耐碱分散染料上染涤纶织物免还原清洗工艺

材料和仪器

材料：纯涤纶针织坯布，双面涤纶针织布75D（莱美科技股份有限公司），克重160g/m2。

药品：耐碱分散蓝HA-RL、耐碱分散黄棕H-2R、耐碱分散大红HA-G（蓬莱嘉信染料化工股份有限公司），高温染色用分散匀染剂NICCA SUNSOLT 7000Z（日华化学（中国）有限公司），保险粉（Na2S2O4）、氢氧化钠（NaOH）、冰醋酸（CH3COOH）均为分析纯（国药集团化学试剂有限公司），渗透剂JFC（工业品，广东德美精细化工有限公司），皂片（工业品，上海制皂厂）。

仪器：Ahiba IR型紅外小样染色机、Datacolor 650型测色配色仪（美国Datacolor公司），SW-24E型耐洗色牢度试验机（无锡纺织仪器厂），Y（B）571-II耐摩擦牢度试验机（温州市大荣纺织标准仪器厂），SU1510型扫描电子显微镜（日本日立公司）。

1.2 方 法

1.2.1 常规染色工艺

常规染色工艺配方及工艺流程如图1所示，其中各工序的浴比均为20 ︰ 1。

1.2.2 免还原清洗工艺

免还原清洗工艺配方及工艺流程如图2所示，其中各工序的浴比均为20 ︰ 1。

1.3 测试方法

1.3.1 匀染性

染色织物的匀染性用织物上各点的K/S值对其平均值的偏差来表示。在Datacolor 650型测色配色仪上进行K/S值的测试，每个试样测量10次，并按照式（1）计算K/S平均值，然后按照式（2）计算织物各点K/S值对其平均值的偏差，偏差越小说明匀染性越好[9]。

1.3.2 纤维表面形貌表征（SEM）

利用SU1510型扫描电子显微镜进行纤维表面形貌表征。

1.3.3 耐水洗色牢度

参照AATCC测试方法61—2010《耐水洗色牢度》测定。

1.3.4 耐摩擦色牢度

参照GB/T3920—2008《纺织品 色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

1.3.5 顶破强力

参照GB/T19976—2005《纺织品 顶破强力的测定（钢球法）》测定。

2 结果与分析

2.1 常规及免还原清洗工艺染色织物的颜色特征值

对于染色产品，首先要关注其颜色。分别测试常规工艺及免还原清洗工艺下染色织物的K/S值，结果如图3所示。由图3可知，采用常规工艺处理涤纶时，染色织物的K/S值几乎不随碱减量过程中NaOH质量浓度的变化而变化;在免还原清洗工艺中，已被染色的涤纶织物在2.5g/L的NaOH溶液中进行碱减量后，染色织物的K/S值略有增大，但随着NaOH质量浓度的进一步增大，染色涤纶织物的K/S值几乎保持稳定。这说明采用耐碱分散染料染色后的涤纶织物进行碱减量处理后织物的颜色会变深，但这种变深的现象与NaOH的质量浓度无关，即只要利用NaOH对耐碱分散染料染色涤纶织物进行碱减量，织物都会有相似程度的颜色增深现象。染色涤纶织物碱减量后颜色变深可能是由于纤维上染料的存在，影响了碱减量过程中NaOH对纤维表面的刻蚀。

2.2 常规及免还原清洗工艺染色织物的色牢度

染色涤纶织物评价指标有匀染性、耐水洗、耐摩擦色牢度及纤维表面低聚物的存在量[10-11]，因此可以通过对比常规工艺与本研究设计免还原清洗工艺得到的染色涤纶织物的匀染性、色牢度及纤维表面形貌情况，探究设计工艺是否能达到常规工艺还原清洗后的效果。

改变碱减量工序中加入的NaOH用量，测定常规工艺及免还原清洗工艺染色织物的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度，如表1和表2所示。分析数据可知，免还原清洗工艺中使用NaOH的试样的耐水洗色牢度及耐摩擦色牢度比未使用NaOH的对照样（0g/L）好，说明免还原清洗工艺中的碱减量工序能够提高染色织物的耐水洗及耐摩擦色牢度。

综上可知，无论是常规工艺还是免还原清洗工艺处理的试样的耐水洗色牢度及耐摩擦色牢度都在4级以上，完全满足工业生产的需要。但是，与常规工艺相比，免还原清洗工艺未进行还原清洗，可以认为该工艺中的碱减量具有还原清洗的效果。

2.3 常规及免还原清洗工艺下染色织物的匀染性

织物匀染性可用试样上每一点的对织物平均值的偏差来表示。图4为常规及免还原清洗工艺中不同碱浓度下的染色织物K/S值偏差。

由圖4可知，除NaOH质量浓度为0的对照样，无论是常规工艺还是免还原清洗工艺处理的织物的K/S值偏差都在一个非常小的数值范围内波动。说明本研究设计的工艺能起到匀染及去除涤纶低聚物的作用，具有染色、减碱量及免还原清洗作用。

2.4 纤维的表面形态（SEM）

分别对常规及免还原清洗工艺（NaOH质量浓度均为10g/L，以分散大红HA-G染色后的织物为例）处理后的涤纶纤维及采用常规工艺但未进行还原清洗步骤的对照样进行表面形貌表征，结果如图5所示。

由图5可以发现，采用常规工艺但未进行还原清洗处理后的试样表面有很多杂质，这些杂质很大一部分是涤纶低聚物，它们在纤维表面形成了焦油斑（图5（a））;而常规工艺还原清洗后（图5（b））和本研究设计的免还原清洗工艺（图5（c））所得涤纶纤维表面光洁，不含焦油斑。图5纤维的扫描电镜照片说明了常规工艺处理后染色涤纶织物必须要经过还原清洗，否则纤维表面的焦油斑无法去除，进而会影响染色织物的色牢度及匀染性等性能。而本研究设计的工艺纤维表面光洁无杂质，无需单独进行还原清洗。

2.5 常规及免还原清洗工艺染色织物的减量率及顶破强力

涤纶织物在NaOH溶液中会发生水解，水解的程度决定织物的手感，故可以用减量率间接表示织物手感。以分散大红HA-G为例，采用常规及免还原清洗工艺进行染色织物的减量率及顶破强力结果，如表3所示。由表3可知，随着NaOH质量浓度的增加，涤纶织物的减量率不断增大，顶破强力不断减小，且在同样的NaOH质量浓度下，常规工艺及免还原清洗工艺处理后的染色织物的减量率与顶破强力相差不大。以上数据说明使用相同的NaOH质量浓度，免还原清洗工艺能够达到常规工艺相同的手感，且强力较常规工艺也没有更大程度的损失。

3 结 论

1）本研究采用高耐碱分散染料对涤纶针织物进行染整加工，根据耐碱分散染料的染料特性及涤纶纤维高温高压染色的特点，打破传统涤纶织物的染整工艺顺序，对涤纶染色工艺进行重新设计。采用先用耐碱分散染料上染涤纶织物再进行碱减量的免还原清洗工艺。

2）本研究设计的免还原清洗工艺，不需要单独使用还原剂对染色涤纶还原清洗，即可有效去除织物表面浮色和色斑，具有同常规工艺还原清洗后相当的色牢度及匀染性，纤维表面光洁没有杂质。免还原清洗工艺有效解决常规分散染色中存在的焦油斑问题，既节省了试剂、防止了试剂带来的污染，又减轻了设备清洗的负担。

3）先用耐碱分散染料上染涤纶织物再进行碱减量的免还原清洗工艺与常规工艺相比，工艺流程短，操作较为简便，耗水耗能少，对节能减排有一定意义。

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