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甲殼素/棉混紡織物的試驗(yàn)與結(jié)論!
集萃印花網(wǎng)  2010-12-10 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】甲殼素纖維是天然抗菌纖維,它與棉纖維的混紡織物具有堅(jiān)挺、不皺不縮、色澤鮮艷、吸汗性好、不易褪色及抗菌性優(yōu)良等特點(diǎn)[ 13 ] 。由于甲殼素纖維與棉纖維在結(jié)構(gòu)和性能上存在差異,染料在這兩種纖維上的上染速率不同,導(dǎo)致甲殼素與棉的同色性較差。本項(xiàng)目采用32氯222羥丙基氯化銨陽離子醚化劑,在堿性介質(zhì)中對棉纖維進(jìn)行陽離子化改性處理,確定了陽離子改性的最佳工藝條件,并采用活性染料對甲殼素/陽離子改性棉進(jìn)行一浴法染色研究[ 4, 5 ] 。

  1 試驗(yàn)

  1. 1 原材料及儀器

  織物 28 /9 tex 236 /354 根/10 cm 純棉織物,14. 2 dtex甲殼素纖維, 119 cm 14. 5 /14. 5 tex 535 /283根/10 cm棉/甲殼素纖維(95 /5)平布, 119 cm14. 5 /14. 5 tex 535 /283根/10 cm棉/甲殼素纖維(88 /12)平布。試劑 活性紅B23BF (成都嘉業(yè)化工有限公司) ,陽離子醚化劑(江陰七星助劑有限公司) 。儀器 722 型分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠) , HH 數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市宏華儀器廠) ,Datacolor電腦測色儀。

  1. 2 試驗(yàn)方法

  1. 2. 1 工藝流程

  坯布翻縫→平幅堿退煮→平幅氧漂→絲光→陽離子化預(yù)處理→軋染→柔軟拉幅→成品

  1. 2. 2 前處理工藝

  (1)煮練

  煮練處方/ ( g/L)

  NaOH   30

  穩(wěn)定劑 6

  煮練劑 3

  工藝流程 浸軋煮練液(軋余率75% ~85% ) →煮練(100 ℃ ×30 min) →水洗→烘干

 。2)漂白

  漂白處方/ ( g/L)

  30%雙氧水 10

  硅酸鈉 7

  JFC 適量

  浴比 1∶20

  pH值 10~11

  工藝流程 浸軋漂液(軋余率75% ~80% ) →漂白(95 ℃ ×60 min) →水洗→烘干

  1. 2. 3 陽離子化預(yù)處理工藝

  工藝處方/ ( g/L)

  化學(xué)改性劑 20~70

  氫氧化鈉 5~25

  處理溫度/℃ 40~80

  處理時間/min 20~60

  浴比 1 ∶20

  工藝流程 改性劑預(yù)處理→水洗→烘干

  1. 2. 4 染色工藝

  染色處方/ ( g/L)

  活性紅B23BF /% (owf) 1

  純堿 10

  氯化鈉 40

  浴比 1∶50

  染色工藝曲線

  

  1. 2. 5 后整理

  工藝流程 浸軋柔軟劑(氨基硅油40 g/L ) →拉幅(落布幅寬大于成品2~3 cm,以防止預(yù)縮時門幅收縮) →預(yù)縮(張力要小,車速不宜過快,一般為30 ~40 m /min,縮率2%~3% ) →成品

  1. 3 測試

  1. 3. 1 上染百分率

  用722 型分光光度計(jì)測定染色前后染液的吸光度,計(jì)算上染百分率。

  1. 3. 2 色差ΔE

  采用Datacolor電腦測色儀,測定相同染色條件下染色的甲殼素纖維和陽離子改性棉織物的L、a3、b3值,計(jì)算它們之間的色差ΔE。色差ΔE越小,表明甲殼素與棉纖維同色性越好。

  1. 3. 3 染色牢度

  耐洗色牢度 按GB 3921. 3?1997《紡織品耐洗牢度:試驗(yàn)4》測定,并評定褪色與沾色牢度等級;耐摩擦色牢度 按GB 3920?1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y定,并評定沾色牢度等級。

  2 結(jié)果和討論

  2. 1 陽離子化處理工藝條件對染色的影響

  2. 1. 1 陽離子化試劑濃度對染色的影響

  用不同濃度的醚化劑對棉織物進(jìn)行預(yù)處理后,按染色工藝采用活性染料對改性棉、甲殼素進(jìn)行染色;

  1. 2. 4節(jié)測定改性棉上染百分率及其與甲殼素之間的色差, 研究陽離子醚化劑濃度對染色效果的影響(表1) 。

  

  由表1可知,增加陽離子化試劑濃度,改性棉的上染百分率增加。當(dāng)陽離子化試劑濃度為50 g/L時,陽離子棉與甲殼素之間的色差ΔE 最小,同色性效果較好。其原因在于棉纖維經(jīng)陽離子化改性后,纖維分子中接上了共價鍵鍵合的陽離子正電中心,而活性染料在水溶液中呈陰離子狀態(tài)存在,與其形成庫侖引力,因此纖維對活性染料的吸附增加,上染率提高。綜合考慮,選擇陽離子化試劑濃度為50 g/L。

  2. 1. 2 氫氧化鈉用量

  改變預(yù)處理工作液中的NaOH的用量,對棉織物進(jìn)行預(yù)處理,采用活性染料染色后,計(jì)算改性棉上染百分率及其與甲殼素之間的色差,結(jié)果如表2所示。

  

  注:陽離子醚化劑50 g/L,處理時間50 min,溫度60 ℃。表2中,隨著NaOH濃度增加,改性棉上染百分率先增大后減小。原因是氫氧化鈉在改性過程中起雙重作用,一方面它可使纖維素生成Cell2O- ,另一方面它能使改性劑的反應(yīng)部分閉環(huán),生成能與Cell2O- 反應(yīng)的環(huán)氧基。隨著NaOH濃度的增大,部分改性劑閉環(huán)產(chǎn)物發(fā)生水解,失去反應(yīng)活性,從而喪失了與纖維反應(yīng)的能力。當(dāng)NaOH濃度高于15 g/L時,改性劑催化水解加速,致使其失效。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,當(dāng)氫氧化鈉濃度為15g/L時,甲殼素與陽離子改性棉色差最小。

  2. 1. 3 陽離子化處理時間

  對棉織物預(yù)處理不同時間,測試不同預(yù)處理時間對染色效果的影響,結(jié)果如表3所示。

  

  表3中,隨著陽離子化預(yù)處理時間的延長,改性棉上染百分率先增大后減小。原因可能是陽離子醚化劑與棉纖維反應(yīng)的同時,發(fā)生了水解反應(yīng)。隨著處理時間的延長,水解反應(yīng)加速;超過40 min,陽離子化試劑水解程度顯著增加,從而失去與纖維反應(yīng)的活性。處理40 min時,甲殼素與陽離子改性棉之間的色差最小。

  2. 1. 4 陽離子化處理溫度

  改變棉織物的預(yù)處理溫度,計(jì)算染色改性棉上染百分率及其與甲殼素之間的色差,結(jié)果見表4。

  

  由表4知,隨處理溫度升高,改性棉上染百分率先增大后減小。這是因?yàn)殡S溫度升高,化學(xué)改性劑水解程度加劇,失去了與纖維反應(yīng)的活性,或反應(yīng)性降低。所以,最適處理溫度為60 ℃,此時色差也最小。

  綜上所述,棉的陽離子改性最佳條件:陽離子醚化劑50 g/L,NaOH 15 g/L,處理時間40 min,溫度60 ℃。

  2. 2 甲殼素/棉混紡成品指標(biāo)檢測

  采用上述確定的最佳改性工藝,對甲殼素/棉混紡織物進(jìn)行預(yù)處理,再按1. 2. 4、1. 2. 5工藝進(jìn)行染色、后整理。測試所得成品的染色同色性和色牢度等性能,如表5所示。

  

  3 結(jié)論

 。1)對棉纖維進(jìn)行陽離子改性,能夠顯著提高棉纖維活性染料的上染速率及上染百分率。

 。2)棉纖維陽離子化處理的最佳工藝為:陽離子試劑50 g/L,燒堿15 g/L, 60 ℃處理40 min。

 。3)甲殼素/改性棉織物用活性染料一浴法染色后,染色牢度和同色性良好。此工藝簡單、染色時間短、污染降低,值得深入研究。

來源:印染在線

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