刘姗，张贵，王思捷
（互太纺织印染有限公司，广东广州５１１４６２）
【摘要】采用常用的阳离子染料分别对Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物进行一浴法染色，测试染色织物Ｋ/Ｓ值，同色平衡值Ｋ及色差△Ｅ，筛选出染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物同色性好的三原色染料，即ＴＲ阳离子黄、ＴＲ阳离子红和ＴＲ阳离子蓝。将筛选出的三原色在不同温度下进行染色，找出Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物染色同色性好的温度。结果显示：在１０５~１１０℃之间，Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的染色同色性好；另外，匀染剂Ｍ的使用也可以有效地提高其Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物染色同色性。
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关键词 染色；阳离子染料；同色性；混纺织物；Ａｃｒｙｌｉｃ纤维；ＣＤＰ纤维
Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.04.013
中图分类号：ＴＳ193．5文献标识码：A文章编号：2095-0101（2015）04-0042-04
０引言
Ａｃｒｙｌｉｃ纤维具有优异的耐日晒、耐气候性及优良的防霉、耐菌能力，手感柔软，弹性好，有“合成羊毛”之称。但其无明显的结晶区和无定型区，只有不同的测序度区。对热较敏感，耐酸碱性较差，属于易燃纤维［１］。
ＣＤＰ即改性涤纶，涤纶其强度高，在合成纤维中其耐热性最好，具有良好的弹性回复性能和耐磨性，耐光性能好，耐蛀、耐酸不耐碱，对氧化剂还原剂的稳定性高，吸湿性低。由于涤纶分子链紧密，无特定的染色基团，极性较小，缺乏亲水性，在水中的膨化程度低。涤纶曲折的长链分子间没有可适当容纳染料分子的空隙，因此其染色困难，易染性极差［２］。为改善涤纶的染色性能，通过将涤纶纤维改性以改变染色条件，添加少量第三单体以改善分子链的柔顺性和分子链段的运动能力，以实现高压下阳离子染料对改性涤纶的染色。
Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ纤维虽然具有各自的优点，但同时也存在着缺点，而Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物综合了单组份纤维的优点。Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物具有出色的保暖性，手感柔软，吸湿透气、快干、抗菌和抗静电等特点，深受广大消费者喜爱，在市场上有着广阔的应用前景。而Ａｃｒｙｌｉｃ所织平纹面做面，ＣＤＰ所织毛圈面做底的混纺织物在染色过程中，得色率不一致，极易产生底面色差，从而引发一系列品质问题。同时其底面毛圈面粗糙发生漫反射，而正面光滑，容易发生镜面发色，因此即使是相同的颜色，在人眼看来也存在色差，因此在染色过程中使Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物获得较好的同色性显得尤为重要。
采用常用的阳离子染料分别对Ａｃｒｙｌｉｌ/ＣＤＰ混纺织物进行一浴法染色，测试染色织物Ｋ/Ｓ值、同色平衡值Ｋ及色差△Ｅ，筛选出染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物同色性好的三原色染料，将筛选出的三原色在不同温度下进行染色，找出Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物染色时同色性好的温度、时间；同时对不加匀染剂与加入匀染剂Ｍ、匀染剂ＴＡＮ及不同分量进行对比，找出改善Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物染色同色性最佳匀染剂含量。
１试验部分
１．１材料
织物和纤维：Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物（４０％ＣＤＰ＋５６％Ａｃｒｙｌｉｃ＋４％Sｐａｎｄｅｘ）、单组分的Ａｃｒｙｌｉｃ、单组份ＣＤＰ。
染料：ＭＡＸＩＬＯ阳离子染料、ＴＲ阳离子染料。
助剂：分散剂Ｋ（深圳先进化工）、匀染剂Ｍ（日本化药）、匀染剂ＴＡＮ（日本化药）、元明粉、醋酸、醋酸钠（以上均为工业级）。
设备和仪器：高温染色打样机（中国台湾瑞比染色试机有限公司）、ＤａｔａｃｏｌｏｒＳＦ６００Ｘ型测色仪、ＵＶ－２５５０型分光光度计、电热恒温鼓风干燥箱（上海精密仪器实验设备有限公司）。
１．２试验配方
ＭＡＸＩＬＯ阳离子染料：２．０％（ｏｗｆ）；
ＴＲ阳离子染料：２．０％（ｏｗｆ）、０．５％（ｏｗｆ）；
匀染剂Ｍ：０．５％（ｏｗｆ）、１．０％（０ｗｆ）、１．５％（ｏｗｆ）、２．０（ｏｗｆ）；
匀染剂ＴＡＮ：０．５％（ｏｗｆ）、１．０％（ｏｗｆ）、１．５％（ｏｗｆ）、２．０（ｏｗｆ）；
元明粉：５．０ｇ/Ｌ；
醋酸：１．０ｇ/Ｌ；
浴比：１∶４．５。
１．３试验工艺
试验工艺见图１。染色保温时间视颜色深浅而定。
１．４后处理工艺
分散剂Ｋ：３ｇ/Ｌ，７０℃×２０′２次；
醋酸：０．２ｇ/Ｌ，４５℃×６′。
１．５测试
１．５．１染色同色性
将染样折叠４层，在采用ＤａｔａｃｏｌｏｒＳＦ６００Ｘ型测色仪在大孔径和光源Ｄ６５条件下，每个式样取４个点，计算平均值，测试色差ΔＥ（２∶１），并利用Ｋｕｂｅｌｋａ－Ｍｕｎｋ函数计算最大吸收波长处的染色深度Ｋ/Ｓ值。按式（１）计算同色平均值Ｋ：
Ｋ＝（Ｋ/Ｓ）Ａｃｒ/（Ｋ/Ｓ）ＣＤＰ（１）
式中：（Ｋ/Ｓ）ＣＤＰ指ＣＰＰ织物的Ｋ/Ｓ值，（Ｋ/Ｓ）Ａｃｒ指Ａｃｒｙｌｉｃ织物的Ｋ/Ｓ值。
当Ｋ＝１时，表示Ａｃｒｙｌｉｃ与ＣＤＰ同色，当Ｋ＞１时，Ａｃｒｙｌｉｃ织物比ＣＤＰ织物颜色深，当Ｋ＜１时，Ａｃｒｙｌｉｃ织物比ＣＤＰ织物颜色浅。因此，当ｋ值越接近１同色性越好。
１．５．２上染率［３］
用分光光度计测定染色前后染液的吸光度，按式（２）计算上染率：
上染率＝（１－ｎＡ１/ｍＡ０ｘ）×１００％（2）
式中：ｍ/ｎ指染色前/后的染液稀释倍数，Ａ０/Ａ１指染色前/后染液稀释ｍ/ｎ倍后吸光度。
２条件的筛择
２．１染料的选择
为了使Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物获得良好的同色性，首先要选择合适的阳离子染料。本试验分别选用不同的阳离子组合染料对Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物进行染色，通过分析其表观深度Ｋ/Ｓ值与色差Ｋ/Ｓ值，筛选出同浴染色同色性较好的三原色染料，试验结果见表１。
从表１中可以知道：
２种组合染料在Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物上的同色平衡值Ｋ为０．４６２～０．８１５，且色差ΔＥ＞３．０，可认为这两组染料染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ的同色性均不太好，染色差异大，且Ａｃｒｙｌｉｃ均浅于ＣＤＰ；
其中ＴＲ阳离子黄、红、蓝的Ｋ值均大于ＭＡＸＩＬＯ阳离子，更接近１，说明其ＴＲ阳离子染料染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的同色性较ＭＡＸＩＬＯ阳离子黄、红、蓝好；
ＴＲ阳离子黄、红、蓝的ΔＥ分别为３．１０、３．０８和３．３８，均小于ＭＡＸＩＬＯ阳离子黄、红和蓝，可见ＴＲ阳离子黄、红、蓝染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物色差较ＭＡＸＩＬＯ阳离子黄、红、蓝小，其同色性较好。
这两组染料虽然ΔＥ均较大（这是由于其织法所决定的，不同面其发生的光的反射情况不同）综合考虑对比其表观深度Ｋ/Ｓ值与色差Ｋ/Ｓ值，染料同色性较好的是ＴＲ阳离子红、ＴＲ阳离子黄、ＴＲ阳离子蓝。
２．２染色温度、时间的选择
针对已经筛选的同色性较好的ＴＲ阳离子染料三原色分别对单组份织物的进行染色，用ＵＶ－２５５０型分光光度计分别测定其上染率，如图２、图３。
由图２可知，单组份的Ａｃｒｙｌｉｃ在８０℃以前其上染率较低，当温度达到９０℃以上，其上染率增加，这是由于达到其玻璃化温度后Ａｃｒｙｌｉｃ纤维内分子链运动剧烈，使分子间的间隙增多，染料向Ａｃｒｙｌｉｃ内部扩散，当其温度再增加达到１００℃以上，其上染率趋于平缓，即纤维分子中染料已达到饱和，不再继续上染Ａｃｒｙｌｉｃ。
由图３可知，ＣＤＰ随着温度的增加其上染率加快，９０℃以上时染料的上染率变得敏感，但当其温度超过１００℃，其上染率仍有增加的趋势，这主要是ＣＤＰ玻璃化温度较高，在低温条件下上染困难。而随着时间的延长和温度的提高，其上染率逐渐提高，并趋于饱和。
由此可见，不论是Ａｃｒｙｌｉｃ还是ＣＤＰ，其上染速率均随着温度的增加而增加，而当达到一定温度时，ＣＤＰ随着时间的增加其上染率增加，而Ａｃｒｙｌｉｃ的上染率趋于平衡，所以在Ａｃｒｙｌｉｃｌ/ＣＤＰ混纺织物染色中，可以适当地增加其染色时间，以便两者的上染率尽量达到平衡。
从图２、图３同样可见温度对其单组份上染率的影响，初步可以确定Ａｃｒｙｌｉｃ的最佳染色温度为９５~１０５℃之间，而ＣＤＰ的最佳染色温度为１０５~１２０℃之间。
为此，做进一步试验，将Ａｃｒｙｌｉｃｌ/ＣＤＰ混纺织物用ＴＲ阳离子染色一浴法染色，选择温度在９５~１２０℃之间分别染浅、深色后，将染色后的织物放在标准条件下，采用ＤａｔａｃｏｌｏｒＳＦ６００Ｘ型测色仪测得其织物中两种纤维的色差，如表２。
由表２可以知道，温度对Ａｃｒｙｌｉｃｌ/ＣＤＰ混纺织物染色具有举足轻重的作用，Ａｃｒｙｌｉｃｌ/ＣＤＰ混纺织物一浴法染色会因为２者的上染速率不同从而产生竞染，造成Ａｃｒｙｌｉｃｌ/ＣＤＰ的色差。其在１０５~１１０℃之间，不管染浅色还是深色，其ΔＥ均相对较小，１１０℃以后ΔＥ逐渐增大，当１２０℃時，ΔＥ明显增大，这是由于在高温条件下，Ａｃｒｙｌｉｃｌ纤维损害，因此染色温度在１０５~１１０℃之间Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的染色同色性好。
２．３匀染剂的选择
匀染剂的作用机理有两种，一般可分为对纤维有亲和力和对染料有亲和力。亲纤维型匀染剂的匀染作用机理是：在染色时，匀染剂和染料分子互相争夺纤维上的染座，匀染剂分子结构简单，先于染料分子与纤维结合，但其与纤维的亲和力小于染料分子和纤维的结合力，所以随着染色的进行，慢慢地被染料分子所取代，从而延缓染色速度，使染色均匀；亲染料型匀染剂在染色中的作用机理是：匀染剂对染料有亲和力，使染料和匀染剂相结合，阻止染料急剧地上染到纤维上，从而获得均匀的颜色［４］。试验采用的匀染剂Ｍ、匀染剂ＴＡＮ均属于对纤维有亲和力的匀染剂。
由染色温度、时间的对比试验可以知道Ａｃｒｙｌｉｃ、ＣＤＰ的染料上染的敏感区域不同，这是由于各自纤维的玻璃化温度不同，并且其与染料分子在纤维上的吸附均属于定位吸附，从而使得在不同温度下两种纤维对染料分子的吸附情况有所不同，产生竞染。
因阴离子型匀染剂在用阳离子染料染色时对染料有亲和力，在染色过程中易与染料分子结合生成沉淀，故结合生产实际，在最佳染色温度区间内，采用阳离子匀染剂。在试验中分别加入不同分量的阳离子型匀染剂Ｍ、阳离子型匀染剂ＴＡＮ的对比试验，见表３。
由表３可知道：
配方中不加入匀染剂Ｍ、匀染剂ＴＡＮ时，Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的色差最大，随着匀染剂Ｍ、匀染剂ＴＡＮ的增加Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的色差有所减小；
当用量为１．０ｇ/Ｌ时Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的色差较未加匀染剂的色差明显减小，当大于１．０ｇ/Ｌ时Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的色差没有太大变化，而匀染剂分量过大，势必会延缓染料上染纤维达到平衡的时间，因此从节能减排，提高效率方面考虑，实际生产中选用１．０ｇ/Ｌ的匀染剂便能达到很好的染色效果，提高Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的同色性；
加入相同份量的匀染剂Ｍ、匀染ＴＡＮ，匀染剂Ｍ的效果总是优于匀染剂ＴＡＮ。
因此综上所述，在染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物中加入１．０ｇ/Ｌ的匀染剂Ｍ可以达到很好的染色效果，提高Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的同色性。
２．４试验结果
将Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物在最佳条件下染色，即使用ＴＲ阳离子黄、红、蓝三原色染料在１０５～１１０℃下染色，同时在染液中加入１．０ｇ/Ｌ的匀染剂Ｍ染色，染色后其Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的色差减小，同色性较好，如图４。
３结语
３．１上染Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物筛选同色性好的三原色染料为：ＴＲ阳离子黄、ＴＲ阳离子红、ＴＲ阳离子。
３．２Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的最佳染色温度区间为１０５~１１０℃，同时在最佳染色区间适当的延长染色时间，可以使Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物获得较好的同色性。Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物对温度的要求非常高，因此严格控制染色温度和升温速率对Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物同色性十分重要，具体的染色温度需要视所染颜色而定。
３．３在Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物一浴法染色中，加入匀染剂可以大大提高Ａｃｒｙｌｉｃ/ＣＤＰ混纺织物的同色性，根据试验结果及其生产实践，选择１．０ｇ/Ｌ的匀染剂Ｍ可以很好地改善其两种纤维的色差，使其获得较好的同色性。
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参考文献
［１］于伟东．纺织材料学［Ｍ］．北京：中国纺织出版社，２００６．
［２］唐人成，梅士英，程万里．双组分纤维纺织品的染色［Ｍ］．北京：中国纺织出版社，２００３．
［３］沈一丁．轻化工助剂［Ｍ］．北京：中国纺织工业出版社，２００４．