染色牢度一直是影响染色纺织品质量的重要原因之一．提高色牢度有多种方法，用固色剂进行后处理来改善色牢度是一种常用的方法．因此，固色剂成为印染行业中的重要助剂之一，是直接染料、活性染料染纤维素纤维时不可缺少的染色后处理剂．目前已有很多固色剂被开发．近几年，市场对纺织品高品质化及环境保护提出了更高的要求[1-4]，开发新型无醛固色剂已迫在眉捷，本文选用无醛单体进行三元其聚．通过改变原料配比、引发剂用量、冰醋酸用量等因素优化出较佳的合成工艺，然后将其应用于活性染料染色织物，获得较佳的固色工艺．1试验1.1材料与仪器织物：28 tex×28 tex 425×228根/10 cm，活性染料染的黑色半制品(K/S值=26.04)；药品：二甲基二烯丙基氯化铵（简称单体1）、二烯丙基胺（简称单体2）、丙烯酰胺（简称单体3）、过硫酸铵、亚硫酸钠、冰醋酸、皂片、纯碱、氢氧化钠、柠檬酸（均为工业级），Fix-600(南通斯恩特精细化工有限公司)，无醛固色剂321-3(山东鲁岳化工有限公司)．仪器：JJ-1型增力电动搅拌机（上海标本模型厂），HH-S型恒温水浴锅（浙江省余姚市检测仪器厂），pHS-25型精密pH计（上海精密科学仪器有限公司）．1.2固色剂的制备在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口反应釜中分别加入一定量的单体1、单体2和单体3，随后加入11%～19%（对单体质量）冰醋酸，搅拌均匀后开始升温，温度升至80～85℃，一次性加入1/8的引发剂溶液；升温至100℃左右，在3h内连续滴加剩余的引发剂溶液，反应结束后，冷却降温到50℃时出料．1.3固色工艺浸渍法固色[固色剂1.5%(owf)，pH值3～9，55℃，20min]-*烘干．1.4色牢度的测试皂洗牢度：按GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验：皂洗牢度》方法测定．摩擦牢度：按GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验：摩擦牢度》方法测定，评定等级分别用GB/T 250-2008变色灰色样卡和GB/T 251-2008沾色灰色样卡，色度差Cc:用电脑测配色仪GretagMacbeth Color-EYER 3100测出试样L*，a*，b*，然后按CIELAB色差式计算．[5]2结果与讨论2.1合成工艺优化2.1.1  m（单体1）：m（单体2）其它条件不变时，改变单体配比，所合成的固色剂固色效果如表1所示．从表1可以看出，单体1用量不变，随着单体2用量的增加，固色后织物的皂洗牢度和摩擦牢度增加，当m（单体1）：m（单体2）=100:16时，固色后织物的色牢度最好．原因是单体1的反应活性较低，单体2比单体1的分子质量小，空间位阻小，反应活性高，单体2含量高，有利于共聚反应进行．[6]二甲基二烯丙基氯化铵是具有高电荷密度的季铵盐型阳离子单体，二烯丙基胺是弱阳离子基单体，单体2含量过高，则聚合物的阳离子度会有所降低，固色效果必然要降低．m由此，确定m（单体1）：m(单体2)=100: m（单体1）：m（单体2）：m(单体3)阳离子固色剂结构中的季铵盐阳离子基团与染料阴离子进行离子键结合形成色淀，降低了染料水溶性，加入第三单体后，聚合物结构中含有的活性胺基能与棉纤维结构中的羟基形成氢键结合，提高了染料与棉纤维之间的结合力．从表2可知，随着单体3用量增加，织物的皂洗变色牢度和摩擦牢度都逐步提高．当单体3用量为单体1用量的3.3%时，各项色牢度达到较佳值．单体3用量再增加时，色牢度又下降．原因是单体1的阳离子性产生了电荷排斥作用和较大的空间位阻效应，同时产生的烯丙基自由基有较强的自阻聚作用[8-9]，故在聚合过程中，单体1的活性和竞聚率较低，单体2竞聚率中等，而单体3竞聚率最高，单体3用量增大，有利于共聚反应，聚合反应速度也随之增加，但当单体3的用量过多时，则很容易使反应速度过快而发生暴聚反应．另外，单体3是水溶性单体，用量大，阳离子固色剂水溶性也增大，固色后不利于色牢度改进．综合比较后，确定m（单体1）：m（单体2）：mf单体31=100:16:3.3.2.1.3引发剂用量根据自由基聚合原理[8]，当引发剂用量较低时，受溶剂的“笼子”效应影响，引发效率低，聚合反应进行缓慢且效率低；用量增加时，有足够的引发剂满足诱导分解和笼蔽效应损耗，足以引发反应，单体的转化率达到最大；用量过多时，体系中的聚合活性中心过多，聚合反应过快导致暴聚．本文所合成的共聚物作为固色剂使用，要求分子质量适中，能进入纤维素纤维内部，所以引发剂用量是个关键因素．表3中数据显示，随着引发剂用量的增加，织物的湿摩擦牢度由2～3级提高到3～4级；过硫酸铵为1.6%（对单体质量）、亚硫酸钠为1.6%（对单体质量）时，织物的湿摩擦牢度达到最高；继续增加引发剂用量会使体系温度迅速上升，反应过程难以控制，有时会发生暴聚．综合考虑，确定引发剂用量为1.6%．2.1.4冰醋酸用量从表4可知，当冰醋酸用量为15010时，固色后的各项牢度较好，原因是反应体系pH值过高或过低，对初级自由基的活性有一定影响，[10]冰醋酸用量以15%为宜．2.2固色工艺优化2.2.1固色剂用量从表5可知，当固色剂用量为1.5%(owf)时，织物的应用效果达到最佳，之后再增加固色剂用量，染色织物的色牢度有下降趋势．原因是固色剂的应用效果与其在织物上的吸附量有关[11]，当固色剂用量在1.5%时，固色剂在织物上的吸附已达到饱和，湿摩擦牢度达到3—4级，继续增加固色剂用量，牢度反而下降．因为过量的固色剂聚集在纤维外部，使色淀与纤维之间的结合力有所降低．因此，固色剂用量以1.50/0为宜．2.2.2固色浴pH值从表6可以看出，当pH值高于6时，固色剂阳荷性下降，与染料阴离子静电作用力下降，吸附量也减少；pH值低于6时，溶液中柠檬酸量相对大，部分固色剂与柠檬酸静电结合，使吸附到织物上的固色剂量也下降，这两种情况都使色牢度下降.pH值为6时，固色剂的应用效果较好．据此确定固色浴pH值为6．2.2.3固色温度由表7可知，低于55℃，固色反应速率小，吸附到织物上固色剂量少；55℃时，固色效果最好；65℃及以上，虽然固色反应速率增大，但固色剂与纤维的亲和力减小，使织物上吸附的固色剂量也减少，造成色牢度下降，因此，固色温度以55℃为宜．2.3固色效果对比从表8可以看出，自制固色剂的应用效果与工厂来样固色剂Fix-600相当，色牢度比未固色织物提高了0.5～1级．固色后织物色光基本不发生变化．3结论(1)无醛固色剂的优化合成工艺为：m(=甲基二烯丙基氯化铵)：m(二烯丙基胺)：m(丙烯酰胺)=100:16:3.3，引发剂过硫酸铵和亚硫酸钠均为1.6%（对单体质量），冰醋酸15%(对单体质量)．合成的阳离子固色剂为红棕色粘稠液体，pH值为6～7，含固量为38.0%.

(2)无醛固色剂用于活性染料染黑色织物的较佳浸渍法固色工艺为：固色剂1.5%(owf)，固色浴pH值6，固色温度55℃．固色处理后，能使织物的色牢度提高0.5～1级．且固色后织物色光基本不发生变化．

来源： 世界印染网

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