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堿減量對滌綸織物涂料染色性能的影響

來源：中國紡機(jī)網(wǎng)編輯部　發(fā)布時(shí)間：2013年08月27日

堿減量對滌綸織物涂料染色性能的影響
杜兵，徐暢，張文蔚
（武漢紡織大學(xué)紡織學(xué)院，湖北武漢４３０２００）
摘要：研究了堿處理濃度對滌綸織物減量率的影響。堿處理后的滌綸織物經(jīng)涂料染色，比較了不同減量率對涂料染色性能的影響。
關(guān)鍵詞：堿減量；涂料染色；滌綸；染色性能
中圖分類號：ＴＳ１９３．８　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：１６７３－０３５６（２０１３）０１－００４９－０３
堿減量是在高溫和較濃的燒堿中處理滌綸織物，滌綸表面被堿刻蝕后，質(zhì)量減輕，纖維直徑變細(xì)，表面形成凹坑，纖維的剪切剛度下降，消除了滌綸絲的極光，并增加織物交織點(diǎn)的空隙，使得織物手感柔軟、光澤柔和，改善了吸濕排汗性。堿減量處理影響滌綸的力學(xué)、織物孔隙率和纖維的染色性能［１－２］。涂料染色色譜齊全、色澤鮮艷、產(chǎn)品重演性好［３］，且不受纖維類別的限制，可解決多種不同纖維混紡產(chǎn)品對織物染色色相不勻的問題，簡化了混紡和交織織物的染色工藝，滿足了小批量、多品種和快交貨的需求，特別適合于中、淺色織物的生產(chǎn)，能生產(chǎn)一般染料無法生產(chǎn)的特殊產(chǎn)品，有利于提高產(chǎn)品的附加值［４］。２１世紀(jì)涂料印染技術(shù)將會(huì)在紡織品印花的三大最終成品應(yīng)用領(lǐng)域服裝、室內(nèi)裝飾材料、產(chǎn)業(yè)用紡織品中占據(jù)重要位置［５］。
本文通過堿處理滌綸織物，研究堿減量處理對滌綸織物性能的影響，同時(shí)對不同的減量率滌綸織物涂料染色，通過測試織物的表面微觀結(jié)構(gòu)、染色Ｋ／Ｓ值，分析其染色性能［６］。
１　試驗(yàn)部分
１．１　儀器與材料
儀器：ＣＳ１０１－３型電熱鼓風(fēng)干燥箱，ＦＡ２２０４Ｂ型電子分析天平，ＹＰ５００２型電子天平，Ｌｅｎｇ　ｃｏｌｏｒ氣動(dòng)小軋車，ＨＨ－４型數(shù)顯恒溫水浴鍋，ＪＢ９０－Ｄ型電動(dòng)攪拌機(jī)，Ｘ－ｒｉｔｅ?。悖铮欤铮颉。保冯娔X測色配色儀，ＪＥＯＬ　ＪＳＭ－６５１０ＬＶ型掃描電鏡，ｉｎｓｔｒｏｎ　５５６６型拉伸強(qiáng)力儀。
材料：涂料蘭Ｇ３２（上海泗聯(lián)），粘合劑ＰＤＡ（江蘇漢諾斯），純滌平紋織物，氫氧化鈉

（分析純），滲透劑ＪＦＣ（工業(yè)品），消泡劑ＴＦ－２０９（工業(yè)品），無水碳酸鈉（分析純）。
１．２　試驗(yàn)方法
１．２．１染色前處理工藝
碳酸鈉?。玻纾?/span>
洗潔精?。矗纾?/span>
溫　度９０℃
時(shí)　間３０ｍｉｎ
處理后的織物先用大量的熱水洗，然后用冷水洗干凈，充分烘干，稱重。
１．２．２堿減量
堿減量處方
氫氧化鈉?。亍。纾?/span>
溫　度９５℃
時(shí)　間６０ｍｉｎ
不同的堿處理濃度得到不同的堿減量率的滌綸織物。堿處理后織物先用醋酸中和，水洗至中性，于８０℃烘干。
１．２．３涂料染色
涂料染色處方
涂　料?。亍。纾?/span>
粘合劑　４０ｇ／Ｌ
消泡劑?。保纾?/span>
ＪＦＣ?。玻纾?/span>
工藝流程：前處理→烘干→浸扎涂料染液（二浸二軋，軋液率８０％室溫）→預(yù)烘（８０℃）→烘焙（１６０℃，３ｍｉｎ）。
１．３　測試方法
１．３．１減量率
將堿減量前的織物充分干燥、稱重，堿減量后的織物水洗后充分干燥、稱重，按下式計(jì)算減量率：減量率（％）＝

１．３．２織物Ｋ／Ｓ值
根據(jù)織物厚度折疊不同層數(shù)，當(dāng)厚度足以使織物對入射光的反射率不隨厚度變化時(shí)，就能滿足Ｋｕｂｅｌｋａ－Ｍｕｎｋ方程，測得可靠的織物表觀顏色深度。染色織物均折疊２次（４層），將折疊好的織物對準(zhǔn)測試窗口進(jìn)行測色，每個(gè)試樣測４次，取平均值。
１．３．３　掃描電鏡
先對纖維進(jìn)行表面噴濺鍍金處理，再用日本ＪＥＯＬＪＳＭ－６５１０ＬＶ?。樱牛蛯w維表面掃描照相，工作電壓為１０ｋＶ。
２·結(jié)果與討論
２．１　氫氧化鈉濃度對堿減量的影響
通過試驗(yàn)得出氫氧化鈉濃度與減量率的關(guān)系，結(jié)果如圖１所示。

從圖１可看出，滌綸減量率與氫氧化鈉濃度基本呈線性關(guān)系，滌綸堿減量是一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)過程，主要是聚酯分子鏈的酯鍵與氫氧化鈉間的多相水解反應(yīng)。在堿量過程中氫氧化鈉起了雙重作用，一方面起催化作用，加快水解，另一方面中和水解生產(chǎn)的羧酸。
２．２　減量率與織物強(qiáng)力的關(guān)系
將堿減量處理后的滌綸織物制成長１００ｍｍ，寬１５ｍｍ的試樣，夾持距離為５０ｍｍ，進(jìn)行力學(xué)

性能的測試。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表１所示。

滌綸織物經(jīng)堿減量處理后，織物的性能發(fā)生很大的變化。從表１可看出，隨減量率的增大，斷裂強(qiáng)度和斷裂功隨之降低，因?yàn)闇炀]織物經(jīng)堿減量處理后，纖維變細(xì)，纖維表面產(chǎn)生凹穴，造成應(yīng)力集中，使得斷裂強(qiáng)力下降，斷裂功減小。隨減量率的增大，滌綸織物的斷裂伸長率與楊氏模量呈現(xiàn)先增加后減小的關(guān)系。
２．３　織物處理前后纖維表面微觀變化
滌綸織物處理前后，用ＪＳＭ－６５１０ＬＶ掃描電子顯微鏡觀察纖維表面形態(tài)，放大倍數(shù)為５?。埃埃氨逗停保啊。埃埃氨丁＝Y(jié)果見圖２，圖３和圖４所示。

通過圖２和圖３、圖４的對比可看出，滌綸纖維經(jīng)堿減量處理后，表面呈現(xiàn)凹凸不平，消除了滌綸絲織物的極光，光澤變得柔和；同時(shí)堿減量處理使滌綸織物彎曲及剪切特性值都明顯下降，纖維變細(xì)變軟，織物交織點(diǎn)容易松動(dòng)，消除了織物原有滑而僵硬的感覺，使之變得柔軟、滑爽而富有彈性，具有類似真絲的風(fēng)格。
通過圖３和圖４的對比可看出，在較低的堿減量下，纖維表面產(chǎn)生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑。隨著堿減量的增大，纖維會(huì)變細(xì)，導(dǎo)致纖維比表面增大，單位質(zhì)量的表面增大。
２．４　減量率與染色表觀色深值的關(guān)系
如圖５所示是織物經(jīng)不同堿減量處理后，在相同染色工藝條件下的表觀色深值Ｋ／Ｓ值與減量率的關(guān)系。

從圖５可看出，堿減量處理織物的Ｋ／Ｓ值比未處理大，且隨著減量率增大，Ｋ／Ｓ值增大；當(dāng)減量率增大到一定程度時(shí)，Ｋ／Ｓ值反而隨減量率增大而減小。
　滌綸纖維經(jīng)過堿減量處理后，纖維的染色性能發(fā)生變化。堿減量處理使纖維表面產(chǎn)生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑，使涂料與纖維之間的接觸面積增加，上染率提高；堿減量處理后纖維會(huì)變細(xì)，纖維比表面增大，表面反射的白光增多，纖維表面色澤變淺。隨著減量率增大，纖維水解越徹底，纖維表面刻蝕出的凹穴越多，凹凸表面使光發(fā)生更多的漫反射，導(dǎo)致織物表觀色深值下降。
３·結(jié)論
（１）滌綸織物的堿減量隨氫氧化鈉濃度的增加而增加；

堿減量處理后滌綸織物的斷裂強(qiáng)力和斷裂功隨減量率增加而減小，而斷裂伸長率先增加后減少。
（２）堿減量處理改變纖維表面微觀結(jié)構(gòu)，使纖維表面粗糙，形成凹坑，使纖維變細(xì)變軟，具有類似真絲的風(fēng)格。
（３）在相同的前處理和染色條件下，堿減量處理的織物比未處理的織物表觀色澤深，且隨減量率的增加堿減量處理的織物表觀色深值先增加后降低。

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