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集萃印花網(wǎng)
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棉和大豆蛋白纖維的同色性染色工藝研究
集萃印花網(wǎng)  2010-11-29 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】21 世紀的紡織品向著高科技功能性及環(huán)保的方向發(fā)展。各種新型纖維層出不窮。如海島超細纖維、PLA、聚氨酯纖維、莫代爾、天絲、竹纖維、大豆蛋白纖維、蠶蛹蛋白纖維、牛奶蛋白纖維、甲殼素纖維等等。大豆蛋白纖維是一種再生植物蛋白質(zhì)纖維再生蛋白質(zhì)纖維是從天然動植物(如牛乳、花生、玉米、大豆等)中提取的蛋白質(zhì)溶解液經(jīng)紡絲而成 其物理性狀以及化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分既不同于羊毛、蠶絲等天然蛋白纖維。也不同于維綸。因而,不能完全套用這些纖維的染色方法。應(yīng)同時適應(yīng)大豆蛋白、聚乙烯醇及其共聚物的要求。 因此染色工藝上有一定的難度⋯ 大豆蛋白質(zhì)中含有羥基、氨基、羧基等多種人體所需的極性氨基酸。對人體具有一定的保健作用 織物光澤柔和,與蠶絲、羊毛、棉等混紡、交織的面料可制成高檔的針織服裝 大豆纖維的主要成分與羊絨及真絲類似。具有單絲纖度細、密度小、強伸度好的特點。其面料產(chǎn)品具有羊絨的手感、真絲的光澤、棉的導(dǎo)濕性和羊毛的保暖性。只要注意選擇紗線組分和加工工藝。產(chǎn)品會因新穎性和功能性而具較強的競爭力大豆纖維中含有羥基、氨基等極性基團?梢杂没钚匀玖稀⑺嵝匀玖、直接染料進行染色 由于直接染料色牢度較差。現(xiàn)在基本上不再使用。因此多用活性染料、酸性染料對大豆棉織物進行染色,

  本次實驗采用活性染料染色方法。通過單因素分析找到可行的實驗方案和工藝條件。然后做正交實驗。通過極差分析和比較確定最佳的工藝條件。

  1 實驗材料與方法

  1。1 實驗儀器

  JA2003型電子天平(上海精制天平廠)、HH?S型恒溫水浴槽(浙江省余姚市檢測儀表廠)、Spec?trum723型分光光度計(上海光譜儀器有限公司)、CE一3100計算機測配色系統(tǒng)(理寶科技有限公司)。

  1。2 染料和試劑

  活性染料Sumfix HF Red (工業(yè)品。 蘇州德爾佳化學(xué)品有限公司),無水Na2SO (化學(xué)純,廣東汕頭市西隴化工廠)、無水Na2CO,(分析純。上;瘜W(xué)試劑有限公司)

  1。3 實驗材料

  大豆蛋白纖維(常熟市江河天絨絲有限公司提供)、棉纖維(南通曙光印染廠提供)。

  1。4 染色工藝流程

  染色一固色一水洗一皂煮一水洗一烘干

  1。5 測試方法

  1。5。1 K/S值的測定

  采用CE一3100計算機測配色系統(tǒng)對染色后的纖維~IK/S值1。5。2 上染百分率測定用分光光度計測定染色前后染液的吸光度

  上染百分率=(1-nit /mA 0)x100%式中:m、n為染色前、后染液稀釋的倍數(shù);A。、A 為染色前、后染液分別稀釋m、n倍后的吸光度

  1。5。3 固色率的測定

  通過測試皂洗前后纖維的K/S值計算固色率

  固色率= K1/S1

  式中:Ko/S。為皂煮前值,K /S 為皂煮后值

  2 結(jié)果討論

  2。1 Sumfix HF Red染料對棉和大豆蛋白纖維的染色

  對棉纖維和大豆蛋白纖維在同種條件下進行染色。通過測染料在棉纖維和大豆蛋白纖維上的固色率和K/S值分析不同影響因素對棉纖維和大豆蛋白纖維染色效果的影響。進而確定合適的染色條件。

  2。1。1 Na2CO 用量對棉和大豆纖

  維染色效果的影響

  活性染料固色必須在堿性條件下。使染料和纖維發(fā)生牢固的結(jié)合。隨著堿量的增加,上染率提高,但是對于棉大豆蛋白混紡織物來說。 由于大豆蛋白纖維的存在。加堿量一定要控制適當堿用量對棉和大豆蛋白纖維固色率的影響見表1。

  

  由表1可以看出;钚约t在堿用量較小時同色性較好。堿的作用是固色。實驗過程中選擇堿時。堿性不能太強。否則染料很容易發(fā)生水解使染料的上染率下降。所以一般選Na CO3作為堿劑固色 。表1實驗數(shù)據(jù)表明。隨堿用量的增加。染料的固色率出現(xiàn)先增加后減少的趨勢。說明隨著堿用量的增加。染料的固色率逐漸增加至最大值然后染料發(fā)生水解。染料的固色率又降低。綜合考慮;钚约t染棉纖維和大豆蛋白纖維時堿用量取20g/L。

  2。1。2 Na2SO4~量對棉和大豆纖維染色效果的影響

  活性染料染色時。加鹽是起促染作用的。隨著鹽用量增大。染料的上染率隨著增大。然而鹽的用量也不能太高。如果過高會發(fā)生鹽析現(xiàn)象。阻止染料和纖維結(jié)合。導(dǎo)致上染率下降 鹽用量對棉和大豆蛋白纖維固色率的影響見表2從表2可以看出。隨著鹽用量的增加。染料對棉纖維和大豆纖維的固色率增加:但用量太高。固色率反而會略有下降。 而且染料會發(fā)生聚集甚至沉淀。對上染和固色均帶來不利的影響 從△K/S值來看,鹽用量增大時同色性效果隨之變好,但是鹽用量為55 g/L和60 g/L Et,~。△K/S值相差不大。故后面將通過正交實驗確定合適的工藝。

  2。1。3 溫度對棉和大豆纖維染色效果的影響

  溫度對纖維的上染率有較大的影響。溫度低。染料在纖維中的擴散較慢,染料的上染率較低:提高溫度。可以加速染料的擴散使染料的上染率提高然而溫度過高,染料的上染率卻降低。說明染料對溫度的依賴較強 溫度對棉和大豆蛋白纖維固色率的影響見表3。從表3可以看出。 固色率隨溫度的升高而增大。但是染色溫度對棉纖維和大豆纖維的同色性影響不是太大。合適的染色溫度通過后面的正交實驗來確定。

  2。2 Sumfix HF Red染棉纖維和大豆纖維正交實驗

  通過正交實驗對棉纖維和大豆蛋白纖維進行染色。測試棉纖維和大豆蛋白纖維的K/S差值。通過正交極差分析來確定適合的染色工藝。正交實驗結(jié)果及分析見表4、表5。

  

  從表5中極差來看,同浴染色時。對棉纖維和大豆蛋白纖維的同色性效果影響為:鹽用量>堿用量>溫度。說明鹽用量對同色性效果影響最大。其次是堿用量。影響最小的是溫度。通過極差值,從棉纖維和大豆蛋白纖維的同色性效果來看。選取活性紅染棉纖維和大豆蛋白纖維時工藝為:Na2SO 50 g/L ,Na2CO3 10 g/L,溫度70℃。

  3 結(jié)論

  3。1 用Sumfix HF Red活性染料對棉和大豆蛋白纖維進行染色。合適的工藝條件為Na2SO 50 g/L,Na2CO3 10 g/L,溫度70℃。3_2 一浴一步法能夠使棉纖維和大豆蛋白纖維基本達到同色。初步解決了棉和大豆蛋白纖維混紡織物在染色中難以達到同色的難題。

來源: 南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 賈維妮 ,張瑞萍 ,唐菊

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