活性染料对牛奶蛋白纤维的染色性能研究
由表2可看出,在pH值2~5范围内,上染百分率随染浴pH值升高而增加,在pH值4~7范围内,随染浴pH值降低而增加。牛奶蛋白纤维中含有一定量的蛋白质组分,具有与羊毛、蚕丝类似的化学性质,因此,在pH值4~7范围内,当溶液中氢离子数目增加时,牛奶蛋白纤维所含的氨基正离子数目增加,通过库仑力结合的染料数量就增加。但当pH值降低至4,此时上染百分率反而随pH值降低而减少,这可能是由于pH值小于4时,染液中大量残余H+与染料阴离子结合,使染料所带负电荷数减少,屏蔽了部分染料的上染,导致上染百分率有所下降。因此,染液pH值控制在4~5为宜。 2·2 温度的影响 按照上面讨论的各染料最佳pH值,室温入染,从室温到100℃升温,染色60 min。不同染色温度对染料上染百分率的影响结果见表3
由表3可看出,3种染料随温度升高,上染百分率均提高。这是因为牛奶蛋白纤维皮层结构紧密,微隙小,染料难以通过。低温染色时,染料分子很难通过扩散进入到纤维皮层;较高的染色温度可以促进牛奶蛋白纤维表面皮层软化膨润,促进活性染料的吸附、渗透与扩散,提高染料的上染率。X型活性染料在40℃后随温度升高上染百分率增大幅度较小,因此选择40℃比较合适,这与染料的性质相对应。中温型活性染料R3BJ在60℃时上染百分率已很高,温度继续升高上染百分率有较小幅度的提高,考虑到染料的性质和节省能源,选择60℃为佳。随着染色温度升高,K型活性染料上染百分率逐步提高。当温度达到90℃时,上染百分率已较高,继续升高温度,上染百分率虽有提高,但幅度不大。王伟华等人曾用差示扫描量热器分析牛奶蛋白纤维发现:在92·70℃时,纤维有一个大的分解峰。因此,为减少纤维的损伤,K型活性染料对牛奶蛋白纤维的染色温度以控制在90℃为佳.
2·3 时间的影响
按上面讨论的每种类型染料的最佳工艺进行实验,染色时间对上染百分率的影响结果见表4.
由表4可看出,各类染料很容易上染牛奶蛋白纤维,上染速率较快,染色40 min已基本达到上染平衡。上染时间超过60 min之后,上染百分率基本不再升高,而长时间的染色会对纤维造成损伤,故最佳染色时间确定为60 min。
2·4 盐的影响 纤维室温入染,染色开始时加入元明粉,按照活性红R3BJ、活性红K-2G的最佳染色工艺染色,
实验结果见图1、2。
由图1、2可知,加入元明粉后,染料的最高上染百分率、初染率均下降,说明盐在染色中有缓染作用。因为染料对牛奶蛋白纤维的初染率很高,容易染花,因此染色时可加入元明粉来提高匀染效果,但元明粉的用量需要控制,因为盐的用量增加,染料的最高上染百分率也随之下降。
2·5 其他染料的染色效果
为了了解其他活性染料的染色情况,按照不同类型染料的最佳工艺,在没有加元明粉的情况下实验结果见表5
由表5可看出,这些染料的染色情况与前面实验结果是一致的,X型染料上染百分率很低,中温型日本住友染料、K型染料的上染百分率都很高,毛用活性染料的上染百分率也较高,在70%以上。从皂洗牢度来看,在没有碱固色的情况下,活性染料对牛奶蛋白纤维的染色牢度不是很好。
2·6 碱剂的影响
尽管牛奶蛋白纤维耐碱性较差,但针对活性染料的情况,选择碱性较弱的小苏打和碳酸钠分别对染料进行固色。染色工艺如下:染色pH值4~5、时间30 min、固色30 min。其中:X型染料常温染色,40℃固色;日本住友染料60℃染色、固色;K型染料90℃染色、固色。
固色方法1:染色30 min后,直接往染色残液里加小苏打或碳酸钠固色;
方法2:先用氢氧化钠溶液(0·003 g/L, pH值11)调染色残液pH值至中性,再加碱固色30 min。结果见表6、7。
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