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CVC织物的改性及其涂料染色性能研究

发布日期:2014-05-09 11:26:29  来源:本站整理  将本页收藏至:QQ书签 百度收藏

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CVC织物的改性及其涂料染色性能研究

                         CVC织物的改性及其涂料染色性能研究
                                文 | 高亚宁 纪惠军 王小娟
                                  陕西工业职业技术学院
    摘要:针对传统涂料染色只能染中浅色的不足,采用自制阳离子改性剂HL对CVC织物进行改性,以染色K/S值、摩擦色牢度、耐洗色牢度作为评价指标,优化后改性工艺条件为:HL用量10 g/L,NaOH用量 4 g/L,常温改性 5 min,轧辊压力0.25 MPa。改性后的CVC织物经涂料轧染可获得更高的染色深度。该工艺具有工效高、成本低等优点,符合节能减排的环保理念,具有良好的应用前景。
    关键词:阳离子改性;涂料轧染;CVC织物;染色性能
    中图分类号:TS193.5 文献标识码:A
    涂料染色是我国印染行业所倡导的节能减排的清洁生产技术之一,具有生产流程短、无需水洗、节约能源、仿色容易、不会产生大量染色污水等优点。尤其是对于涤棉织物,涂料染色不需要热熔或高温高压等复杂条件,工艺优势更为突出。但是涂料不溶于水,对纤维没有亲和力,染色时需要辅以粘合剂,因此传统的涂料染色存在只能染中浅色,织物手感发硬,染色牢度差等缺点。为改善以上情况,采用自制阳离子改性剂HL对涤棉织物进行染色前改性,HL是一种含有多个环氧乙烷活性基,并含有阳离子季铵基团和多个羟基的大分子高反应型改性剂,在碱性条件下可以和纤维素纤维发生共价键结合。利用它对CVC织物进行改性处理,使涂料附着于纤维表面,较传统染色方法更有利于节省能源,同时大大提高了涂料的利用率,使涂料可染中深色。本文探讨了HL对CVC织物进行化学改性的工艺及其在涂料轧染中的应用性能。
    1· 试验
    1.1 材料及仪器
    织物:T40/C60平纹CVC织物,浙江宁波雅戈尔公司提供。
    药品及涂料:阳离子改性剂HL(自制),涂料藏青H-304FR、涂料红、涂料黄(上海振荣化工涂料有限公司),粘合剂DH-103(辽宁省丹东市金山粘合剂厂),交联剂Araldite PT810(亨斯迈纺织染化有限公司),NaOH(AR,天津市恒兴化学试剂制造有限公司)。
    仪器:Datacolor SF300型电脑测色配色仪(思维士颜色科技公司),耐洗色牢度试验仪SW-12型A(无锡纺织仪器厂),摩擦牢度测试仪X571B型(温州纺织仪器厂),电子天平FA1004型(上海良平仪器仪表有限公司),恒温水浴锅HH·S11-6型(北京科伟永兴仪器有限公司),电热鼓风恒温干烘箱101A-1型(上海热明热处理设备公司)。
    1.2 改性工艺
    工艺条件:
    HL(g/L)              0 ~ 35
    NaOH(g/L)         0 ~ 14
    温度(℃)                80
    时间(min)           5 ~ 30
    工艺流程:二浸二轧→烘干。
    1.3 染色工艺
    染色配方:
    涂料(g/L)               6
    粘合剂(g/L)           10
    交联剂(g/L)           10
    工艺流程:二浸二轧(压力0.25 MPa)→预烘(80 ℃)→焙烘(180 ℃,3 min)。
    1.4 性能测试
    K/S值:在同一块染色织物上分别测量 4 个不同部位的K/S值,然后取平均值。
    染色牢度:耐摩擦色牢度测试参照GB/T3920 — 1997《纺织品 色牢度 耐摩擦牢度》标准;耐洗色牢度测试参照GB/T 3921.1 — 1997《纺织品 色牢度 耐洗色牢度》标准。
    2· 结果与讨论
     2.1 改性工艺条件优化
    通过单因素试验,研究HL用量、NaOH用量、改性温度、改性时间、轧辊压力对藏青涂料染色性能的影响,优化出最佳的改性工艺条件。
    2.1.1 HL用量
                  
    由图 1 可知,并不是改性剂用量越多,染色效果就越好。当HL用量为10 g/L时,K/S值最高,超过10 g/L染色深度反而降低。原因是在一定浓度的碱液中,纤维素上羟基发生离解生成Cell—O-的量是一定的,反应达到平衡时所消耗的改性剂的量也是一定的。若改性剂用量过高,改性剂分子大量聚集在织物表面,导致染色时涂料无法进入织物内部。因此,HL用量以10 g/L为宜。
    2.1.2 NaOH用量
                  
    如图 2 所示,碱用量小于 4 g/L时,随着碱浓度的增加,K/S值逐渐提高,这是由于低浓度的NaOH能够促进阳离子改性反应。随着NaOH浓度的提高,改性剂发生水解,同时作为亲核试剂的OH-,进攻环氧基上电子云密度较低的碳原子的能力增加,使其开环,失去与织物反应的能力,染色K/S值反而下降。
    2.1.3 改性温度
                   
    从图 3 可见,CVC织物的染色K/S值随改性温度的升高而增加,但变化幅度不大。温度升高,HL的反应活性有所增强,然而过高的温度会加速环氧基团发生水解,反而影响改性效果,因此改性反应宜在常温下进行。
    2.1.4 改性时间
                  
    由图 4 可知,织物浸渍处理液 5 min就可获得较高的K/S值,延长改性时间,染色深度基本不变。HL对织物的亲和力较大,只需较短时间就能够完成改性,因此改性时间确定为 5 min。
    2.1.5 轧辊压力
                  
    从图 5 可见,染色效果与轧辊压力之间关系不明显,但从理论上讲,轧辊压力越大,在轧改性剂的时候,改性剂越容易进入织物内部,最终染色效果相对会较好。综合考虑,压力定为0.25 MPa。
    2.2 改性织物染色效果的评定
    为了评价HL改性后的涂料轧染效果,选用 3 种不同颜色的涂料对改性织物进行染色,同时与未改性织物的染色效果对比,实验结果见表 2。
    
    从表 2 可见,3 种涂料染色后,改性织物的K/S值均明显高于未改性织物。由于得色较深,改性织物的色牢度略有降低,但均不低于 3 级,整体染色效果符合要求。
    3 ·结论
    (1)采用自制反应性阳离子改性剂HL处理CVC织物,在织物上引入正电荷,从而显著提高其涂料染色性能。优化出的最佳改性工艺条件为:HL用量10 g/L,NaOH用量 4 g/L,常温改性 5 min,轧辊压力0.25 MPa。
    (2)HL改性的CVC织物经涂料轧染后,织物的表观色深值明显提高,整体染色效果符合要求。
    (3)HL改性CVC织物工艺简单,具有工效高、成本低等优点,符合节能减排的环保理念,有很好的应用前景。
    参考文献(略)


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作者:佚名
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