河南工程学院毕业论文
分散／活性染料染涤棉工艺初探—一浴法
学生姓名__________________________ 系（部）__________________________ 专 业__________________________ 指导教师__________________________
2011年 6 月 8 日
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摘 要
本文采用原位聚合法对分散染料进行双层造壁，制得分散染料微胶囊并应用于分散染料微胶囊/活性染料涤棉一浴法染色。通过改变染色条件中的浴比、染色温度、保温时间，研究分散染料微胶囊/活性染料染涤棉织物的一浴法染色新工艺，并得出最佳染色工艺条件。
关键词：
涤棉混纺 活性染料 分散染料微胶囊 一浴法
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Abstract
Microcapsules with a double-layered shell containing disperse dyes were prepared by means of insitu polymerization and were applied for microencapsulated disperse dyes / reactive dyes dyeing process in one bath of polyester / cotton blends. The optimum dyeing parameters were established by investing the bath ratio,dyeing temperature and heat preservation time.
Key words:
Polyester / cotton blend
reactive dye disperse dye microcapsule
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one bath
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目 录
前言·····················································································································1 第一章 试验········································································································1
第一节 药品·································································································1 第二节 织物··················································································· 第三节 仪器·······································································································
第四节 分散染料微胶囊的制备·············································································· 第五节 分散染料微胶囊/活性染料一浴法染色·························································· 第六节 K/S 测定································································································ 第七节 色牢度测定············································································
第二章 结果与讨论··············································································
第
一
节
浴
比
对
染
色
效
果
的
影
响··························································································
第
二
节
温
度
对
染
色
的
影
响·······························································································
第
三
节
保
温
时
间
对
染
色
效
果
的
影
响·······························································································
第三章 结论
参考文献················································································································· 附录·························································································································
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前 言
涤棉混纺织物既具有纤维素纤维吸湿透气的功能，同时又具有聚酯纤维良好的保型性和染色牢度，所以深受广大消费者的青睐，在各类服装面料中占有重要地位。而常规涤棉混纺织物分散/活性染料的主要工艺是分散／活性两浴法和分散/活性一浴两部法染色以及分散／活性一浴一步法染色工艺，这鞋染色工艺耗时较长，且需要还原清洗，致使生产效率低，水、电、汽消耗大，污染排放量大，更为关键的是还原清洗会伤及活性染料。与传统常规一浴二步法、热熔法比较，它具有工艺流程短、得色量高、色泽鲜艳、重演性好、成本低等优点，且各项牢度指标均达到或好于常规碱性工艺。在染整行业节能和环保日益受重视，加强工艺与设备改进，应用新工艺，减少水电汽消耗，降低成本，消除污染等是当务之急。一浴一步法染色工艺具有节时节水节能的优势。因此采用分散染料／活性染料一浴法染涤棉混纺织物将具有良好的发展前景。
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第一章 试验
第一节 药品
分散蓝79（浙江龙盛）；雅格素活性蓝NF-BG（高温中性活性染料-上海雅运）；高分子系统调节剂MS（自制）；密胺树脂预聚体、元明粉、皂片、参透剂JFC、分散剂NNO均为工业级。
第二节 织物
白色平纹涤棉织物（T/C: 65/35）。
第三节 仪器
高剪切混合乳化剂（上海威盛机电制造有限公司）、电子天平、电热恒温鼓风干燥箱、红外线高温高压染色机、 洗牢度机、SF600 测色配色仪、ATLAS CM-5型干湿摩机。
第四节 分散染料微胶囊的制备
分散染料、系系统调节剂MS、蒸馏水于高剪切混合乳化机中高速均化后，调节pH值至4～6。将乳化好的乳液倒入三颈圆底烧瓶中，放入恒温水浴 ，在一定搅拌条件下滴加一定量的密胺树脂预聚体，升温至65度，保温1小时，进行单层造壁；冷却至室温后，在 条件下继续滴加一定量的密胺树脂预聚体，升温至75度，保温2.5小时，进行双层造壁，降温，洗涤，抽滤，干燥，待用。
第五节 分散染料微胶囊/活性染料一浴法染色
取重量约为2g（10cm*16cm）的涤棉织物，于芯材：壁材=1:1 的分散染料微胶囊（芯材即分散染料用量：2%织物重量比）、活性染料（用量：2%织物重量比）、元明粉（用量：40g/L）一道置于染色软中，加入蒸馏水（浴比分别为1:10,1:20,1:30,1:40）至刻度，染色 密封后置于红外线高温高压染色机按图1所示染色工艺染色。
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图1 分散染料微胶囊/活性染料一浴法染色升温曲线
染色皂洗工艺：皂片2g/L，浴比1:20,90度*20min，水洗，烘干。 为对比起见，传统的分散/活性染料一浴法染色中的分散染料使用分散染料，其中不含任何分散助剂，染色时再另外加入分散助剂以配合染色。这样以保证不同染色工艺的分散染料的实际用量相同。
第六节 K/S的测定
用SF600测色配色仪测定试样的K/S值。K/S值越大，表示颜色越深，反之颜色越？。
第七节 色牢度测定
沾色牢度（GB/T 3921.3-1997）：取10cm*4cm试样一块，放在标准涤贴？和棉贴？之间，并缝合一边，形成一个组合试样，测定其沾色牢度。
表1 沾色牢度测试配方
将组合试样放入皂洗？中，按表1配方，在皂洗机中进行处理，皂洗完后，取出组合试样，水洗。展开组合试样在温度不超过60度的烘箱中烘干。测定试样与贴？的沾色级别。
皂洗牢度（GB/T 3921.3-1997）：先测定试样皂洗前的K/S值，比较原样褪色级别。
摩擦牢度（GB/T 3920-1997）：剪取面积不小于15cm×10cm的试样至少两块，每块试样一面进行于摩擦试验，一面进行于湿摩擦试验。摩擦使用5cm×5cm的棉贴衬，其中湿摩擦的棉贴衬轧余率为95%到105%，摩擦后在SF600测色配色仪上测定摩擦贴衬的沾色级别。
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第二章 结果与讨论
第一节 浴比对染色效果的影响
图2 浴比对不同染色工艺K/S值的影响
图2可以看出，在相同染色条件下分散染料微胶囊/活性染料与传统的分散染料/活性染料一浴法其染色织物K/S值都随浴比的增大而变小，其中传统一浴法的染色织物K/S值受浴比变化明显。说明传统工艺染色时，因表面活性剂的增溶作用，较多的分散染料留在染浴中，浴比越大，浴中残留的染料越多；而在胶囊化分散染料染色时，不存在增溶作用，浴中残留分散染料要少得多。此外当浴比为1：10时两种染色工艺处理得到的染色织物都表现出染色不均现象。这可能是由于当时间、温度等染色条件相同时，浴比越大，燃料的相对浓度越低，被染织物得色越深；但浴比过小，染料从微胶囊内扩散到染液中以及从染液中上染到织物表面扩散进入织物内的时间过短或是得不到充分均匀的扩散，从而导致染色不匀现象的发生。而两种工艺中浴比1：20,1:30,1:40得到的染色织物的深度偏差△E<0.1，说明这几种浴比条件下织物的匀染性都较好。
第二节 温度对染色效果的影响
图3所示的3条曲线分别是雅格素活性蓝NF-BG染棉纤维和分散蓝79染料微胶囊染涤纤维以及分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉混纺织物的温度=K/S曲线，从图3中可以看出，活性染料染棉纤维的K/S值随着温度的升高而提高，在温度升高到80度以后，棉织物的K/S值迅速提高，但到100度左右时达到最大，继续升高温度，K/S值下降但基本趋于平衡；而分散染料微胶囊染涤织物与 分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉混纺织物的K/S值都随温度的升高，渐渐升高，在试验范围内，到130度时K/S值达到最大，但是在一浴法染
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色过程中升温速率过快易使涤棉织物出现染色不匀现象。综合上述3条染色曲线结果，分散/活性一浴法染色的温度在130度最适宜。此外，由于当温度高于80度以后，活性染料会迅速上染棉织物，易产生染色不匀，故染色过程中应于80度适当保温，并降低升温速率，以控制活性染料的上染速率，这样可使染料均匀上染，以防染色不匀现象的发生。
图3 温度对不同染色工艺K/S值的影响
第三节 保温时间对染色效果的影响
当浴比为1：20，染色温度为130℃，其他染色条件相同时，从图4可看出，保温时间对微胶囊化分散染料/活性染料高温高压一浴法染色织物的K/S值影响不大。这可能是由于染色温度高达130℃后，分散染料从微胶囊扩散到染液中以及从染液中上染到织物上并进行扩散到可迅速达到平衡。高温高压条件下，水的表面张力极低，参透力较强。水透过胶囊壁进入囊内与染料接触，染料分子溶解进入水相，形成饱和溶液。由于囊内外水相染料浓度差的存在，胶囊内部的染料分子向壁外扩散，壁外的水向壁内扩散，形成交换。高温时，这种溶解和扩散速度较快，很快达到平衡、聚酯纤维存在的条件下，单分子染料立即被纤维吸附，并向纤维内部扩散，完全上染。此时，染浴原来的平衡破坏，致使胶囊内单分子染料继续向外扩散，这样“溶解-扩散-吸附-上染”不断进行的，直至达到应有的染色深度，这一过程是相当快的。
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图4 保温时间对染色织物K/S值的影响
下表2为分散染料/活性染料涤棉织物一浴法染色的保温时间对染色织物色牢度的影响，由表中可以看出，保温时间过短则涤织物的沾色牢度比较差；保温时间过长又会导致织物的棉沾色牢度和湿摩擦牢度有下降。
第四节 分散染料微胶囊与传统分散/活性染料一浴法染色比较
当浴比为1:20，染色温度为130℃，其中传统的染色工艺净洗程序为水洗、皂洗、水洗、还原清洗、水洗；而分散染料微胶囊/活性染料一浴法染色工艺中无还原清洗工序，其他染色条件相同，对两种染色工艺所染织物性能进行比较。
表3 分散染料微胶囊与传统分散/活性染料一浴法染色比较
从表3可以看出：使用分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉织物的干摩
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擦牢度、60℃以下皂洗牢度的涤/棉沾色和褪色级别都比传统分散/活性染料一浴法染色的涤棉织物要高0.5个等级以上；染色织物的干/湿摩擦牢度及60℃的沾色牢度等级都在4级以上；染色织物比传统分散/活性染料一浴法染色的涤棉织物得色更深。这进一步说明胶囊化分散染料染色时染料对纤维的沾色大幅减轻，染浴中无分散剂的存在导致由增溶作用引起分散染料在纤维表面的乳色也随之减轻。
第三章 结论
（1）分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉比传统一浴法工艺受浴比影响小得多；此外当浴比为1:20时，染色织物K/S值较大， 且匀染性良好。
（2）分散染料微胶囊/活性染料一浴法染涤棉的染色升温曲线于80℃时应适当保温，并降低升温速度，以控制活性染料的上染速率，实现均匀上染；并于130℃时保温30 min 后，隔离分散染料微胶囊染20 min ，可获得高品质色牢度的染色织物。
（3）分散染料微胶囊/活性染料一浴法高温高压染涤棉与传统一浴法相比，在免除还原清洗工序第前提下，比传统使用还原清洗工序的染色织物得色更深，其中最大的优点在于避免了还原清洗对活性染料的破坏；染色织物的干/湿摩擦牢度及60℃下的沾色牢度和褪色级别更高，等级都在4级以上。
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参考文献
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