染料 Uniset 紅 2B 染畢錦綸 6，先經*次固色，再用固色劑 FK-407 進行第二次固色，考察固色溫度和時間對汗漬色牢度的影響，結果見表 2。

由表 2 可知，4% Uniset 紅 2B 染色錦綸 6 后，先用ＲFX-1206 *次固色，再采用 FK-407 固色劑對錦綸進行第二次固色，堿汗漬色牢度以固色溫度 50 ℃、保溫時間 20 min 的處理效果為*; 酸汗漬色牢度則以固色溫度 45 ℃、保溫時間 20 min 為*。對 Uniset 綠 B 和 Uniset 藍 2Ｒ 染品進行 2 次固色，測試染色織物的汗漬牢度。結果顯示，Uniset 綠 B 染色，堿汗漬色牢度以固色溫度 45 ℃、保溫時間20 min為*; 酸汗漬色牢度以固色溫度 50 ℃、保溫時間20 min為*。對于 Uniset 藍 2Ｒ 染色，堿汗漬色牢度以固色溫度 50 ℃、保溫時間20 min為*; 酸汗漬色牢度則以固色溫度50 ℃、保溫時間20 min為*。弱酸性染料以陰離子的形式上染到錦綸 6 纖維上，FK-407 固色劑屬于陽離子型固色劑，可以與纖維表面的染料陰離子結合，封閉染料分子的親水基，形成不溶性染料沉淀，從而提高了纖維的色牢度［2］。綜合考慮固色效果和成本因素，zui終確定第 2 次固色的優化工藝為: 固色溫度 50 ℃，保溫 20 min。經過二次固色后堿汗漬色牢度能達到 3 ～ 4 級，酸汗漬色牢度達到 4 級。這是因為二次固色能有效地封閉染料的親水基，并形成阻礙染料分子水解的締合體薄膜，固色同時也可有效地洗除纖維表面的浮色，大大提高汗漬色牢度，尤其是堿汗漬牢度。
2． 3 二次固色后的摩擦牢度
固色前后錦綸 6 的摩擦牢度變化見表 3。

從表 3 可知，經過固色后摩擦色牢度略有下降，這可能是因為染料和固色劑形成締合體薄膜的抗摩擦性較差，在摩擦的時候，導致部分薄膜脫落，從而使摩擦色牢度略有下降，但能達到 3 級以上。

3、結論
錦綸 6 染色后的優化固色工藝為: *次固色用2% 酸 性 固 色 劑 ＲFX-1206，固 色 溫 度 85 ℃，保 溫30 min; 第二次固色用 2% 陽離子型固色劑 FK-407，固色溫度 50 ℃，保溫 20 min。固色后錦綸 6 的堿汗漬色牢度能達到 3 ～ 4 級，酸汗漬色牢度達到 4 級; 摩擦色牢度略有下降，但仍達到 3 級以上。
電解質為氯化鈉時，k = 0，式( 4) 可以寫成:Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs ( D)
根據文獻值，K( Na + ) = 0． 021，K( Cl－ ) = 0． 14，代入 式
( 3) ，得出的函數關系與圖 7 吸附等溫線試驗數據吻合得很好，即氯化鈉電解質存在下，織物上的染料濃度隨染浴中染料濃度的上升不斷上升，逐漸趨向于吸附平衡值。同時，校正后的Donnan 模型還能預測不同電解質濃度下，電解質對染料上染纖維織物的影響。對于氯化鈉，zui初隨氯化鈉濃度的上升，由于離子間相互作用競爭染位，隨著染位的減少，上染率急劇下降;后來隨著電解質濃度的繼續增加，疏水力作用占主導地位，由于氯化鈉的 k = 0，得出 Cf ( D) = λZ( D) K( D) Cs ( D) ，所以纖維上的染料濃度基本沒有隨電解質濃度的變化而改變。再根據式
( 4) ，預測的函數與試驗數據吻合( 圖 8) 。對于磷酸二氫鹽，因為該鹽含有水結構促進離子，k ＞ 0，令K( D) = K( D* ) + k( TN ) an，可以看出，K( D) 與電解質濃度呈正相關關系。再根據上述提到的 Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs( D) 可知，達到上染平衡時，當染浴中染料濃度［Cs ( D) ］恒定，則纖維上染料的濃度［Cf ( D) ］與 K( D) 成正比。隨著電解質濃度的上升，λ 減小，K( D) 增大。如圖 9，zui初纖維上染料濃度的下降是由于競爭染位作用，之后的上升是由于電解質的疏水力作用。用校正后的 Donnan 模型計算，不僅可以很清楚地看到呈凹形的等溫線函數，并且該函數的值也與試驗數據非常一致。

四、結論
綜上所述，染料上染織物，尤其是離子染色過程中，染液中的電解質同時影響染料與纖維間的離子作用與疏水力作用。其對疏水力作用的影響決定于電解質離子的感膠離子數。大量試驗結果表明，硫酸鹽和磷酸二氫鹽等含有水結構促進陰離子的電解質，可以增加染浴中染料和纖維之間的疏水力作用。基于以上認識，采用校正后的 Donnan 模型更好地描述多因素下纖維吸附陽離子染料的染色過程，該模型的預測結果和試驗數據高度吻合，再次驗證了研究離子染色過程時，疏水力對吸附的貢獻不可忽略。這一認識對于利用電解質調節離子型染料對離子型纖維的上染有重要意義。

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