涂料染色工艺流程简单、配色容易、能耗低、排污少,已成为国家环保总局和国家经贸委鼓励采用的主要技术之一[1]。但目前涂料染色技术仍存在一些缺点,如只能染中、浅色,对纤维无亲和力,摩擦牢度较差等[2],限制了其应用范围。本试验采用染座剂DM-2008对纯棉织物改性,再配合湿摩擦牢度提升剂进行涂料染色,以提高上染率和湿摩擦牢度。1试验部分

1.1试验材料

织物：纯棉针织双面半漂布

助剂：涂料蓝8301(江阴市涂料助剂厂),染座剂DM-2008(德美化工,专利号CN200710028057·2),黏合剂DM-5125(德美化工),湿摩擦牢度提升剂DM-2588(德美化工)。

1.2仪器设备

摩擦牢度测试仪(温州大荣),电脑测色仪(美国Hunt-erLab公司),723型分光光度仪(上海第三分析仪器厂),Q-sun日晒及气候色牢度试验机(美国Q-Panel公司)。

1.3试验方法

1.3.1染座剂DM-2008改性工艺

染座剂/%(owf)x

处理温度/℃25

时间/min 60

浴比1∶10

纯棉织物改性后水洗,待染色。

1.3.2涂料染色工艺

1.3.3湿摩擦牢度提升整理

湿摩擦牢度提升剂DM-2588 30 g/L,二浸二轧,100℃烘干。

1.3.4上染百分率

上染率=(1-mA/nA0)×100%(1)

式中:m———染色后染液的稀释倍数;

n———染色前染液的稀释倍数;

A———染色后染液的吸光度;

A0———染色前染液的吸光度。

1.3.5牢度测试

耐摩擦牢度按GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,在摩擦牢度测试仪上测试。皂洗牢度按GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。

日晒牢度按AATCC16—2004《耐光色牢度》,在日晒及气候色牢度试验机上晒20 h,按标准色卡评级。2结果与讨论

2.1染座剂DM-2008的作用原理

染座剂DM-2008是一种低分子量反应型预聚体,分子中同时含有活泼氢及反应型官能团。渗入纤维内部后会发生聚合反应,形成带正电荷的高分子化合物。添加染座后的纤维表面带有一定数量的正电荷,染色时能通过库仑力与阴离子涂料发生吸附,从而提高涂料的上染率[3]。

2.2DM-2008改性工艺优化

2.2.1染座剂用量对染色效果的影响

棉织物分别在不同用量的染座剂DM-2008工作液中于室温(约25℃)浸渍60 min。取出水洗后,在3.0%(owf)涂料染浴中染色,染座剂用量与上染率的关系见图1。

由图1可知,未添加染座剂的纯棉织物,室温下涂料上染率非常低。而添加染座剂后,棉织物的涂料上染率提高8~9倍。染座剂用量为1.0%时,上染率已达98%以上,之后再增加染座剂用量,上染率变化不明显,这主要是由于此时染座剂与织物的反应已达饱和。由于1.0%染座剂用量即可达到比较理想的上染率,因此,以下试验均以此用量处理。

2.2.2改性时间对染色效果的影响

将棉织物置于1.0%DM-2008(100%)溶液中,常温下浸渍30~90 min,水洗,染色,不同改性时间对上染率的影响见图2。

由图2可知,延长浸渍时间,有利于染座剂在棉织物表面的吸附。当改性处理超过60 min时,上染率增加趋于平缓。考虑实际生产效率及成本,改性时间以60 min为宜。

根据以上试验,得出染座剂优化改性工艺为:染座剂用量1%、时间60 min、温度为室温(25℃)。

2.3染座剂改性棉织物的染色工艺优化

2.3.1涂料用量

将添加染座后的棉织物分别置于不同用量的涂料蓝8301染液中,室温(25℃)浸渍60min,结果见表1。

注:染座剂DM-2008用量1%(owf),黏合剂DM-5125用量10 g/L。

由表1可知,随着涂料用量的增加,棉织物的上染率逐渐降低,同时摩擦牢度也有所下降。主要原因是当涂料用量过多时,织物对涂料的吸附已达饱和,涂料颗粒对织物的有效接触面积变小,涂料与织物间的分子间作用力变小,故湿摩擦色牢度降低。另外,由于涂料用量为4.0%时的匀染效果比用量为3.0%好,因此,涂料用量确定为4.0%。

2.3.2黏合剂用量

黏合剂用量对染色效果的影响见表2。

注:染座剂DM-2008用量1.0%,涂料蓝8301 4.0%。

由表2可知,当涂料用量一定,黏合剂用量为5 g/L和10 g/L时的上染率相差不大,但前者的摩擦牢度不如后者。这可能是因为5 g/L时,黏合剂不能完全占据织物表面或完全与涂料结合,使部分涂料直接与织物结合,而涂料与织物的结合力较小,所以摩擦牢度和皂洗牢度较低。当黏合剂浓度为15 g/L时,牢度不再提高,说明黏合剂与织物表面的结合是有限的。所以,黏合剂用量定为10 g/L。