顾东雅，张荣华，鲍雨婷

(盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224005)



色媒体改性菠萝纤维/棉混纺织物的无盐无碱染色

顾东雅，张荣华，鲍雨婷

(盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224005)

摘要：无盐无碱染色既可以提高染料利用率，又能减轻印染废水处理压力，有利于实现清洁化生产。采用色媒体对菠萝纤维/棉混纺织物进行改性，讨论了色媒体用量、改性温度和改性时间等因素对无盐无碱活性染料染色效果的影响，选择合适的改性方案，并通过正交试验选出最佳的色媒体改性工艺：色媒体用量5%(o.w.f)，改性温度50℃，改性时间30min。

关键词：色媒体菠萝纤维无盐无碱染色上染率

菠萝纤维具有良好环保和服用性能，是一种功能性生态纺织材料，与棉、羊毛、蚕丝、大豆蛋白纤维、涤纶、腈纶、丙纶等纤维均有较好的混纺性[1]，无盐无碱清洁化[2]染色技术的应用必将使菠萝纤维的服装制品越来越受到消费者的青睐。无盐无碱染色解决了传统活性染料在染色过程中加盐和碱的问题，在实际生产中将会大大提高染料利用率，减少染色废水中盐和碱的含量，减轻污水处理的负担，有利于环境保护和实现绿色生产和生态染色[3]。本文采用色媒体对菠萝纤维/棉混纺织物进行改性，讨论色媒体用量、改性温度和改性时间等因素对织物染色性能的影响，通过正交试验优化色媒体改性工艺，并对正交试验染色菠萝纤维/棉混纺织物的色牢度进行测定。

1实验部分

1.1材料与仪器

织物：菠萝纤维/棉混纺针织物(市售)

药品：色媒体(工业级)、渗透剂JFC(工业级)，诺威克隆红FN-2BL(商品染料)，皂粉。

仪器：FA2004 AEU-810电光天平(上海精科天平仪器厂)，101A型电热恒温鼓风干燥箱(南通三思机电科技有限公司)，HHS-6电热水浴锅(南通三思机电科技有限公司)，UV1102紫外光分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)，SW-12A耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂)，Y571B型干湿摩擦牢度仪(南通三思机电科技有限公司)。

1.2实验方法

1.2.1色媒体改性工艺

色媒体对菠萝纤维/棉混纺织物的预处理工艺曲线见图1。

图1　预处理工艺曲线

1.2.2活性染料无盐无碱染色工艺

活性染料对色媒体改性后织物的染色工艺曲线见图2。

图2　活性染料染色工艺曲线

1.3测试方法

1.3.1上染百分率

以蒸馏水为空白参比，将原液和染色后的残液按照一定比例稀释，采用UV1102紫外光分光光度计在最大吸收波长处测定溶液的吸光度，按下列公式计算上染率，式中A0为染前的吸光度，At为染后的吸光度。

上染率=(1-At/A0) ×100%

1.3.2色牢度

参照GB/T3920-2008《纺织品耐摩擦色牢度试验方法》中规定的进行操作，分别测试干摩擦牢度和湿摩擦牢度；参照GB/T3921-2008《纺织品耐皂洗色牢度试验方法》中规定的进行操作，分别测试褪色和沾色牢度。

2结果与讨论

2.1色媒体用量对织物染色性能的影响

按照1.2中的实验方法，浴比为1:30，将织物置于温度为60℃的色媒体中处理40min，改变色媒体用量，测得染色后织物的上染率见表1。

表1　色媒体用量对上染率的影响

由表1可知，当色媒体用量小于4%时，随着色媒体用量的增加，染料在织物上的上染率上升的趋势很明显，当色媒体用量达到4%后，再增加用量，上染率趋于平缓，主要因为色媒体是一种含反应型功能团的阳离子预聚体，经色媒体处理后，纤维素纤维中的羟基与色媒体的反应性基团反应，使纤维引进阳离子染座，溶液中阴离子性的活性染料就会和具有阳离子染座的纤维相吸迅速上染及固着，所以上染率迅速提高，但纤维素纤维中的羟基是一定的，色媒体达到一定量后再增加用量对上染率的提高没有帮助，所以建议色媒体用量为4%。

2.2色媒体改性温度对织物染色性能的影响

按照1.2中的实验方法，浴比为1:30，将织物置于用量为4%(o.w.f)的色媒体中处理40min，改变改性温度，测得染色后织物的上染率见表2。

表2　色媒体改性温度对上染率的影响

由表2可知，当温度低于60℃时，随着温度的上升，染料在织物上的上染率逐渐增大，当温度高于60℃时，再升高温度上染率反而开始减小。主要因为温度有助于色媒体与纤维间的反应，使纤维引进较多阳离子，有利于与阴离子活性染料间的吸附，但继续升高温度，反而会影响色媒体与纤维间结合，导致上染率减小。所以建议色媒体改性温度为60℃。

2.3色媒体改性时间对织物染色性能的影响

按照1.2中的实验方法，浴比为1:30，将织物置于温度为60℃、用量为4%(o.w.f)的色媒体中，改变改性时间，测得染色后织物的上染率见表3。

表3　色媒体改性时间对上染率的影响

由表3可知，当时间小于40min时，随着时间的延长，上染率增大的趋势明显，当时间超过40min，上染率基本趋于平衡值。主要因为随着时间的延长，色媒体与纤维分子不断发生作用，纤维引进的阳离子染座逐渐趋于饱和，继续延长时间，对色媒体改性基本无影响。所以建议色媒体改性时间为40min。

2.4色媒体改性正交试验

通过色媒体改性工艺各单因素对菠萝纤维/棉混纺织物的上染率分析选取色媒体用量、改性温度和改性时间作为正交试验的3个因素，每个因素取3个水平进行L9正交试验设计[4]见表4。以上染率为评价指标，确定色媒体改性工艺，正交试验结果见表5，染色后测得织物的色牢度见表6。

表4　色媒体改性工艺因素水平表

表5　色媒体改性工艺正交试验结果

表6　正交试验染色织物的色牢度

由表6可知，正交试验中所有试验方案的耐皂洗色牢度均达到3级以上，耐摩擦色牢度也达到国家标准。由表5可知，色媒体用量对上染率的影响最主要，具体影响次序为：A﹥C﹥B，得到最佳的色媒体改性工艺为A3B1C1，即色媒体用量5%，改性温度50℃，改性时间30min。并在此条件下对织物进行改性后染色，测得上染率为89.2%，其结果和单因素试验中在色媒体用量4%，改性温度60℃，改性时间40min的条件下对织物染色后测得的上染率为90.1%基本接近，从能源消耗和生产实际考虑确定色媒体改性的最佳工艺条件为：色媒体用量5%，改性温度50℃，改性时间30min。

3结论

菠萝纤维/混纺针织物经过色媒体改性后采用活性染料进行无盐无碱染色，以上染率为评价指标，通过正交试验优化改性工艺，得出最佳工艺为：色媒体用量5%(o.w.f)，改性温度50℃，改性时间30min。

参考文献

[1]顾东雅,王祥荣.菠萝纤维的研究进展[J].现代丝绸科学与技术,2011(3):115-117.

[2]展义臻,赵雪,黄恩波.印染行业清洁节能生产技术[J].国际纺织导报,2008(4):41-48.

[3]顾东雅.阳离子改性菠萝纤维的无盐无碱染色[J].印染,2015(12):22-25.

[4]庄楚强，吴亚森.应用数理统计基础[M].广州:华南理工大学出版社，2002:58-60.

Dyeing of Color Media Modified Pineapple Fiber/Cotton Blended Fabric without Salt and Alkali

GUDong-ya,ZHANGRong-hua,BAOYu-ting

(Yancheng Institute of Industry Technology, Yancheng 224051)

Abstract:Dyeing without salt and alkali can not only improve the utilization rate of dye, but also can reduce the pressure of dyeing wastewater treatment, which is helpful to achieve clean production. Color media was used to modify Pineapple fibers/cotton blended fabric, the impact of dosage of color media, modified temperature and time on the effect of dyeing with reactive dye free from salt and alkali was discussed, the proper modification plan was selected and the optimal color media modified process was chosen through orthogonal experiments: dosage of color media was 5% (o.w.f), modified temperature was 50℃ and modified time was 30 mins.

Key words:color mediapineapple fiberwithout salt and alkalidyeingdyeing rate

中图分类号：TS193

文献标识码：A

文章编号：1008-5580(2016)02-0119-03

基金项目：江苏省科技厅产学研前瞻性项目(BY2013060)；2015年度盐城工业职业技术学院大学生实践创新训练计划项目。

收稿日期：2016-01-08

第一作者：顾东雅(1979-)，女，硕士，讲师，研究方向：新型纤维染整加工原理与技术。