棉尼龙混纺织物染色工艺研究

　　【摘要】根据棉尼龙混纺织物的染色性能，用两浴法染色，先染棉后染尼龙，要加防染剂。棉用活性染料在碱性条件下染色，尼龙用酸性染料在酸性条件下染色。棉需皂洗，去除浮色及碱。本实验采用控制变量法，改变其某一条件，如染色时间、助剂用量、染色温度等进行测试，最后得到棉尼龙混纺织物的最佳染色工艺：棉的染色温度是60℃，染色时间是30min,元明粉30g/L,纯碱12g/L;尼龙的染色温度是95℃，染色时间是30min,平平加O25g/L,冰醋酸2.5ml/L.
　　
　　【关键词】棉；尼龙；混纺织物；活性染料；酸性染料；两浴法；染色工艺
　　
　　现在，混纺织物也越来越多，其中以涤/棉、棉/尼龙、棉/腈、涤/尼龙等最为常见。棉属于纤维素纤维，尼龙属于合成纤维。棉纤维具有较好的吸湿性、保温性、耐热性和耐碱性，且抱合力好，长度比较整齐。尼龙的机械强度高，有较高的抗压强度。其耐磨性、耐腐蚀性能也较好，具有优秀的电气性能。而棉尼龙混纺织物同时具有棉纤维和锦纶纤维的优良性能，又消除了彼此的缺点，从而使得织物具有较好的吸湿性、染色性、耐光性、耐皱性、强度、耐磨性、耐热性、弹性以及柔软的手感。因此，探讨其染色工艺是有必要的。
　　
　　1织物性能
　　
　　棉纤维一般用活性染料染色，其染色过程中加入元明粉或者食盐进行促染，加入碱剂（一般都是纯碱）固色。一般为了染色均匀，防止出现色花，元明粉或者食盐分两次加入。在染色过程中还要不断搅拌，使其能够充分溶解。
　　
　　尼龙即锦纶，它的大分子链上有酰胺键，即氨基和羧基，拥有两性性质。因此，锦纶用酸性染料进行染色，其使用方便，色泽较艳，色牢度良好。由于锦纶纤维的结构均匀性较差且其氨基的含量比较低，所以，酸性染料对锦纶染色时，其遮盖性和匀染性比较差，产生一系列的疵病。因此，一般不采用强酸性染料对锦纶进行染色，而是常用弱酸性染料对其染色。虽然锦纶是合成纤维，但是其玻璃化的温度很低，所以其始染温度应该低一些，同时也可以提高其遮盖性和匀染性。在其染色的过程中，有些染料会使得锦纶沾色，所以要加入防染剂，防止其沾色。
　　
　　2染色方法和染料选择
　　
　　2.1染色方法
　　
　　染色性能相似的纤维所组成的织物采用一浴法染色，而性能相差较大的则是采用两浴法。由于棉纤维和锦纶纤维的染色性能相差比较大，采用一浴法染色比较困难，所以选用两种染料分别对其染色。本实验主要是对棉尼龙混纺织物的染色工艺进行研究，在其他条件不变的情况下，改变其时间、温度、助剂用量等，从而找出它的最佳染色工艺。
　　
　　棉尼龙混纺织物能够提高织物的吸湿性能和抗压性能，使其表面光滑，手感柔软。但又因其二者的染色性能相差很大，所以采用两浴法进行染色。
　　
　　2.2染料的选择
　　
　　活性染料含有磺酸基，其水溶性很好，具有色泽鲜艳、匀染性好、染色方便、湿处理牢度较好、色谱齐全等优点，能够使棉纤维更快、更好的上染。所以，棉纤维一般用活性染料染色。锦纶既可以用酸性染料染色，又可以用酸性媒染染料染色，还可以用酸性含媒染料染色。但是锦纶在染色时，会使大分子中的亚氨基吸酸从而产生“染座”,导致上染量急剧增加，产生大量的吸附，使得纤维强度明显下降。所以锦纶一般用弱酸性染料染色，染料会以范德华力、离子键、氢键的形式与纤维牢固结合。因此，锦纶适合于酸性染料染色。
　　
　　3棉尼龙混纺织物染色实验
　　
　　因棉尼龙混纺织物所特有的染色性能，所以采用两浴法染色。
　　
　　3.1实验仪器与设备
　　
　　电子天平、电炉、玻璃棒、药匙、洗耳球、表面皿、HH-S6数显恒温水浴锅（金坛市晶玻实验仪器厂）、烧杯（100ml、250ml、300ml、500ml）、移液管（1ml、2ml、5ml、10ml）、温度计（100℃）、量筒（10ml、100ml）、锥形瓶（300ml）、容量瓶（50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml）、DATACOLORSF600电脑测色配色仪。
　　
　　3.2实验染化药品
　　
　　元明粉、纯碱、防染剂SN、皂粉、冰醋酸、平平加O、活性L黄、酸性N黄（均为工业品）。
　　
　　3.3实验材料
　　
　　棉尼龙混纺织物（每块2g）。
　　
　　3.4实验方案
　　
　　3.4.1棉纤维染色
　　
　　（1）工艺处方：活性L黄（%）（o.w.f）0.2;元明粉（g/L）30;纯碱（g/L）12;染色温度（℃）65;染色时间（min）30;固色温度（℃）65;固色时间（min）30;布重（g）2;浴比1∶50.
　　
　　（2）工艺曲线
　　 　　
　　3.4.2常规尼龙染色
　　
　　（1）工艺处方：酸性N黄（%）（o.w.f）0.1;冰醋酸（ml/L）2.5;平平加O（g/L）25;染色温度（℃）95;染色时间（min）30;布重（g）2;浴比1∶50.（2）工艺曲线
　　 　　
　　3.4.3皂洗
　　
　　皂粉（g/L）3;温度（℃）95;时间（min）3-5;浴比1∶30;处理5min.
　　
　　3.4.4测试方法
　　
　　K/S值表示染料对织物的上染程度，一般会受到固体表面的光学性质、固体物质中有色物质的含量以及有色物质的物理状态的影响。其K/S值越大，表示颜色越深；而K/S值越小，则是颜色越浅。K/S值可以通过DATACOLORSF600电脑测色配色仪测试得到。
　　
　　4结果与讨论
　　
　　纤维在染色时会受到各种因素的影响。对棉纤维而言，温度、染液碱性的强弱、元明粉的用量、时间等都会影响活性染料的反应性；而尼龙，则温度、时间、平平加O、冰醋酸等也会影响染料的上染。本实验则是利用控制变量法，改变其中某一条件，探讨出棉尼龙混纺织物在哪种工艺条件下更有利于染色。
　　
　　4.1棉纤维染色温度影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当棉纤维染色温度在65℃时，K/S值最大，此时染色性最好。
　　
　　4.2元明粉影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当元明粉用量为30g/L时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.3碱剂影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当纯碱用量为12g/L时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.4棉纤维染色时间影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当棉纤维染色时间为30分时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.5尼龙染色温度影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当尼龙染色温度为95℃时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.6平平加O影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当平平加O用量为25g/L时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.7冰醋酸影响实验
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当冰醋酸用量为2.5ml/L时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　4.8尼龙染色时间影响
　　 　　 　　
　　由上述图表可知，当尼龙染色时间为30分钟时，K/S值最大，此时纤维染色性最好，上染率达到最高。
　　
　　5结论
　　
　　通过实验，可以得到棉尼龙混纺织物染色的最佳工艺：
　　
　　（1）先用活性染料染尼龙，再用酸性染料染尼龙，过程中一定要加防染剂。因为棉纤维在碱性条件下染色，而尼龙再酸性条件下染色，并且棉要皂煮。
　　
　　（2）棉纤维染色温度为65℃，染色时间为30min.加入元明粉，有利于活性染料染棉纤维时促染，用量为30g/L.加入纯碱，使得棉纤维染色时固色，最佳用量为12g/L.
　　
　　（3）尼龙染色温度为95℃，染色时间为30min.加平平加O,有利于酸性染料染尼龙时的匀染性，以免造成色花，用量为25g/L.加冰醋酸，则是使尼龙染色时进行促染，最佳用量为2.5ml/L.
　　
　　参考文献
　　
　　[1]唐人成，梅士英，程万里。双组份纤维纺织品的染色[M].北京：中国纺织出版社，2003,（10）：284-309.
　　[2]杭伟明。纤维化学及面料[M].北京：中国纺织出版社，2009:29-50,124-128.
　　[3]沈志平。染整技术（第二册）[M].北京：中国纺织出版社。2009:4-5,78,174-175.
　　[4]钱建栋。染色打样技术[M].上海：东华大学出版社，2014:101-104.
　　[5]杨晓红。测色配色应用技术[M].北京：中国纺织出版社，2012:90-91.