合成單寧改善蠶絲／錦綸交織物同色性的原理

蠶絲／錦綸交織物是絲綢型多組分纖維織物之一。盡管蠶絲和錦綸都可用酸性染料及1：2型金屬絡合染料染色，但因兩種纖維基本結構單元、聚集態結構、化學官能團及含量等存在差異，因而在采用一浴法染色時較難達到同色。染淺中色時，因錦綸對酸性染料的親和力大于蠶絲，使其表觀顏色濃于蠶絲；染深濃色時，因錦綸氨基含量低，因而吸附染料量少，進而使得其表觀顏色淡于蠶絲。研究表明，通過篩選染料和控制染浴pH值，可改善蠶絲／錦綸交織物的同色性。

一般情況下，蠶絲／錦綸交織物染色后，錦綸的表觀顏色比蠶絲濃，因此，如果在染浴中添加合適的染色助劑，降低染料在錦綸上的上染量，即可改善蠶絲和錦綸的同色性。在同色性改進劑方面，合成單寧可用作防染劑，通過降低酸性染料在錦綸上的上染量，而改善羊毛／錦綸混紡交織物的同色性；通過降低直接和活性染料在錦綸上的沾染量，而改善錦綸／纖維素纖維混紡交織物的配色性能，據此推測，將合成單寧應用于蠶絲／錦綸交織物的染色，亦能降低染料在錦綸上的上染量，從而改善蠶絲和錦綸的同色性。

本課題探討了合成單寧在蠶絲／錦綸交織物酸性和中性染料染色中的應用，并著重研究了合成單寧改善錦綸／蠶絲交織物同色性的機理。

1 試驗

1．1材料

織物 蠶絲織物，錦綸織物。

染料 弱酸性染料Everacid A，Everacid N；弱酸性黃6G，艷藍G，艷藍6B(市售)；中性染料Isolan K(不含磺酸基)，Isolans(含1個磺酸基)，Isolan 2S(含2個磺酸基其它化學品 合成單寧Mesitol NBS(化學組分是芳香磺酸、羥基芳香砜與甲醛的縮合物，；醋酸，醋酸鈉(均為分析純)。

1．2染色方法

將等重的錦綸和蠶絲織物置于同一染浴中染色，以此方式模擬染色蠶絲／錦綸交織物。

染色處方

染料／％(owf) 2

合成單寧／％(owf) x

pH值(用醋酸／醋酸鈉調節) 5

浴比 50：1

染色工藝40℃始染，升溫至95℃，保溫60 min，水洗，晾干。

1．3合成單寧吸附試驗

將蠶絲和錦綸織物分別用合成單寧溶液于60℃，pH值5和浴比40：1條件下處理40 min，水洗，晾干。

1．4測試方法

上染百分率(E) 采用UV-1800型紫外可見分光光度計(美析中國公司)，以殘液比色法測定染液在最大吸收波長下的吸光度．按式(1)計算：

式中：A。——染色前染液的吸光度；

A1——染色后染液的吸光度。

合成單寧在纖維上的吸附量(Cf) 吸附處理完畢，測定殘液在紫外光區最大吸收波長下的吸光度，根據吸光度一合成單寧濃度的標準工作曲線，確定殘液中的合成單寧濃度，根據吸附前后處理液中合成單寧濃度差及纖維的絕對干燥質量，計算合成單寧在纖維上的吸附量。

K／S值 在UltraScan PRO型測色儀上測定，采用D65光源，10°視場。

同色性平衡值(K) 按式(2)計算同色性平衡值，評價錦綸和蠶絲的同色性。當K=1時，錦綸和蠶絲同色；當K>1時，錦綸顏色濃于蠶絲；當K<1時，蠶絲顏色濃于錦綸。K值越接近1．同色性越好。

式中：(K／S)n——錦綸的表觀色深值；

(K／S)s——蠶絲的表觀色深值。

防染率 蠶絲和錦綸單獨染色時合成單寧對染料上染纖維的防染率按式(3)計算；蠶絲／錦綸交織物染色時合成單寧對染料上染某一纖維組分的防染率按式(4)計算：

式中：Ea——染浴中未加合成單寧時染料上染百分率；

Ep——染浴中加合成單寧時染料上染百分率；

(K／S)a——染浴中未加合成單寧時某一纖維組分的表觀色深值；

(K／S)p——染浴中加合成單寧時該纖維組分的表觀色深值。

2 結果與討論

2．1 合成單寧在蠶絲／錦綸交織物染色中的應用

2．1．1 合成單寧對不同染料染色同色性的影響

用酸性和中性染料在加或不加合成單寧的條件下染蠶絲／錦綸交織物，測試各染樣K／S值，結果見圖l。

圖1 合成單寧對酸性和中性染料染色同色性的影響

注：合成單寧用量為1．5％(owf)。

由圖1可知，未加合成單寧時，除黃N-3R，黃6G，橙N-G，艷藍G，艷藍6B和黃2S-GLHP外，大多數染料染色的結果是錦綸K／S值大于蠶絲K／S值，表明錦綸和蠶絲的同色性較差；用雙磺酸基酸性染料和含磺酸基中性染料染色后，蠶絲和錦綸的K／S值相對接近一些，即同色性相對好一些。

加合成單寧后，除用橙N-G，艷藍6B，綠N-G，黃2S-GLH和大紅2s-L染色的錦綸和蠶絲K／S值均降低外，其它染料染色呈錦綸K／S值降低，蠶絲K／S值增加。

根據同色性平衡值的計算可知，在添加合成單寧染色的情況下，用所有染料染色的同色性平衡值K均較未加合成單寧時有所降低，這表明合成單寧對錦綸具有明顯的防染作用。

針對未加合成單寧染色時大多數染料染色結果是錦綸表觀色深大于蠶絲，染色時添加合成單寧具有明顯改善同色性的作用。進一步觀察圖1以及根據同色性平衡值K的計算結果可知，除黃6G，黃N-3R，橙N-G，艷藍G，艷藍6B和黃2S-GLH(不加合成單寧時同色性更好)外；添加合成單寧后，用其它染料染色的結果均是蠶絲和錦綸的表觀色深更為接近，即同色性得到提高。

2．1．2合成單寧用量對同色性的影響

合成單寧用量與蠶絲、錦綸表觀色深值和同色性平衡值的關系見圖2。

圖2合成單寧用量對蠶絲和錦綸同色性的影響

由圖2可知，隨著合成單寧用量增加，錦綸K／S值顯著下降，而蠶絲K／S值則逐漸增大，當達到一定用量時，兩種纖維的K／S值相近，可接近同色。對Everacid紅N-B而言，合成單寧用量僅需1．2％(owf)就能使蠶絲和錦綸達到同色；對于Everacid藍N-RL而言，因其分子量較小、結構較簡單，不加合成單寧，錦綸和蠶絲染色時同色性很差，故合成單寧所需用量應適當增加，當其用量達到4．5％(owf)時，蠶絲和錦綸基本同色；超過各自的最佳用量后，蠶絲K／S值反而高于錦綸。

本試驗表明，蠶絲／錦綸交織物用不同染料染色時，獲得同色染色效果所需要的合成單寧用量不同，這反映了合成單寧改善同色性的程度或對染料上染量影響的程度與染料結構特點有關。因此，合成單寧的用量應根據具體情況而定。

2．2合成單寧提高染色同色性的機理

若合成單寧在染液中與染料發生相互作用，并形成復合物，或者在纖維上發生吸附，則其將會影響染料的上染速率和上染量，也會影響染料在蠶絲／錦綸交織物上的分配速率和分配比例，進而將影響兩種纖維組分的同色性。為了研究合成單寧在蠶絲／錦綸交織物染色中的作用及其改善同色性的機理，擬從合成單寧在染液中與染料的相互作用、在蠶絲和錦綸上的吸附、對酸性染料分別上染蠶絲和錦綸的影響、對酸性染料上染蠶絲／錦綸交織物中蠶絲和錦綸組分的影響等方面進行討論。