活性染料染色耐光色牢度的影响因素实验

活性染料色谱齐全、价格便宜、生产控制方便、湿牢度好 ,是目前印染厂常用的棉用染料 。但是活性染料染色的棉织物耐光色牢度相对较差 ,特别是浅色织物很难满足使用要求。提高全棉织物耐光色牢度的方法主要有三种:
(1)筛选耐光牢度优良的棉用活性染料。但是 ,该类染料品种不多 ,且只比普通活性染料的耐光色牢度稍高些 ,有时仍达不到使用要求 ;
(2)改进染色工艺, 以提高棉织物的耐光牢度。研究表明,提高织物的透染性以及除尽染色品的浮色 ,可提高耐光色牢度。但这种方法不能改变染料本身固有的牢度特性,因而效果并不理想;
(3)使用耐光色牢度提升剂整理织物实践表明,影响织物耐光色牢度的工艺因素很多 。
本文对影响棉织物耐光牢度的工艺因素, 如染料浓度、拼色 、布面 pH 值和后整理工艺等进行了较为全面的分析 ,为同行提高棉织物耐光色牢度提供参考。

1 试验部分
1. 1 试验材料
织物 29. 5 /36. 9 tex 504 /236根 /10 cm 3 /1斜纹纯棉丝光梭织物。活性染料 Sunfix Supra黄 S3R、 Sunfix Supra红S3B, C ibacron 红 C-2BL、 C ibacron 蓝 C-R, Sunzo l 翠蓝 G。其它助剂均为工业级。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 棉织物染色 HTSS活性染料采用二浴法轧染染色。工艺流程 浸轧染液 (活性染料 x g /L、渗透剂20 g /L、防泳移剂 50 g /L)→烘干 →浸轧固色液(碱剂10 ～ 25 g /L、食盐 200 g /L)→汽蒸 (100 ～ 102 ℃ ×2 m in)→水洗 →皂煮(净洗剂 3 ～ 5 g /L、90 ～ 95 ℃)→水洗 →烘干，
1. 2. 2 棉织物后整理工艺
棉织物后整理包括固色处理、柔软整理 、防皱整理 、纳米防水防油整理等。工艺流程 浸轧整理液 →烘干 (100 ～ 130 ℃)→(焙烘)若工艺需要采用焙烘工艺, 焙烘条件为 140 ～170 ℃ ×3 ～ 4 m in,视后整理要求而定。后整理配方参考公司现有的生产配方 。
1. 3 测试方法
日晒牢度参考 AATCC TM 16E测定;酸碱汗光牢度参考日本标准 ATTS测定 ;pH 值的测试参考 AATCC TM 81测定;耐氯牢度参考日本标准 JIS L0884 AM 测定。

2 结果与讨论
2. 1 染料浓度对织物耐光色牢度的影响选取 5种常用活性染料 , 在不同浓度下用二浴法轧染染色,织物耐光色牢度的变化情况如表 1所示 。
在深 、中、浅三种浓度下 , 活性黄S3R和红 C-2BL的日晒牢度 、酸汗光牢度、碱汗光牢度均达到 4 ～ 5级,具有较好的耐光色牢度 ;活性红 S3B、蓝 C-R的耐光色牢度,随染料浓度降低而降低,且颜色越浅, 耐光色牢度越差 ;翠蓝 G 耐光色牢度差 ,深色酸汗光牢度仅为 2 ～ 3级,碱汗光牢度为 3级。由此可见 ,活性染料的耐光色牢度与染料品种有关 。不同品种的染料结构不同,从而导致耐日光性不同。此外 ,染料浓度对耐光色牢度也有较大的影响 ,其浅色织物耐光色牢度要差些。
2. 2 拼色对织物耐光色牢度的影响
大多数服装面料的颜色需要通过三原色拼色才能实现 。因此,对常用的几种染料拼染后织物的耐光牢度变化(表 2)。,耐光牢度较好的活性黄 S3R和其余三种耐光牢度较差的活性染料进行拼混染色后, 牢度都有所下降 。相同浓度的黄 S3R 和红 S3B拼混后,织物的耐光色牢度基本由红 S3B 决定 。黄 S3R、红S3B和蓝 C-R以相同染料浓度拼混后, 织物的耐光色牢度则由耐光色牢度较差的红 S3B和蓝 C-R 共同决定。织物的日晒牢度和酸汗光牢度与蓝 C-R 相同, 碱汗光牢度与红 S3B相同。黄 S3R、红 S3B和翠蓝 G 以相同染料浓度拼混后, 织物的耐光色牢度则由耐光牢度较差的红 S3B和翠蓝 G共同决定。
因此 ,实际拼色时, 各组分染料的耐光色牢度等级应尽量相同,如果其中一只染料的日晒牢度差, 将会影响整个混合色的日晒牢度。
2. 3 布面 pH 值对织物耐光色牢度的影响
布面 pH 值也会影响拼色织物的耐光色牢度。在试验中,将染色织物分别浸轧醋酸和碳酸钠溶液 ,以调整布面 pH值 ,并测试织物的耐光色牢度。
织物 pH 值中性时耐光色牢度好, 偏酸性或偏碱性织物的日晒牢度都有所降低。当织物呈碱性时, 织物的酸汗光牢度降低 ;呈酸性时, 织物的碱汗光牢度降低 。
2. 4 后整理对活性染料染色织物耐光色牢度的影响
在实际生产加工过程中 , 织物染色后需进行各种不同的后整理加工 , 以满足客户的要求 。按加工过程的性质可分为机械整理 (包括拉幅 、轧光、轧纹等 )和化学整理(包括手感整理、增白处理、防缩整理 、防皱整理 、有机氟防水防油整理以及固色整理等 )。以下讨论化学整理中柔软整理 、树脂防皱整理 、纳米防水防油整理和固色整理对织物耐光色牢度的影响。
2. 4. 1 柔软整理
表 4表明 ,活性黄 S3R染色的织物 ,未整理时的耐酸汗光牢度和耐碱汗光牢度均很好, 为 4 ～ 5级 ,柔软整理后耐光色牢度变化不大 。耐光色牢度不高的活性红 S3B、蓝 C-R、翠蓝 G 染色织物和拼色织物 ,经柔软整理后 ,除翠蓝 G日晒牢度有所下降外 ,其它颜色的日晒牢度基本不变 , 而耐酸汗光牢度和耐碱汗光牢度则随染料品种不同而变化, 即耐酸汗光牢度总体的变化趋势是增加的, 而耐碱汗光牢度总体呈下降趋势。这可能是由于柔软整理后,织物由偏碱性变成偏酸性 ,从而造成织物耐酸碱汗光牢度的变化。经柔软整理后 ,织物布面 pH 值一般为 5 ～ 7, 而未整理织物 pH 值为 8 ～ 9。
2. 4. 2 树脂防皱整理
由表 5可看出 ,常用活性染料染色的织物, 经树脂防皱整理后 ,耐光色牢度会有不同程度的变化。对于活性黄 S3R,未整理前耐光色牢度在 4 ～ 5级 ,树脂整理后耐光牢度基本没有变化, 但浅色日晒牢度下降0. 5级 。对于其它耐光牢度较差的颜色, 树脂整理后日晒牢度和耐碱汗光牢度都呈下降趋势 ,而耐酸汗光牢度却有增加的趋势 。
2. 4. 3 防水防油整理
表 6表明 ,常用活性染料经纳米防水防油整理后,耐光牢度均有不同程度的变化。总的趋势是日晒牢度有所下降 ,而耐汗光牢度均有所提高。
活性蓝 C-R、红 C-2BL和翠蓝 G拼色晒牢度下降了 0. 5 ～ 1级。提升剂 1#和 2#对酸汗光牢
度没有影响 ,其它整理剂会使酸汗光牢度下降 0. 5级 。
可见,耐氯整理虽可提高织物的耐氯色牢度 ,但会降低
织物的耐光色牢度。
2. 5 耐日晒牢度提升剂对耐光色牢度的影响
2. 5. 1 日晒牢度提升整理剂单独整理
在实际生产加工中 , 大多数客户对产品的耐光色牢度要求较高, 尤其是用于户外运动服装的面料。仅仅筛选耐光牢度优良的染料还不能满足要求 ,通常需在后整理时加入耐日晒牢度提升整理剂 ,以提高织物的耐日晒牢度 。试验选用两种耐日晒牢度提升整理剂 ,对上述耐光色牢度较差的织物进行耐光整理。日晒牢度提升剂浓度 30 g /L, 整理工艺流程为:浸轧整理液 →烘干(100 ～ 110 ℃)→焙烘(150 ℃ ×1 m in)。染色织物经耐氯整理后 ,对碱汗光牢度没有影响 ,其日由表 8可看出 ,耐日晒牢度提升整理剂处理后 ,织物耐光牢度均有不同程度的提高 , 碱汗光牢度甚至可提高 0. 5 ～ 2级。
2. 5. 2 柔软整理与日晒牢度提升剂同浴整理
实际生产中 ,为加工方便,一般尽量会使多项功能后整理同浴进行 。本研究将柔软整理工作液与日晒牢度提升整理剂配成同浴整理液 ,对蓝 C-R、红 S3B两种活性染料染色的中浅色织物进行柔软与耐光同浴整理(提升剂 30 g /L),结果如表 9所示。
由表 9可看出 ,织物经日晒牢度提升剂与柔软整理剂同浴整理后 , 活性染料单色织物的耐光色牢度都有不同程度的提高。
比较单独使用耐光提升剂整理的织物 ,同浴整理后织物的耐光色牢度 ,总体上比单独使用耐光提升剂整理要高,说明柔软整理对耐光提升剂有增效作用 。
2. 5. 3 树脂防皱整理与耐日晒牢度提升剂同浴整理
将树脂防皱整理工作液与 30 g /L 耐日光提升剂配成同浴整理液,对蓝 C-R、红 S3B染浅色织物进行树脂整理, 测试其耐光色牢度, 结果如表 10所示。
由表 10可看出 ,织物经耐光提升剂与树脂防皱整理剂同浴处理后, 活性染料染色织物的耐光牢度都有不同程度的提高。
与单独使用耐光提升剂 L-1相比较 , 同浴整理后织物的耐光色牢度相对要高 ,说明树脂防皱整理对耐日晒牢度提升剂 L-1有增效作用, 但耐光提升剂 L-2的作用不明显 。
2. 5. 4 纳米防水防油整理与耐光提升剂同浴整理
将纳米防水防油整理工作液与 30 g /L 耐日晒提升剂配成同浴整理液,对蓝 C-R、红 S3B染色的两种浅色织物进行整理,结果如表 11所示 。
由表 11可看出 ,织物经耐光提升剂与纳米防水防油整理剂同浴处理后, 浅色织物的耐光色牢度有不同程度的提高,说明纳米整理剂对耐光提升剂有增效作用。对于蓝 C-R染色织物, 与只经纳米防水防油整理相比 ,同浴处理后, 织物的日晒牢度可提高 1 ～ 1. 5级;酸汗光牢度则随不同耐日晒牢度提升剂而变化;碱汗光则无太大影响。对于红 S3B, 同浴处理后日晒牢度可提高约 1级 ;酸汗光牢度变化不大;碱汗光牢度可提高 1. 5级 。

3 结论
(1)活性染料的耐光色牢度与染料种类和浓度有关 ,浓度低, 耐光牢度一般较差 。
(2)拼色织物的耐光色牢度 ,由拼色染料中耐光色牢度差的染料决定。
(3)织物的耐光色牢度与布面 pH 值有关。织物在中性时,耐光色牢度好, pH 值过高或过低都会降低织物的日晒牢度。当布面呈碱性时 ,会降低织物的酸汗光牢度 ;当布面呈酸性时,会降低织物的碱汗光牢度。
(4)未经整理而耐光色牢度较好的活性染料的染色织物 ,经柔软、树脂、纳米整理后,其耐光色牢度没有变化。而原本耐光色牢度较差的活性染料的染色织物, 经柔软 、树脂、纳米防水防油整理后 ,耐光色牢度的变化各不相同。柔软整理后, 织物日晒牢度基本没有变化, 酸汗光牢度略有提高,碱汗光牢度则下降;树脂整理后, 织物日晒牢度略有降低,酸汗光牢度和碱汗光牢度则无太大变化;纳米整理后, 大部分染色织物浓度日晒牢度略有下降,酸汗光牢度和碱汗光牢度却有所提高。
(5)使用耐光色牢度提升剂对浅色织物进行整理 ,是提高织物耐光色牢度的一个有效方法 ,柔软剂和纳米整理剂对提升剂提高耐光色牢度的效果有增效作用。