提高活性染料深浓色染色织物湿摩擦牢度

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1　前言
' z5 ]/ u9 y, x    提高活性染料深浓色织物湿摩擦牢度是提高纺织品质量,克服纺织品出口壁垒的重要途径之一。纺织品湿摩擦牢度差的主要原因是水溶性染料浮色转移和有色纤维微粒子(10～40μｍ)的机械摩擦转移。染色布的湿摩擦牢度是指用湿态白布按规定条件与染色布试样进行摩擦,根据白布上的沾色程度与标准灰色沾色样卡进行对照评定,即染料分子和有色纤维微粒子通过界面接触向测试白布转移的程度。在相同织物、相同染料、相同前处理及染色工艺条件下,色泽越深,则湿摩擦牢度越差。活性染料分子内的水溶性基团有利于染料溶解和上染,但却是造成染色织物耐湿摩擦牢度差的主要因素。由于湿态白布上水的存在,使活性染料有脱离织物进入水的倾向。因此,对于同一活性染料染色物,其干摩擦牢度可达到4～5级,而湿摩擦牢度达到2～3级也很难。

0 P4 v; M" U" z/ G2 @1 A2　提高湿摩擦牢度的措施
2.1　选择染色后浮色量少的活性染料
     浮色是造成深浓色织物湿摩擦牢度不合格的主要原因。活性染料的浮色染料,包括已吸附在纤维上而未与纤维反应的染料、部分水解的染料以及已消除硫酸酯的乙烯砜基染料。浮色染料的总量可以用活性染料染色特征值ＳＥＲＦ值中的最终上染率Ｅ和最终固色率Ｆ之差,即Ｅ-Ｆ值来表示。因此必须选用染色后浮色量少的活性染料,即Ｅ-Ｆ值低的染料,以便于清除浮色。如果固色率很高,染料上染后与纤维固着,浮色量可以大大减少。例如ＣｉｂａｃｒｏｎＣ型、Ｆ型,Ｐｒｏ ｃｉｏｎＨ-ＥＸＬ等活性染料固色率高于80%,染色后浮色量相对较少,有利于去除浮色。但是最终上染率Ｅ与一次上染率Ｓ又有一定的关系,因此活性染料的直接性不能太高。一般固色率Ｆ低于70%、Ｅ-Ｆ值大于15%的活性染料,其浮色很难清除,不适于染深浓色。

2.2　选择提升力高的活性染料
       深浓色染色所用染料浓度高,浮色染料量增多。纤维对染料的吸附有一个饱和值,染料浓度一般不宜超过染色饱和值的10%,过量的染料不能上染和固着,会在织物表面堆积,从而影响染品的湿摩擦牢度。染深浓色必须选用提升力高的活性染料。近年来开发的多活性基活性染料,例如Ｃｉｂａｃｒｏｎ深红Ｓ Ｂ的提升力为一般红色活性染料(如Ｃ.Ｉ.活性红239,195)的3倍;其他的三活性基染料如Ｃｉｂａｃｒｏｎ红Ｃ 2Ｇ(Ｃ.Ｉ.活性红228)有两个乙烯砜基和一个一氯均三嗪基,Ｃｉｂａｃｒｏｎ红ＦＮ 3Ｇ(Ｃ.Ｉ.活性红266)有一氯均三嗪基、一氟均三嗪和乙烯砜基各一个,ＲｅｍａｚｏｌＲｅｄＢＳ有两个乙烯砜基和一个一氯均三嗪基。它们都具有优异的高吸尽率、高固色率和高提升力,其水解染料易于去除。

2.3　合理的染整加工工艺
- o; x, Q. k) i) `3 A1 _      除了正确选用染料外,合理的染整加工工艺也可提高湿摩擦牢度。织物表面越平滑,湿摩擦牢度越高,因此烧毛要净,同时应减少有色纤维微粒子。染色半成品的毛效直接影响染料上染时的透染性,透染性越好,上染后染料向纤维内部扩散也越好,有利于减少染料在织物表面堆积。添加渗透剂和丝光处理,都有利于提高湿摩擦牢度。浮色染料的洗除程度与它们对纤维的直接性有关。直接性最大的乙烯砜基染料最难洗除,其次是水解染料。而未反应的β-硫酸酯乙烯砜染料因存在硫酸酯水溶性基团,直接性最小,是最容易清除的浮色染料。通过水洗、皂洗,可去除浮色和电解质、碱剂。皂洗所用助剂必须具有良好的渗透能力,易与染料亲和,并形成胶束,降低染料与纤维的亲和力,形成内核使染料胶束稳定地分散在水中。可选用具有渗透和分散功能的阴离子型和非离子型表面活性剂复配而成的助剂,否则达不到彻底洗除浮色的效果。水质是非常重要的因素,如果水质硬度高,将使浮色染料的水溶性基团形成难溶于水的色淀,严重影响浮色染料的去除。烘干方式也很重要,接触式烘燥的染料分子转移量高于非接触式烘燥。
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2.4　染色织物布面ｐＨ值的控制
活性染料深浓色织物染色工艺中碱用量较高,必须加强水洗。染色织物布面ｐＨ值应控制在6.5～7.5(Ｏｅｋｏ-Ｔｅｘ标准100的技术标准为ｐＨ值4.0～7.5及4.0～9.0),以防止碱性介质使乙烯砜基与纤维间的醚键断裂造成褪色。
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$ x" T* Q# ]1 b2.5　染色织物表面光洁度
9 d/ j# e( U: r2 {: ~" ^- N     染色织物的表面光洁度越差,与测试用白布之间的摩擦系数就越大,有效接触面也增大,因此,湿摩擦牢度下降。Ｅｃｏ Ｌａｂｅｌ规定湿摩擦牢度至少为2～3级,但粗斜纹牛仔布允许为2级,因为斜纹布比平纹布的摩擦系数大。在所有条件相同情况下,染色织物湿摩擦牢度的好坏依次为:贡缎织物>府绸织物>平纹织物>斜纹织物>绒类织物>轧光织物>常规织物>起毛织物
2.6　织物强力损伤
     许多后整理剂在提高功能同时,会损伤织物强力,例如耐久免烫树脂初缩体、阻燃剂和卫生整理剂等,使棉纤维聚合度(ＤＰ)下降,从而增加了有色纤维微粒子,使湿摩擦牢度下降。
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: Y" o  j5 C# I: i' v, }2.7　专用固色剂
3 U" n: q) y0 V3 B     专用固色剂可使深浓色活性染料染色布的湿摩擦牢度提高0.5～1.0级,其要求如下:
(1)能成膜的高分子化合物,一般是带有官能团(-ＯＨ,-ＮＨ2)的聚氨酯或有机硅,并有交联剂与高分子聚合物交联,使其具有耐久性和快速成膜性。
4 P) j1 G  v' X9 F(2)不色变、不泛黄、不降低日晒牢度。
5 E5 [- u/ M+ Z(3)可降低织物摩擦系数,提高织物手感。
(4)仍保持棉织物透气、透湿的服用性能。
6 l  n( l8 K( ?( b6 x/ s) U, o     除了以上的一些改进措施外,最近某助剂公司推出了可提高湿摩擦牢度的助剂,这些助剂是含有-ＯＨ、-ＮＨ2等官能团的高分子化合物,利用含有环氧乙烷端基的交联剂,在织物表面迅速成膜,以隔绝织物表面堆积染料与耐摩测试仪的测试白布接触。这类高分子化合物兼具有柔软剂的作用,使成膜系数降低,在测耐摩擦牢度时,减缓测试布与织物之间的摩擦阻力,由此提高了织物的湿摩擦牢度。例如以下分子结构的有机硅高分子化合物:
  
    这类助剂在染色织物上很快形成耐久性膜,不会降低日晒牢度,也无色变,兼具柔软功能。
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' ]9 C" N5 Q* l' K; H8 r- o" l: Q3　耐摩擦牢度测试方法的差异
8 L: n; s: J2 r. k2 a$ f- e     耐摩擦牢度是在摩擦牢度测试仪上测试的,将标准摩擦白布(干态及湿态)固定在摩擦头上,在一定压力的作用下,对染色纺织品按规定的摩擦次数、摩擦动程操作。试样干后在标准光源下用标准沾色灰色样卡对摩擦白布的沾色程度进行评级。
8 [- L3 G( j: Y9 u     国际上,耐摩擦牢度的测试方法主要有以下四种标准:
6 W, U. V" m* @% M' n4 r* p(1)2001年5月1日发布的ＩＳＯ105-Ｘ12-2001纺织品耐摩擦牢度方法;
(2)ＧＢ/Ｔ3920-2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度;
(3)ＡＡＴＣＣ8-1996耐摩擦色牢度;
, Q. K3 x6 N' o(4)ＪＩＳＬ0849-1996耐摩擦色牢度测试方法。
     以上四种耐摩擦牢度测试方法的主要区别如下:ＩＳＯ105-Ｘ12-2001与ＩＳＯ105-Ｘ12-1993相比,前者需将试样和测试白布在(20±2)℃和(65±2)%相对湿度下至少平衡4ｈ,而后者无此要求。ＧＢ/Ｔ3920-2008是等效采用ＩＳＯ105-Ｘ12-1993标准。四种测试方法所用标准摩擦白布都是平纹织物,但是纱支、密度、捻度有差异。ＧＢ/Ｔ3920-2008和ＩＳＯ105-Ｘ12-1993要求标准白布的摩擦牢度方向与试样的经纬向平行,而ＡＡＴＣＣ8-1996则要求成45°方向。四种测试仪器和参数基本相同,即摩擦头垂直压力为9Ｎ,摩擦动程100ｍｍ。标准摩擦白布湿态摩擦时,ＩＳＯ105-Ｘ12-2001、ＧＢ/Ｔ3920-2008和ＪＩＳＬ0849-1996的含水量为100%,而ＡＡＴＣＣ8-1996为(65±5)%。
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. X& J- ]! Q3 ?% z) M5 p$ L" Z7 x2 Z　　对于不同织物的组织结构,标准摩擦白布的含水率、测试仪器类型、测试参数对测试结果有一定影响。也就是说,不同耐摩擦牢度测试方法对于同一测试样布有不同的结果,即使只有0.5～1.0级之差,但对于是否达到合格的湿摩擦牢度是至关重要的。上表列出采用不同测试方法得到的测试数据。
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4　结束语
    如何提高活性染料深浓色染色物的湿摩擦牢度是一个综合性问题,必须从染料选用、染整加工工艺等方面采取措施,加强提高湿摩擦牢度的活性染料和专用助剂的研究和开发。而减少染色织物上浮色和去尽浮色,则是提高活性染料深浓色染色织物湿摩擦牢度最为关键的一个措施。   
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