HBP-HTC改性棉织物活性染料无盐染色
摘要:采用EPTAC(缩水甘油三甲基氯化铵)与HBP-NH2(端氨基超支化合物),自制端氨基超支化合物季铵盐(HBP-HTC)改性剂,并对棉
织物进行阳离子改性 。研究了HBP-HTC中季铵盐质量摩尔浓度、HBP-HTC溶液浓度、浸渍时间和温度等因素对改性棉织物活性染料无盐染色性能的影响,得到适合的改性工艺条件:
EPTAC∶HBP-NH2=2∶1;用4 g/LHBP-HTC的溶液于常温下浸渍处理30min,然后洗净 。测试结果表明,改性棉织物采用活性染料无盐染色,可获得与未改性棉织物常规染色相当的K/S值和染色牢度 。
关键词:无盐染色;活性染料;阳离子改性;棉织物
中图分类号: TS193. 632 文献标识码: A 文章编号: 1000-4017(2019)11-0005-03
0 前言
在棉织物活性染料传统染色工艺中,需加入大量的盐,以提高染料的上染率和固色率 。盐的加入会导致水质恶化,破坏生态emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS,因此,活性染料无盐和低盐染色成为印染工作者致力解决的热点问题之一 。其中,棉纤维阳离子化,是一种比较有效的途径 。即通过化学结合或物理吸附,使阳离子化合物固着在纤维上,以提高染料的竭染率和固色率,减少甚至不使用无机盐 。
端氨基超支化合物(HBP-NH2)是一种高度支化,含有丰富端氨基和亚胺基的水溶性多分散聚合物 。该化合物可通过范德华力、氢键等作用力与棉纤维结合,使棉织物的表面吸附部分端氨基超支化合物,提高染色性能,实现无盐染色 。
1 试验
1.1 材料与试剂
端氨基超支化合物季铵盐(HBP-HTC)以缩水甘油三甲基氯化铵(EPTAC)为改性剂,与HBP-NH2发生接枝反应而得,其分子结构见图1,制备配方见表1 。
纯棉漂白布(120 g/m2,华芳集团);
活性橙3R,活性黄3-GL,活性红3BS,活性蓝GG(台湾永光) 。
1.2 仪器
LFY-304织物耐摩擦色牢度试验仪(山东省纺织科学研究院); SW-12A型耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂);Ultrascan XE测色仪(美国HunterLab公司) 。
1.3 试验方法
1. 3. 1 棉织物HBP-HTC改性工艺
将棉织物置于0~20 g/L的HBP-HTC溶液中,于20~90℃浸渍处理5~180 min,取出,洗净备用 。
1. 3. 2 活性染料染色工艺
工艺处方/(g/L)
活性染料/% (owf) 2. 0
NaCl 60(无盐染色则不加NaCl)
无水Na2CO3 20
浴比 1∶50
染色升温曲线
水洗后处理 加入3 g/L皂片,于95℃皂煮5min,晾干 。
1. 3. 3 染色牢度试验
耐摩擦色牢度 按GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行;耐洗色牢度 按GB/T 3921. 3—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》进行 。
1. 3. 4 K/S值的测定
在Ultrascan XE型测色仪上测定试样的K/S值,采用10°视野,D65光源,试样折叠四层 。
2 结果与讨论
2. 1 棉织物HBP-HTC改性工艺优化
2. 1. 1 改性剂配比对K/S值的影响
提高EPTAC与HBP-NH2的投料比,可增加HBP-HTC分子结构中季铵盐支链的接枝率,见表1 。分别采用4 g/LHBP-NH2和不同投料比的HBP-HTC常温处理棉织物30 min,水洗后用2%活性黄3-GL无盐染色,测试得色量,结果见图2 。
由图2知,随季铵盐基团浓度的提高,HBP-HTC改性处理棉织物活性染料染色K/S值明显升高 。随HBP-HTC中季铵盐含量增加,HBP-HTC上的正电荷增加,易被带负电性的棉纤维表面所吸附 。另外,HBP-HTC分子量增加,与纤维的结合力增强,改性效果好,有利于提高棉织物的无盐染色性能 。当上述投料比EPTAC∶HBP-NH2=2∶1时,HBP-NH2分子中的氨基已基本接枝完全,因此,投料比选为2∶1 。
2. 1. 2 HBP-HTC浓度对棉织物染色性能的影响
用不同浓度的HBP-HTC浸渍处理棉织物,其它工艺条件同上,结果如图3所示 。
由图3可知,棉织物经HBP-HTC阳离子改性后,其染色性能显著提高 。由于HBP-HTC表面具有极其丰富的季铵盐基团,较低浓度的HBP-HTC溶液即可实现棉织物阳离子改性 。当HBP-HTC浓度较高时,染色过程中吸附牢度较低的HBP-HTC反而会脱落,使染液中部分染料沉淀,造成染色后织物K/S值下降 。因此,本试验选定HBP-HTC浓度为4 g/L 。
2. 1. 3 浸渍温度对改性棉织物无盐染色的影响
将棉织物置于4 g/L的HBP-HTC溶液中,分别于20、60和90℃浸渍处理30min,水洗后染色,测试其染色性能,其结果见表2 。
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