| 染色条件对功能腈纶染色效果的影响 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2006-11-22 21:30:21  |
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摘要：抗菌防螨腈纶可以用阳离子染料染色，但与常规腈纶相比，前者由于纺丝时添加了抗菌防螨剂，致使纤维中形成较大空隙和毛细孔，对染色产生影响。本文探讨了染色温度、染色时间、pH值及匀染剂的加入，对功能腈纶染料吸附量的影响。
关键词：染色；阳离子染料；聚丙烯腈纤维
O 前言
螨虫对人类的危害，引发支气管炎、哮喘、皮炎、癣疥、传染病和痒疹等疾病。已被人们认识。人们因此采取了多种防螨措施，并于20世纪80年代开发了防螨织物，并有多种产品投放市场。
上海石化股份有限公司腈纶部经过努力，将一种特殊的抗菌防螨剂添加到腈纶纺丝原液中，成功地纺制了0．89 dtex抗菌防螨腈纶。并已投放市场。由于在纤维中添加了一种新的组分，纤维的结构发生了变化，使纤维的染色性能也发生了相应的变化。本试验通过测定其与普通腈纶在各染色条件下的染料吸附量并进行比较，以分析抗菌防螨腈纶的染色性能。
1 试验部分
1.1 试验材料
0．89 dtex抗菌防螨腈纶。0．89 dtex常规腈纶(上海石化股份有限公司)。阳离子嫩黄7GI (C．I．BasicYellow 24)(市售产品，用99．5％ 乙醇溶解，莺结晶方法提纯)。
1．2 腈纶染色
50 mg腈纶在规定浴比下染色，pH值用醋酸和醋酸钠缓冲剂调节至规定的要求，在规定的温度、时间、匀染剂用量下进行染色。染毕，快速取出试样，用冷水充分水洗滤纸吸除试样上的水分，并放在硅胶干燥器中干燥。
1．3 染料吸附量的测定
纤维上染料浓度采用溶解法i见4定 J，染色试样在25 mI 氯化锌／浓盐酸／抗氧剂BHT／~-甲基甲酰胺(DMF)混合液中于70℃溶解1 h，所得溶液的染料浓度用岛津uV一160型分光光度仪比色法确定。
由图1看出，功能腈纶与普通腈纶的染色平衡吸附曲线形状基本相似。染色温度70℃以下，染料极少上染纤维；70—95℃ 时，纤维中染料的平衡吸附量急剧增加；高于95 cc后，染料平衡的吸附量增长趋于平缓。这是由于阳离子染料的分子尺寸与腈纶纤维分子在静止状态下的问隙很接近，染料几乎不能渗透到纤维内部。当温度升至玻璃化转变温度后，腈纶中阳离子染料的平衡吸附量才突然增大 。
从图l还可以看出，低温染色时，功能腈纶的染料吸附量比普通腈纶高。这是由=f功能腈纶在纺丝原液中，加入了少量抗菌防螨剂，两种性质不同的材料共混在一起纺丝，在纤维中形成比常规纤维更大的空隙或毛细孔，从而有利于染料的上染[6]。因此，功能纤维开始控制染色升温速率的温度应该下降。随着染色温度的升高，纤维中大分子链运动加快，这时纤维中磺酸基团的总量显得十分重要，较高温度下染色，普通腈纶的染料平衡吸附量大于功能纤维。
2．2 染色时间对功能腈纶染料吸附量的影响
2．3 匀染剂对功能腈纶染料吸附量的影响
阳离子染料对腈纶具有很强的亲和力，染色温度
超过玻璃化温度后，上染速度很快，且染料一旦上染到
纤维上，移染性能较差。所以，用阳离子染料上染腈纶
时，必须加人匀染剂。
元明粉常常作为一种匀染剂添加到染浴中。其匀
染作用在于，其中的钠离子与纤维上的酸性基团发生作用，而硫酸根离子与染料中的阳离子发生作用。图3是功能腈纶纤维在规定的元明粉浓度(不加匀染剂1227)，lOO℃下，染色24 h后的染料吸附量。
从图3可以看出，随着染浴中元明粉浓度的增加，功能腈纶的染料吸附量逐渐变小。据资料介绍[9]，由于腈纶的疏水作用，元明粉在染色过程中具有双重功能：染浴中元明粉浓度较低时，染料的平衡吸附量随着元明粉浓度的增加而减小；达到一定浓度后，继续增加元明粉浓度，纤维中染料的平衡吸附量则不再下降，反
而有所上升。
匀染剂1227对功能腈纶有较好的匀染作用，匀染剂1227与染料发生竞染，随着温度的升高，阳离子染料逐渐取代功能腈纶上的匀染剂，从而达到匀染的目的。季铵盐匀染剂的匀染效果与季铵盐的分子大小有关，提高季铵盐分子量有利于匀染l1。(图4)。
由图4可以看到，随着匀染剂l227浓度的增加，染料的平衡吸附量不断降低，因而在保证染色质量的情况下，应尽量减少匀染剂1227的用盛。
2.4 pH值对功能腈纶染料吸附量的影响
pH值对腈纶染色效果十分重要。阳离子染料上染腈纶纤维时，当染浴pH值大于6时，部分染料易发生色变，出现沉淀，甚至破坏；pH值小于2．5时，有些阳离子染料会形成新的阳离子染料。pH值不当，有些阳离子染料会发生水解或取代等化学作用，导致消色或变色，并使染料的性能、色泽和色光发生变化。一般染浴pH值控制在2.5-5.5，此时各种阳离子染料的色泽、色光和结构稳定性都较好 。
从图5可以看出，在染浴pH值3～6时，染料的平衡吸附量几乎没有变化；pH值小于3时，染料的平衡吸附量开始有所下降。这是由于染浴中酸度增大，使得纤维上的酸性基团离子化率减少，从而使功能纤维中染料的平衡吸附量受到影响。
3 结论
功能腈纶可以用阳离子染料染色。由于腈纶中添加了少量的抗菌防螨剂，从而在纤维中形成许多较大的空隙和毛细孔，使其染色性能发生变化。染色温度、时间、pH值、匀染剂均会对染料吸附量产生影响。抗菌防螨腈纶的始染温度较普通腈纶低，其初期染料的上染速率较快；随着时间的延长，与普通腈纶一样，功能纤维中染料吸附量的增长逐渐减缓。染色pH值过高或过低，会对纤维中染料的色光和染料平衡吸附量产生不利影响，染色时应严格控制pH值。染色助剂(元明粉和匀染剂1227)尽管有一定的匀染效果，但过量的助剂会显著降低功能腈纶对染料的平衡吸附量。
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