布艺之家讯：传统的棉织物活性染料染色须加入大量盐，以提高染料上染率，然后加入碱使得染料与纤维形成共价键而固色。但盐、碱的加入会导致水质恶化，破坏生态环境。当今的印染行业，清洁生产被大力倡导，活性染料无盐、无碱染色促进了节能减排的实现，是一个重要发展趋势，符合印染行业“节能减排、生态环保”的发展目标，更符合生态环保和清洁生产的要求。棉纤维阳离子化是一种实现棉织物无盐染色比较有效的途径［1－2］。通过将阳离子化合物处理到棉织物上，降低棉织物表面的负电荷，减少棉织物与活性染料之间的斥力作用，使活性染料在棉织物上的染色不需要加盐促染就能达到较高的上染率、较好的色牢度和匀染性，实现活性染料在棉织物上的高效生态染整［3－6］。中性固色活性染料ArgazolNF系列，其在染色过程中无需添加碱剂，在中性条件下通过提高染色温度即可实现染料与纤维的共价键结合。本文将从棉织物阳离子改性和ArgazolNF系列活性染料应用两方面考虑，实现棉织物活性染料的无盐、无碱染色。
1·实验部分
1.1材料与药品
纯棉织物;ArgazolRedNF－3B(上海雅运);食盐(分析纯);十八烷基三甲基氯化铵(分析纯);皂粉(市售)。
1.2实验器材
YP102N电子天平，HH－12电热恒温水浴锅，Datacolor600分光光度仪(Datacolor公司)，SW－12A型耐洗色牢度仪，Y571B型摩擦牢度仪。
1.3染色方法
改性剂十八烷基三甲基氯化铵质量浓度分别为1%～10%，改性温度为50～90℃，改性时间为5～30分钟，浴比为1∶30，然后取出织物经水冲洗，室温晾干。将改性后的棉织物放入1%(o.w.f.)Ar-gazolRedNF－3B活性染料染浴中染色，浴比为1∶30，在50～100℃下染色30～105分钟，水洗，皂洗，水洗，晾干，测K/S值，并以K/S值的提高幅度来评价改性效果。
1.4测试方法
用Datacolor600分光光度仪测试染色后K/S值。测试条件:D65光源，10°视场。皂洗牢度按照GB/T3921.1—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验1》测定;摩擦牢度按照GB/T3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦牢度》测定。
2·结果与讨论
2.1改性工艺的确定
2.1.1改性剂用量的影响
图1为改性剂用量对活性染料染色棉织物K/S值的影响。可以看出，随着改性剂用量的增加。经活性染料染色后棉织物的K/S值也随之增大，当改性剂用量低于7%(o.w.f.，下同)时，染色织物的K/S值随改性剂用量的增加而迅速增加，当改性剂用量高于7%时，染色织物的K/S值变化趋缓，并最终趋向于平衡。原因是随着改性剂用量的增加，与纤维反应的助剂量相应增加，纤维上带的正电荷增加，从而上染到纤维上的染料量增多;当改性剂用量达到7%时，改性效果已基本达到饱和状态。从经济角度考虑，确定改性剂用量为7%。
2.1.2改性温度的影响
图2为改性温度对活性染料染色棉织物K/S值的影响。可以看出，温度低于80℃时，改性效果随温度的升高而提高，80℃时改性效果最好，大于80℃时，改性效果反而下降。这可能是因为当改性温度升高时，改性剂分子能较好地扩散进入棉纤维，并在棉织物上发生吸附，使改性剂吸附量提高;但当达到一定温度后，改性剂分子的热运动加快，使部分已吸附的改性剂解吸下来，从而不利于染料的上染，最终使K/S值有所下降。因此，选用改性温度80℃。
2.1.3改性时间的影响
图3为改性时间对活性染料染色棉织物K/S值的影响。可以看出，处理10分钟左右，改性剂在棉纤维上的吸附已基本达到平衡，随着改性时间的继续延长，对改性效果提高不明显，因此，选择适宜的改性时间为10分钟。
2.2染色工艺的确定
2.2.1盐的影响
图4为盐用量对改性和未改性棉织物染色K/S值的影响，可以看出，未改性棉织物的K/S值随着食盐用量的增加而增大，而改性棉织物的K/S值随着食盐用量的增加反而有所下降。食盐对改性棉织物染色起缓染作用，原因是棉织物被改性剂阳离子化改性，食盐在溶液中电离出Cl－，与染料阴离子发生竞染，竞争改性棉织物阳离子染座，从而降低了染料对棉的吸附上染速率，起到缓染作用。从图中还可以看出，改性棉织物不加盐的染色效果比未改性棉织物加盐80g/L时的K/S值还高，因此，棉织物经过阳离子改性后可以实现活性染料无盐染色。
2.2.2染色时间的影响
图5为染色时间对改性棉织物染色K/S值的影响。可以看出，在染色时间30～90分钟阶段内，织物的K/S值随着染色时间的延长不断增大。这是因为染色时间太短，染料与棉织物的反应不够充分，从而导致了上染率较低，随着染色时间的延长，有利于染料与棉织物的反应趋于充分和稳定，使得更多的染料吸附到棉纤维上，但当时间超过90分钟后，K/S值趋于平稳，增加染色时间无意义。因此比较适宜的染色时间为90分钟。
2.2.3染色温度的影响
图6显示出染色温度对改性棉织物染色K/S值的影响。可以看出，随着染色温度的升高，织物的K/S值不断增大，当温度达到80℃后织物的K/S值增加不大。原因是，ArgazolNF系列活性染料不加碱的情况下，需要达到一定的温度来实现染料与纤维的固着。染色温度80℃以下，吸附到织物上的活性染料达不到固色要求，大量的染料会在皂洗过程中脱落，所以K/S值相对较低。表1显示出染色温度对改性棉织物染色牢度的影响，进一步说明80℃以下，染料和纤维不能充分反应固着，各项色牢度都很低;80～100℃的各项色牢度均在4级以上，达到染色要求;这说明染色温度至少80℃才能达到固色要求。从节能的角度考虑，选择染色温度为80℃可实现ArgazolNF系列活性染料的无碱固色。
3·结论
(1)采用十八烷基三甲基氯化铵对棉织物进行阳离子改性，最佳工艺条件为，浴比1∶30，用量7%，80℃下处理10分钟。可实现活性染料对棉织物的无盐染色。
(2)ArgazolNF系列活性染料在80℃的温度下染色可以实现无碱固色。
(3)阳离子改性后的棉织物采用ArgazolNF系列活性染料染色，染色过程可以实现无盐、无碱，该清洁染色过程工艺条件为，浴比1∶30，80℃下染色90分钟。
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