棉针织物的阳离子涂料染色

摘要：采用新开发的阳离子涂料对纯棉针织物染色。通过分析染色浴比、阳离子涂料用量、染色温度、时间和匀染剂用量等工艺因素对染色效果的影响，优化了棉针织物染色工艺：阳离子涂料15％(omO，浴比1：1O，70℃染色保温30min，匀染剂1227,6g／L，加入涂料牢度提升剂DM-2592,10g／L，40℃保温20min，上染率达99％，最后经硅油和湿摩擦牢度提升剂同浴浸轧整理。

前言

涂料染色色谱齐全、色泽鲜艳、色光稳定、重现性好，且节约能源、减少污染、降低成本，有利于环境保护。传统阴离子涂料染色一般为两浴法工艺，即先对织物进行阳离子化处理，再进行阴离子涂料染色。该工艺染色工序较长，易染花且要加人大量黏合剂进行固着，导致手感粗糙。采用新型阳离子涂料无需黏合剂，简化了染色工艺，提高了产品品质。

l阳离子涂料染色机理

阳离子涂料是一种阳离子型水性分散颜料，不需要对棉或混纺织物进行阳离子化预处理，而是直接利用纤维素纤维表面的阴离子性与阳离子涂料以静电力结合，再通过涂料牢度提升剂进行固着，使涂料在纤维上获得良好的染色牢度，最后将湿摩擦牢度提升剂与硅油进行同浴浸轧整理，使得织物不仅具有较高的色牢度，同时手感较好，具有较高的服用性能。

2试验部分

2．1材料和仪器

织物:18．2tex棉针织双面半漂布

染料:阳离子涂料色浆蓝BF，阳离子涂料色浆大红F4R，阳离子涂料色浆黄5GX

试剂:涂料牢度提升剂DM-2592、湿摩擦牢度提升剂DM．2588X、软片DM一3109、酸性抛光酶DM一8626(广东德美精细化工股份有限公司)，柔软剂1227，硅油T618、硅油T639、硅油T689(德美瓦克有机硅有限公司)仪器摩擦牢度测试仪(温州大荣纺织仪器有限公司)，电脑测色仪(美国HunterLab公司)，Q—SunXenonTestChamber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)

2．2试验方法

2．2．1工艺流程

练漂前处理一除毛酵素处理一水洗一阳离子涂料

染色一水洗一固着一脱水一柔软整理一烘干一定形

2．2．2前处理

采用常规练漂前处理工艺，充分去除棉针织坯布杂质，织物毛效控制在8～10cm／30min。为了提高涂料对织物的吸附效果以及布面的光洁度，需对练漂后的针织布进行除毛酵素抛光处理。

2．2．3除毛酵素抛光

酸性抛光酶DM-86261％(owf)处理，浴比1：10pH值4．5，6O℃保温60rain；失活处理(pH值9．0，升温至80℃，保温10～20min)。

2．2．4染色工艺

染色及固色处方

阳离子涂料／％(owf)2—15

匀染剂1227／(g／L)2～6

涂料牢度提升剂DM-2592／(g／L)10～30

浸渍法染色工艺曲线

2．2．5整理工艺

整理液处方／(g／L)

湿摩擦牢度提升剂DM．2588X 30

硅油 0～20

二浸二轧，100℃烘干，160℃焙烘2min。

2．3测试方法

2．3．1K／S值

在电脑测色仪上测染色织物的K／S值。

2．3．2上染百分率

上染率=(1一mA／nA0)x100％(1)

式(1)中：m——染色后染液的稀释倍数

n——染色前染液的稀释倍数

A——染色后染液的吸光度

A0——染色前染液的吸光度

2．3．3染色牢度

耐摩擦色牢度按G／T3920--1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。

耐皂洗色牢度按GB／T3921--1995《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。

耐日晒色牢度按AATCC16__2Oo4《纺织品耐光照色牢度》标准，在耐光牢度仪上晒20h后，对照标准色卡评级。

3结果与讨论

3．1阳离子涂料染色工艺的优化

3．1．1浴比

棉针织布分别以不同浴比染色，阳离子涂料蓝用量分别是15％和20％(omf)，测染色后的上染率，见图1。

由图l可知，染色浴比小于1：30，上染率随着浴比的增大下降幅度较小；当浴比大于l：30时，上染率的下降幅度明显增加，可能是随着浴比的增大，阳离子涂料的阳离子性减弱，即颜料浆的Zeta电位值降低，与纤维负离子的结合力下降导致。因此，浴比宜小于1：30。实际生产中，为节能减排，浴比应尽可能小，可采用1：10。

3．1．2阳离子涂料用量

棉针织布分别在不同阳离子涂料用量的工作液中染色，测染色后的上染率，见图2。

从图2可知，当阳离子涂料用量小于15％时，上染率均能达到99％以上；当阳离子涂料用量超过15％时，上染率下降明显。这可能是因为阳离子涂料用量为15％时，其与棉结合基本达到饱和。因此，选择阳离子涂料的用量为15％。

3．1．3染色温度

阳离子涂料用量15％、浴比1：15，以不同染色温度分别处理60rain，水洗，烘干，测染色织物的K／S值，结果见图3。

由图3可知，染色温度从30℃升至70℃，其K／S值也随着提高；当染色温度大于70℃后，再提高染色温度，K／S值提升不明显。因此，取染色温度70℃。

3．1．4染色时间

阳离子涂料蓝用量为15％，染色温度7O℃，浴比1：15，保温不同时间。测定其上染率，见图4。

由图4可知，染色时间对上染率影响不大，染色30min的上染率已达到99．9％，再延长染色时间意义不大。因此，染色时间30min为宜。

3．1．5匀染剂用量

阳离子涂料蓝用量为5％，加人不同用量的匀染剂，浴比1：15，70oC保温染色30min，测定K／S值，见图5。

由图5知，匀染剂用量低于6g／L，K／S值随其用量的增加而提高，这可能是因为阳离子匀染剂用量较小时，分散和匀染作用较好。当匀染剂用量大于6g／L时，随其用量增加，得色反而降低，这可能是匀染剂分子质量较小，用量较大时，其阳离子性强于阳离子涂料的阳离子性，从而减弱了阳离子涂料对棉织物的吸附能力所致。因此，匀染剂用量以6g／L为宜。

综上，优化的阳离子涂料染色工艺为：浴比1：10，阳离子涂料用量15％(omf)，当染浅色时(一般涂料用量小于5％)，需加匀染剂1227 6g／L，70℃保温30min。

3．2阳离子涂料染色固色和整理工艺的优化

阳离子涂料染色后，若无固色处理，皂洗牢度能达到3～4级，但摩擦牢度不够理想，对于要求较高的产品，必须进行固色处理。

3．2．1涂料牢度提升剂DM-2592用量

采用前述优化工艺染色，涂料牢度提升剂DM一2592用量对染色织物摩擦牢度的影响，结果见表l。

由表1可知，涂料牢度提升剂用量从1g／'L增至1Og／L时，摩擦牢度有一定的提高；用量大于10g／L后，摩擦牢度提高幅度较小。其原因可能是涂料牢度提升剂用量低于l0g／L时，不能完全占据织物表面，同时也说明涂料牢度提升剂与织物的结合是有限的，因此，涂料牢度提升剂用量以l0g／L为宜。

3．2．2涂料牢度提升剂DM-2592的加料温度

阳离子涂料蓝用量为15％，涂料牢度提升剂DM一2592用量10g／L，于不同温度加人涂料牢度提升剂，保温20rain，脱水，烘干，分别测定染色织物摩擦牢度，结果见表2。

由表2知，在不同温度条件下加入涂料牢度提升剂，对染色织物摩擦牢度的提升影响不大。主要原因是布面上阳离子涂料与阴离子涂料牢度提升剂系通过静电引力结合，温度对这种作用力影响不明显。所以，涂料牢度提升剂适宜的加料温度为4O℃。

3．2．3柔软剂与湿摩擦牢度提升剂拼用

阳离子涂料蓝用量15％，涂料牢度提升剂DM一259210g／L，棉针织物染色水洗后，采用硅油和软片与湿摩擦牢度提升剂DM-2588X一浴进行浸渍法和浸轧法整理，对染色织物摩擦牢度的影响见表3。

由表3知，硅油T689和T639与湿摩擦牢度提升剂DM．2588X拼用，对织物的干摩擦牢度总体影响不大。

3．3染色性能

采用上述优化工艺条件，即阳离子涂料15％，浴比1：15，70℃染色30min，水洗后，加涂料牢度提升剂DM一259210g／L，40℃保温20min。采用不同颜色的阳离子涂料对棉针织物进行染色，然后采用30g／L湿摩擦牢度提升剂DM-2588X进行浸轧整理，100℃烘干后测试染色织物的各项色牢度，结果见表4。

由表4可知，不同颜色的阳离子涂料对棉针织布进行染色并整理后，其干、湿摩擦牢度均能达到3～级，日晒牢度也能达到4级以上，不同涂料的皂洗牢度，有一定差别，但在半级以内，涂料红染色的织物色牢度稍差一些，但也能达到3—4级。

4生产实例

4．1棉针织布阳离子涂料染色(小缸中试)

织物:丝光纯棉珠地布(160m)

设备:成衣染色机

工艺流程:阳离子涂料染色(浴比1：20，70℃×30min)一室温冷水洗2道一涂料牢度提升剂(4O℃×20min)一脱水一烘干(100℃×4min)一待整理

染色工艺配方

阳离子涂料蓝BF／％(owf)5

阳离子涂料色浆黄5GX／％(owf)5

涂料牢度提升剂DM-2592／(g／L)10

整理液配方及工艺

湿摩擦牢度提升剂DM．2588X／(g／L)30

硅油T689／(g／L)5

一浸一轧一烘干(100℃X4min)一焙烘(150℃×30s)

4．2生产结果

纯棉染色织物色光鲜艳纯正、色泽均匀、布面光洁、缸差小、手感好、牢度好，产品质量符合实际生产要求。

5结论

（1）优化的阳离子涂料染色工艺为：阳离子涂料15％，浴比1：10—1：20，70℃染色30min；水洗后，加涂料牢度提升剂DM-259210g／L，40℃保温20min，然后再进行硅油／湿摩擦牢度提升剂同浴浸轧整理，其染色牢度能达到3—4级。

(2)在阳离子涂料染色工艺中，当染浅色量，需加人匀染剂3～6g／L，可以改善涂料染色织物的K／S值以及匀染性，硅油T689、T639与湿摩擦牢度提升剂DM-2588X拼用，几乎不影响摩擦牢度。

(3)采用阳离子涂料进行染色，被染物不需要经过阳离子化从而实现一浴法染色，染后涂料基本吸尽。