匀染稳定剂在TEP/CDP织物染色中的应用研究

1．前言

涤纶（TEP纤维）具有高模量、高强度、弹性及保形性好、不易起皱等特点，是一种较理想的纺织材料。普通涤纶纤维由于其本身化学结构的特殊性, 缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性（阳离子）染料等结合的官能团，虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基，可涤纶的结晶度高，结构紧密，染料分子不易进入纤维内部，致使染色困难，色泽单调，直接影响到涤纶面料新的花色品种的开发。因此，涤纶的染色改性引起了人们普遍的重视。

在普通涤纶（TEP纤维）聚合单体中添加第三单体(即改性剂)，以制得具有改变染色性能的涤纶。目前较成熟的是把3,5——间苯二甲酸二甲酯磺酸钠(SIPM)作为第三单体制成共聚酯，即通常所说的CDP纤维。CDP分子由于在分子链中引入带有磺酸基的第三单体，因此就可以通过离子交换的方式达到阳离子染料可染的目的。

目前CDP纤维（习惯上称之为阳离子丝，其实为阴离子丝，全称应该为阳离子染料可染改性涤纶丝）与其他纤维混纺、交并、交织织物较多。这是CDP纤维与普通涤纶纤维染色性能及纤维物理性能的差异，可设计不同风格的纺织品。最为常见的涤/阳•粘交织（或嵌条）织物。本公司所加工的产品中TEP/CDP织物占50%以上。

在染色时，TEP纤维（普通涤纶）采用分散染料染色，而CDP纤维（改性涤纶）的分子链中引入带有磺酸基的第三单体，使纤维分子带负电，可选用阳离子染料染色。同时由于CDP纤维分子主体为聚酯纤维，仍可用分散染料染色。对于TEP/CDP织物的染色，根据产品的要求不同，选择不同的染色方法。若TEP与CDP两者色泽（或色相）不同，选用分散染料染TEP纤维，阳离子染料染CDP纤维（可产生双色现象）。若两相的色相一致，就用分散染料染色即可。然而在分散染料染TEP/CDP织物时，由于两者主体结构为聚酯纤维，均可获得分散染料的上染，但CDP纤维分子中由于阴离子基团的引入，分子间有斥力存在，纤维的结晶度、取向度比TEP纤维低得多，在染色时，两者上染不同（正常情况下CDP纤维容易上染）。因而在实际染色过程中，分散染料对TEP/CDP织物染色，产品色泽极不稳定，加料、回修（修色）率超高（有时同一色泽，在化验室小样试样时重现性也很差），直接影响了产品质量及生产成本。

分散染料在聚酯纤维上上染是属于分配关系，由于TEP/CDP织物的两相纤维性能所致、只要工艺稍有差异（如染色温度、pH值、染色液量（浴比）以及前处理后水洗等的差异，都会导致两相分配发生变化，而极大多数染色以多个染料拼色，各染料在纤维上分配变化不一，导致色泽重现性很差。本研究在TEP/CDP织物染色时添加匀染稳定剂染色，匀染稳定剂不但具有超好的匀染性，还可在染色时，保障分散染料在TEP/CDP纤维两相分配的稳定性，使染色重现性提高，减少染色缸差及回修，从而提高产品质量、降低生产成本。因而本技术研究成功，可为企业取得可观的经济及社会效益。

2．试验内容与方法

2.1 试验材料、药品及仪器：

2.1.1试验主要材料及药品：

材料：涤/阳·粘织物（熟坯，本公司加工涤/阳·粘织物占50%以上）；

染料：分散橙S-4RL、分散红玉S-5BL、分散灰H-BL、200%分散深蓝H-GL（江苏吉华化工有限公司）；

药品：匀染稳定剂XH-336（杭州星辉化工有限公司）、匀染剂226、冰醋酸等。

2.1.2试验主要仪器：

仪器：电子天平BF-123A，衡科仪器有限公司；万能试色机M-7-24P，无锡阳博印染机械设备有限公司；耐洗色牢度试验机SW-12型，温州市大荣纺织仪器有限公司；耐摩擦牢度仪Y571-Ⅱ，温州市大荣纺织仪器有限公司；GretagMacbeth color-Eye 7000A电脑测色配色仪，上海捷沪仪器仪表有限公司。

2.2 试验内容及方法：

2.2.1匀染稳定剂用量对分散染料染色的影响试验

染色配方（选用实际染色时极不稳定二色泽）：

配方1: 200%分散深蓝H-GL 0.5%，分散橙S-4RL 0.7%，匀染稳定剂用量分别为：0.00、0.25、0.50、0.75、1.00g/L，浴比1:10；

醋酸及纯碱用量分别为：

配方2:分散灰H-BL 0.6%，分散橙S-4RL 0.55%，分散红玉S-5BL 0.06%，浴比1:10；匀染稳定剂、醋酸及纯碱用量与上同。

染色工艺过程：

室温(25℃左右)配制染液, 放入织物开始染色——15min升温至90℃——20min升温至130℃——130℃保温30min——15min降温至60℃——出锅，水洗、晾干、烫平、测试数据。

2.2.2匀染稳定剂对分散染料染色稳定性试验

2.2.2.1酸、碱影响试验：

常规染色：匀染剂226 1.00g/L外，染料、酸碱量、浴比及染色工艺与2.2.1同；

稳定染色：以匀染稳定剂XH-336 0.75g/L替代匀染剂226 1.00g/L外，其余与上常规染色同。

2.2.2.2温度影响试验：

染色配方及浴比，与2.2.2.1同；

醋酸用量1.00g/L，染色温度分别为115、120、125、130、135℃。

染色工艺过程：

室温(25℃左右)配制染液, 放入织物开始染色——15min升温至90℃——20min分别升温至115、120、125、130、135℃——分别保温30min——15min降温至60℃——出锅，水洗、晾干、烫平、测试数据。

2.2.2.3浴比影响试验：

染色配方及染色工艺过程，与2.2.2.1同。

醋酸用量1.00g/L，浴比分别为 1：5、1：7.5、1：10、1：12.5、1：15。

2.2.2.4染色过程试验：

染色配方及浴比，与2.2.2.1同，醋酸用量1.00g/L。

染色工艺过程：

室温(25℃左右)配制染液, 放入织物开始染色——10min升温至50℃——10 min升温至70℃取织物1——然后以2℃/ min升温至80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃分别取织物2、3、4、5、6、7——再在130℃保温10、20、30min分别取织物8、9、10——将上述所取的10块织物水洗、晾干、测试数据。

2.3试验测试方法

⑴色差值测试：

用测色仪对分散染料上染后的涤/阳·粘织物进行色差值测试（色差值越大，其色泽相对变化越大），以分析染色织物色泽稳定性；

⑵耐摩擦色牢度按GB／T3920-2008《纺织品耐摩擦色牢度试验》测试；

⑶耐皂洗色牢度按GB／T3921-2008《纺织品耐水洗色牢度试验》测试。

3．结果与讨论

本公司主要生产(加工)涤/粘仿毛、仿麻和涤/阳（阳离子可染改性涤纶）粘纱等产品。其中含涤/阳·粘织物（TEP/CDP织物）占50%以上。

由于TEP/CDP织物的两相纤维性能所致，分散染料染色只要工艺稍有差异（如染色温度、pH值等的差异等），都会导致两相分配发生变化，而极大多数染色以多个染料拼色，各染料在纤维上分配变化不一，导致色泽重现性很差。在实际染色过程中发现有几只色泽特别不稳定，连小样试验时色泽重现性也很差。经多次试验，匀染稳定剂XH-336在TEP/CDP织物分散染料染色时，不但具有超好的匀染性，还可保障分散染料在TEP/CDP纤维两相分配的稳定性，使染色重现性提高。

影响TEP/CDP织物分散染料染色的因素是多方面的，染色温度、时间浴比及染液pH值（酸碱性）等方面最为重要。为此本研究主要做了以下几方面的工作。

3.1匀染稳定剂用量对分散染料染色的影响试验

在分散染料对TEP/CDP织物染色过程中，pH值是主要影响因素，考虑到染色时醋酸用量可能变化或前处理后织物带酸碱的不同，为此首先做了匀染稳定剂用量与染液pH值（酸碱）的影响试验。

通过试验，结果如下表3-1所示：

表3-1匀染稳定剂用量对分散染料染液pH值（酸碱）变化色差情况

注：以醋酸1.00g/L染色样为标准样。

上述配方1、配方2是实际染色时极不稳定的色泽，加料、修色的机率很高，本试验以醋酸用量1.00g/L为标准，改变醋酸用量及添加少量纯碱（模拟前处理后织物可能偏碱），观察色泽变化状况，色差值越大，说明色泽变化越大，反之越小。

由上表3-1可以看出，分散染料对TEP/CDP织物染色时，匀染稳定剂的加入，可提高染色的稳定性。在匀染稳定剂0.00g/L（不加）时，改变醋酸用量及添加少量纯碱，其色差值变化较大；而随着匀染稳定剂用量的增加色差值变小，即实际染色时色泽重现性提高。一般来说，在用量为0.50～0.75g/L已具有较好的稳定性。从而说明匀染稳定剂的加入，染色产品的色泽受外界因素(染液pH值)变化影响小。

3.2匀染稳定剂对分散染料染色稳定性试验

通过上述试验可看出，匀染稳定剂的加入，可提高染色的稳定性。用量在0.50～0.75g/L已具有较好的稳定性，确定匀染稳定剂用量为0.75g/L时进行染色稳定性试验，与常规染色加以比较（分散染料常规染色一般需匀染剂，本试验匀染剂226为1.00g/L）。由于匀染稳定剂本身具有优异的匀染性，在稳定染色时，不再加匀染剂226。

在稳定染色(加匀染稳定剂染色)与常规染色对比中，做了以下四个方面试验。

3.2.1酸、碱影响试验：

通过试验，结果如下表3-2所示：

注：以醋酸1.00g/L染色样为标准样。

由上表3-2可以看出，分散染料对TEP/CDP织物染色时，在常规染色时，改变醋酸用量及添加少量纯碱（染色时染液中酸碱可能不一），其色差值变化较大；而稳定染色其色差值明显变小，从而说明稳定染色产品的色泽随外界酸碱影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染色时酸碱差异导致缸差的可能性。

3.2.2温度影响试验：

通过试验，结果如下表3-3所示：

注：以130℃染色样为标准样。

由上表3-3可以看出，分散染料对TEP/CDP织物染色时，在常规染色时，染色温度不同（染色时可能出现温度的差异），其色差值变化较大；而稳定染色其色差值明显变小，从而说明稳定染色产品的色泽随外界染色温度影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染色温度的差异导致缸差的可能性。

3.2.3浴比影响试验：

通过试验，结果如下表3-4所示

注：以浴比1：10染色样为标准样。

由上表3-4可以看出，分散染料对TEP/CDP织物染色时，在常规染色时，染色浴比不同（染色时可能出现水量的差异），其色差值有一定的变化(尽管浴比对染色有一定影响，但其影响比染色温度及染液酸碱性小)；而稳定染色其色差值比常规染色小，从而说明稳定染色产品的色泽随外界染色水量影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染液水量的差异导致缸差的可能性。

3.2.4染色过程试验：

通过试验，结果如下表3-5所示：

注：以染色至130℃所取染色样为标准样。

分散染料对TEP/CDP织物染色时，染色时可能出现温度及时间的差异，导致染色织物产生色差。由上表3-5可以看出，其色差的变化为二段，前阶段(染色温度100℃前)，温度及时间的不同。稳定染色色差值还比常规染色数值大(配方1与配方2基本一致)。这是由于匀染稳定剂具有优异匀染性，较好地降低染色初染率，导致与标准样色泽差异大，从而说明匀染稳定剂的匀染性能优于匀染剂226。再从后阶段(染色温度100℃后)来看，染色时温度及时间的差异，常规染色其色差值变化较大；而稳定染色其色差值明显变小，从而说明稳定染色产品的色泽随外界染色温度及时间影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染色过程的差异导致缸差的可能性。

3.3 TEP/CDP染色织物色牢度测试

以3.2.1试验的标样进行染色织物色牢度测试，通过试验，结果如下表3-6所示：

从上表3-6中可以看出，TEP/CDP染色织物的皂洗、摩擦色牢度基本一致，均比较好。除湿摩牢度及锦纶沾色牢度3-4级外，其余都在４级及4级以上。

4．结论

通过上述试验，可得到以下结论：

分散染料对TEP/CDP织物染色时，匀染稳定剂的加入，可使染色产品色泽稳定。通过试验可知，染色时匀染稳定剂用量在0.75g/L左右，已具有较好的稳定性，从而说明匀染稳定剂的加入，染色产品的色泽随外界影响变化变小。

在分散染料对TEP/CDP织物染色稳定性试验中，釆用常规染色和稳定染色(染色时加匀染稳定剂0.75g/L)对比试验。染色时染液酸碱性、染色温度及浴比加以适当的变化，常规染色色泽变化较大(即色差值大)，而稳定染色，其色差值明显变小，从而说明稳定染色产品的色泽随外界影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染色时染液酸碱、染色温度及浴比的差异导致缸差的可能性。

在分散染料对TEP/CDP织物染色过程(上染速率)试验。其色差值变化为二段，前阶段(染色温度100℃前)，稳定染色比常规染色色差变化大，这是因为匀染稳定剂具有优异匀染性，能较好降低染色初染率，导致与标准样色泽差异大，从而说明匀染稳定剂的匀染性能优于常规染色所加的匀染剂226。再从后阶段(染色温度100℃后)来看，常规染色其色差值变化比稳定染色大，从而说明稳定染色产品的色泽随外界染色温度及时间影响变化小，即产品色泽重现性好。在实际生产过程中可减少因染色过程的差异导致缸差的可能性。

TEP/CDP织物常规染色与稳定染色产品相比，基本一致，耐皂洗牢度及耐摩擦牢度较为理想，除湿摩牢度及锦纶沾色牢度3-4级外，其余都在４级及4级以上。

分散染料对TEP/CDP织物染色过程中，加入匀染稳定剂以保障分散染料在TEP/CDP纤维两相分配的稳定性，使染色重现性提高，减少染色缸差及回修，从而提高产品质量、降低生产成本。经大生产试验，产品质量稳定，已为企业取得可观的经济及社会效益。

来源：浙江省纺织印染助剂行业协会