锦纶酸性染料染色用匀染剂.pdf
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1、锦纶酸性染料染色用匀染剂印染(2023 No.8)锦纶酸性染料染色用匀染剂李菊华1,黄维河2()1.江西工业职业技术学院,江西 南昌 330039;2.绍兴科瑞纺织品科技有限公司,浙江 绍兴 312000摘要:为改善锦纶酸性染料染色匀染性差和残液色度深的问题,自制匀染剂KR-2101,分析其对织物颜色特征值和上染性能的影响。结果表明:匀染剂KR-2101用于锦纶染色时,织物得色量高,染色残液的染料量少,染浅色和深色的合适质量浓度分别为1.5 g/L和1.0 g/L;匀染剂KR-2101有良好的缓染性和移染性能。关键词:匀染剂;锦纶;染色中图分类号:TS193.222文献标志码:B文章编号:10
2、00-4017(2023)08-0039-04Leveling agent for nylon acid dyeingLI Juhua1,HUANG Weihe2()1.Jiangxi Industry Polytechnic College,Nanchang 330039,China;2.Shaoxing Kerui Textile Technology Co.,Ltd.,Shaoxing 312000,ChinaAbstract:To improve the poor levelness of nylon dyeings with acid dyes and deep chroma of
3、residual bath,theself-made leveling agent KR-2101 is prepared and its effects on the color characteristic values and dyeing performance of fabrics are analyzed.The results show that when leveling agent KR-2101 is used for nylon dyeing,the color yield of the fabric is high,and the amount of dyes in t
4、he dyeing residue is low.The appropriate massconcentrations for dyeing light and dark shade are 1.5 g/L and 1.0 g/L,respectively.Leveling agent KR-2101has good dyeing retardancy and migration performance.Key words:leveling agent;nylon;dyeing收稿日期:2023-03-14;修回日期:2023-06-02基金项目:江西省教育厅教学改革研究项目(JXJG-22-
5、64-5)。作者简介:李菊华(1973),女,副教授,研究方向为纺织染整技术。E-mail:。锦纶织物手感柔软、耐磨性较好,使用领域广泛1。但锦纶纤维在酸性条件下,染料上染速率快,极易造成色花,尤其在4570 染色初始阶段,常发生染色不匀现象2,因此需添加匀染剂。锦纶纤维染色常用的匀染剂有阴离子型和非离子型,前者有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,后者包括脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚类。脂肪胺聚氧乙烯醚在酸性染浴中呈阳离子型,它和酸性染料阴离子形成不十分稳定的聚集体,降低染料阴离子的初始有效浓度;随着上染的进行,酸性染料被缓慢释放出来而起到匀染作用。代表性产品是匀染剂1815,具有使用浓度低、缓染
6、性能好等优点,但稍微过量,阻染效应明显,容易造成染色残液颜色偏深、织物得色较浅,使用时要严格控制用量。脂肪醇聚氧乙烯醚匀染剂主要是疏水基团部分在染浴中通过范德华力和染料缔合,封闭染料结构中阴离子基团,增加染料的聚集程度,从而起到缓染作用。最具代表性的产品有平平加O(月桂醇聚氧乙烯醚),但因为其匀染效果差,染色残液颜色偏深等缺点,使用受到限制。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠在酸性染色介质中对纤维有一定的亲和力,在较低浓度时能与酸性染料发生竞染作用3,改善由织造过程中因为张力变化造成的经柳横档染色不匀,但这类匀染剂价格相对较高。在锦纶织物实际染色过程中,很难同时达到平衡上染率和移染性都高的效果。平衡上染率
7、高的匀染剂往往移染性较差,降低了产品的等级;移染性好的匀染剂平衡上染率又较低,染料利用率低,增加了染色成本和废水处理负担。近年来,为了提高生产效率,一些染整企业尝试采用急速升温缩短染色时间的方法,这对匀染剂提出了更高的要求。基于以上实际情况,试验自制一种锦纶酸性染料染色的专用匀染剂KR-2101,分析其对织物颜色特征值、上染率、匀染性、缓染性和移染性等指标的影响。1自制匀染剂KR-2101化学品硬脂胺、环氧乙烷、环氧丙烷,琥珀酸、马来酸、邻苯二甲酸、氢氧化钾(均为工业级,浙江皇马化工集团有限公司)设备DS/S-5L型不锈钢反应釜(东晟仪器)1.1设计原理根据脂肪胺聚氧乙烯醚类化合物的缓染、移染
8、作用和聚酰胺纤维瞬染吸尽的机理,选用不同碳链长度的脂肪胺或脂肪酰胺的乙氧化,或乙氧化与丙氧化无规嵌段共聚化合物,同时选用架桥剂琥珀酸、马来酸、39印染(2023 No.8)邻苯二甲酸等二元酸等,根据情况添加环氧丙烷,得到化合物与多价羧酸的酯化物,化学结构式如图1所示。&+&+2&+&+2+&+&+2&+&+2&=&2&+&+2&+&+2&+&+2&+&+&+&+&+&+551122DEJKFGHI图1酯化物化学结构式Fig.1Chemical structure of ester1.2KR-2101的合成在干净密闭的不锈钢反应容器里,投入硬脂胺单体134.5 g,110 减压脱水,于惰性氮气中
9、恢复至常压;升温至150 时添加环氧乙烷44 g,冷却到60,添加氢氧化钾2 g,再次减压脱水到110;在惰性氮气体中恢复至常压,于160 添加环氧乙烷396 g和环氧丙烷174 g的混合物,得到环氧乙烷结构和环氧丙烷结构的硬脂胺类化合物。通过架桥剂二元酸的酯化反应,得到目标产品KR-2101。图1代表的化合物的合成方法通常没有特别限制,单独使用环氧乙烷,或环氧乙烷和环氧丙烷的混合物均可。比如,第一级胺在耐压反应容器里用惰性气体进行置换加热,加入第一级胺2倍物质的量的环氧乙烷或环氧丙烷,当温度下降时,添加催化剂氢氧化钾,再加热升温,添加环氧乙烷或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行反应。阶段性压入环
10、氧乙烷和环氧丙烷,可以得到具有环氧乙烷单元和环氧丙烷单元的无规嵌段共聚物。化合物与多价羧酸进行酯化反应得到目标产物。1.3红外光谱图分析使用Spectrum 100型红外光谱仪(美国PE公司)对合成的匀染剂KR-2101进行红外光谱分析,结果如图2所示。FE)#FP图2匀染剂KR-2101的红外光谱图Fig.2Infrared spectrum of leveling agent KR-2101由图2可知:3 371 cm-1处吸收峰代表OH的伸缩振动,当分子式中R1、R2为H时也有部分是NH的伸缩振动;2 925和2 856 cm-1处吸收峰代表CH3和CH2的伸缩振动;1 637 cm-1
11、处吸收峰代表C=O的伸缩振动;1 468和1 352 cm-1处吸收峰代表CH3和CH2的面内弯曲振动;1 117 cm-1处吸收峰代表COC的伸缩振动;949 cm-1处吸收峰代表CC伸缩振动;721 cm-1处吸收峰代表CH2的面外弯曲振动。2匀染剂的应用2.1材料与设备织物310 D锦纶梭织物染化料雅格赛特红N-2RBL、雅格赛特黄N-R 133%、雅格赛特蓝 N-R、雅格赛特黑M-R(上海雅运纺织化工有限公司),脂肪胺环氧化合物匀染剂1815华界化学(上海)有限公司,匀染剂KR-2101(自制),冰醋酸(化学纯)设备PB-10型pH计(德国Sartorius),HS-24P型高温小样染
12、色机(靖江市华夏科技有限公司),CT-2000对色灯箱、DC600分光光度计、SCT-DC130测色配色系统(美国Datacolor公司),721型分光光度计(北京莱伯泰科公司)2.2染色方法染色工艺40 入染,保温10 min,以1/min升温至98,保温30 min。(1)浅色处方酸性黄N-R 133/%(omf)0.3酸性红N-2RBL/%(omf)0.3酸性蓝N-BL/%(omf)0.3匀染剂/(gL-1)x染色温度/98染色时间/min30浴比1 20(2)深色处方酸性黄N-R 133/%(omf)0.9酸性红N-2RBL/%(omf)0.9酸性蓝N-BL/%(omf)0.9匀染剂/
13、(gL-1)y染色温度/98染色时间/min30浴比1 202.3测试方法2.3.1颜色特征值采用DC600分光光度计和SCT-DC130测色配色系统在D65光源、10视角下测定染色样品的K/S值、DE(总40锦纶酸性染料染色用匀染剂印染(2023 No.8)色差)、DL(亮度差)、Da、Db等颜色特征值,测4次,取平均值。利用CT-2000对色灯箱在D65光源下目测面料色光,结合测色配色仪在测试色差值过程中显示三个点的偏差,分析匀染性。2.3.2移染性取若干份2 g已染黑色未经皂煮的锦纶面料,用同批次的锦纶半制品白布与其缝合,按照2.2节工艺,工作液中不含染料,添加不同质量浓度的匀染剂,洗净
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