摘要： 采用新开发的阳离子涂料对纯棉机织物染色，通过正交试验和单因素分析，优化染色工艺：阳离子涂料10%（omf），浴比1∶10,pH=8,80 ℃保温20 min,再加入涂料牢度提升剂DM-5146 10 g/L,40 ℃保温20 min,最后经硅油柔软整理，成品织物具有良好的色牢度。

 

关键词： 阳离子涂料； 棉机织物； 染色； 固色

 

中图分类号： TQ617 文献标识码： B 文章编号： 1004-0439（2012）11-0036-03

 

涂料染色是近年来流行的一种染色技术，具有色谱齐全、色泽鲜艳、色光稳定、重现性好等优点，而且可以节约能源，减少污染，降低成本[1],还能达到仿古、仿旧目的[2].涂料染色使用方法有2种：（1）如同涂料印花一样，用粘合剂将其机械的包覆在纤维表面，如粘合剂用量过大，则手感极差；反之，过少，摩擦牢度和皂洗牢度较差；（2）纤维变性法，即先用变性剂使纤维呈阳荷性，水洗后再用涂料进行染色，2步法处理，既费时费水，也易造成色花等。

 

本文采用广东德美精细化工股份有限公司最新开发的阳离子涂料来对棉机织布进行染色，优化了染色和固色工艺。

 

1 ·试验

 

1.1 材料与仪器

 

织物：128×60棉机织半漂布（中山永兴旺漂染有限公司）。涂料与试剂：阳离子涂料色浆蓝、阳离子涂料色浆大红、阳离子涂料色浆黄、阳离子涂料色浆翠兰、阳离子涂料色浆橙、阳离子涂料色浆黑、阳离子涂料色浆绿、涂料牢度提升剂DM-5146（广东德美精细化工股份有限公司）。

 

仪器：摩擦牢度测试仪（温州大荣纺织仪器有限公司），ColorQuest XE 测色仪（美国HunterLab 公司），Q-sun xenon text chamber氙弧灯测试箱（美国Q-Lab公司），Rapid染色小样机（瑞比精密机械有限公司），PH计（Mettler Toledo），722型分光光度仪（上海第三分析仪器厂）。

 

1.2 涂料染色工艺

 

前处理（退浆、煮练、漂白，30 min毛效控制在7~8cm）→水洗→阳离子涂料染色[阳离子涂料5%~15%（omf），浴比1∶10~1∶30]→固色（浴比1∶10,涂料牢度提升剂DM-5146 0~20 g/L）→柔软整理→烘干→定形。染色工艺曲线如下：

                                             

 

1.3 柔软整理工艺

 

浸轧法：二浸二轧（硅油T689 0~20 g/L），100 ℃烘干，焙烘（160 ℃，2 min）；浸渍法：硅油T689 1%~3%（omf），浴比1∶20,40 ℃，20 min.

 

1.4 测试

 

K/S 值：在测色仪上检测。耐摩擦牢度：按GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。皂洗牢度：按GB/T 3921-1997《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。日晒牢度：按AATCC 16-2004《纺织品耐光照色牢度》标准，在耐光牢度仪上晒20 h后按标准卡评级。

 

2 ·结果与讨论

 

2.1 阳离子涂料染色工艺优化

 

2.1.1 正交试验

                                              

 

由表1可知，4个因素对阳离子涂料大红染色效果影响顺序为：阳离子涂料用量>浴比>染色温度>染色时间。阳离子涂料用量和浴比是影响得色的主要因素，其中阳离子涂料大红用量为10%（omf）时，上染率相对最高。因此，确认染色浴比1∶10,阳离子涂料用量10%（omf）为宜。对影响K/S 值的次要因素和相关因素再进行单因素分析来进一步优化工艺。

 

2.1.2 单因素分析

 

2.1.2.1 染色温度

 

由图1可以看出，在低温区，提高温度有利于阳离子涂料与纤维的结合，80 ℃时，2种阳离子涂料的K/S值均最高；高于80 ℃后，其K/S 值反而下降，可能原因是阳离子涂料在高温条件下亲和力下降。因此，染色温度以80 ℃为宜。

                                         

 

2.1.2.2 染色时间

                                    

由图2可以看出，染色时间达到20 min后，再延长时间对阳离子涂料的K/S 值影响不大，因此，染色时间以20 min为宜。

 

2.1.2.3 pH

 

由图3 可知，pH 对K/S 值影响比较明显，pH 为8时，K/S 值最高。pH较小时，不利于生成Cell-O-阴离子，抑制了阳离子涂料与纤维素纤维的反应，降低了K/S值；而pH较高时，Cell-O-阴离子浓度提高，但阳离子涂料工作液的分散体系不稳定，导致K/S 值下降。因此，pH为8时染色较理想。

                              

 

2.2 阳离子涂料染色固色工艺优化

 

采用前述优化染色工艺，阳离子涂料色浆大红用量为10%（omf）。

 

2.2.1 涂料牢度提升剂DM-5146用量

 

由表2 可知，涂料牢度提升剂用量从3 g/L 增至10 g/L时，随着用量增加，摩擦牢度有一定的提高；大于10 g/L时，再提高用量，其牢度基本不变，可能原因是涂料牢度提升剂小于10 g/L时，不能完全占据织物表面或不能完全与涂料结合，这也说明涂料牢度提升剂与织物的结合是有限的。因此，选用涂料牢度提升剂用量为10 g/L比较适宜。

                                      

 

2.2.2 涂料牢度提升剂DM-5146的加料温度

 

涂料牢度提升剂加入温度对摩擦牢度的影响见表3.

                                       

 

由表3可知，在不同温度下加入涂料牢度提升剂对染色织物摩擦牢度的提升影响较小，主要原因是布面上阳离子涂料与阴离子涂料牢度提升剂通过静电引力结合，而温度对这种作用力影响不明显。涂料牢度提升剂适宜的加料温度为40 ℃。

 

2.3 染色牢度

 

采用上述优选工艺条件，用不同颜色的阳离子涂料对棉机织布进行染色，结果见表4.

                                             

 

由表4可知，日晒牢度与皂洗牢度均能达到4级以上；对于摩擦牢度，不同涂料间有一定的差别，阳离子涂料翠兰、阳离子涂料黄、阳离子涂料绿牢度相对较好，干、湿摩擦牢度均能达到3级以上，阳离子涂料蓝、阳离子涂料橙和阳离子涂料黑，其摩擦牢度相对较差，但也能达到2~3级。

 

3· 结 论

 

阳离子涂料对棉机织物的优化染色工艺为：阳离子涂料用量10％（omf），pH为8,80 ℃处理20 min;水洗后，加涂料牢度提升剂DM-5146 10 g/L,40 ℃保温20min.日晒牢度与皂洗牢度均能达到4级以上，摩擦牢度能达到2~3级以上。

 

参考文献：

 

[1] 孙慈忠，张伟烈，龚金南。APD涂料染色粘合剂及其染色工艺的研究[J].染料工业，1992,29（2）：47-51.

 

[2] 李昌华。涂料染色在棉/维混纺织物上的应用[J].染料工业，1991,28（1）：50-51.

 

[3] 田中英一。阳离子涂料吸尽染色-EMACOL CT COLOR和新型环保型粘合剂[C]//2009 蓝天全国印染行业节能环保年会论文集。2009:581-585.

 

[4] 周光勇，刘金华，杨澄宇，等。棉织物的阳离子涂料染色[J].印染，2011（6）：19-22.

 

[5] 黄茂福。一浴一步法涂料染色工艺在成衣仿旧整理中的应用[J].服装水洗，2010（10）：72-77.