PTT与PET纤维染色性能及机制.pdf

第2 8 卷第7 期 2 0 0 7 年7 月 纺织学报 J o u m a lo f7 r e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 7 J u l 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 7 ) 0 7 0 0 6 9 一0 4 P T T 与P E T 纤维染色性能及机制 张玲玲，郑今欢，陈维国 ( 浙江理工大学材料与纺织学院，浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要为了完善P T r 纤维的染整加工理论，确保P T T 纤维织物的染色质量，针对分散染料对P T r 、P E T 聚酯纤维 染色差异问题，选用常用的中低温、高温型2 类分散染料分别对m 、P E T 织物染色，测试其在不同染色温度下及其 在同浴染色时的上染率、K ，s 值、染色牢度，研究不同染料在肿、P E T 织物上的染色机制及最佳染色工艺。结果表 明：哪、与P E T 纤维相比，m 1 纤维的染色性能更好；采用不同类型分散染料染色，I y I T 的最佳染色温度不同；阿、 P E T 纤维在1 0 0 1 1 0 同浴染色可得到异色或闪色效果，在1 2 0 1 3 0 同浴染色可获得同色效果。 关键词阳纤维；P E T 纤维；染色；机制 中图分类号：鸭1 9 0 6 4 5 文献标识码：A D y e i n gb e h a V i O u ra n dm e c h a n i s mO fP T Ta n dP E Tn b e r Z H A N G “n g l i n g ，Z H E N GJ i n h u a n ，C H E NW e i g u o ( c o 鲈o ，朋r 口地r 谊如。蒯z h f i 胁，z 何施，l gS c i 一死以洳砧蚵，月h ，l g z 幻，z 比洳愕 3 1 0 0 1 8 ，抚n ) A b s t r a c tI no r d e rt oc o n s u m m a t et h ed y e i n ga n df i n i s h i n gt h e o r yo fP r rf i b e r ，e n s u r et h ed y e i n gq u a l i t yo f P T Tf a b d c s ，t h i sp a p e rh a si n v e s t i g a t e do p t i m ad y e i n gp r o c e s sa n dd y e i n gm e c h a n i s mo fd i s p e I 葛ed y e st o 王y I r a n dP E T 胁r i c st h I D u g hd y e i n gt h e mw i t ht w od i f f b r e n tt y p e so fd i s p e I 弓ed y e sa n dm e a s u d n gt h ed y e u p t a k e ， K Sv a l u ea n dc o l o r f a s t n e s s ，a n dd i s c u s s e dt h ed i f k I e n c eo fd y e i n gb e h a v i o u rf o rf y I ra n dP E Tp o l y e s t e r f i b e r s T h er e s u l th a ss h o w e dt h a tt h ed y e i n gb e h a v i o u ro fP T T6 b e ri sb e t t e rt h a nt h a to fP E T I y I Tf i b e ri sa p o l y e s t e r 矗b e rw i t he x c e l l e n td y e a b i l i t y T h eo p t i m a ld y e i n gt e m p e I a t u r ev a r i e sw i t hd i s p e r s ed y e su s e df o r d y e i n gP I r6 b e r s ；T h et w o t o n ee f k c t so ff y r ra n dP E T 矗b e r sw i l lb eo b t a i n e di no neb a t hd y e i n ga t1 0 0 11 0 ，a n dt h eu n i o n c o l o u re f 亿c t so fP I T ra n dP E Tf i b e I s w i l lb e o b t a i n e di no n eb a t h 、d y e i n ga t12 0 1 3 0 K e yw o r d s f 1 _ rf i b e r ；P E Tf i b e r ；d y e i n g ；m e c h a n i s m m 是由1 ，3 丙二醇( P D O ) 和对苯二甲酸聚合 而成的芳香族聚酯，与常规P E T 纤维相比，其玻璃 化温度低2 0 左右¨2 1 ，同样最适合用分散染料染 色，但是m 的染色温度低以及染浴p H 值的灵活 性，不仅对纯肿织物染色是有利的，而且对染m 交织、混纺织物同样有利¨- 。 在含P T T 织物染色加工过程中，如何合理。的设 计最佳染色工艺配方和条件，尚缺乏有效的理论指 导，需要研究分散染料对P T T 纤维的染色性能，探讨 m 1 与P E T 纤维染色性能的差异性。本文针对 肿、P E T 织物，选择常用的中低温型、高温型分散染 料在不同温度下进行染色，分析了分散染料对2 种 不同纤维的染色性能，探讨了各自的最佳上染条件， 以期对含m 、纤维织物的染色生产实践有一定的指 导意义。 1 试验部分 1 。1材料 织物：P T T 舒塔绸，7 8t e x 2 5f ×1 7 8t e x 9 6f ， 4 3 3 根1 0c m ×3 5 0 根，1 0c m ；P E T 塔夫绸，7 6t 耐 2 4f ×7 6t e 】【2 4f ，4 4 1 根1 0c m ×3 3 1 根1 0c 血。 收稿日期：2 0 0 6 1 0 一3 0修回日期；2 0 0 7 一0 3 0 6 基金项目：浙江省科技厅重大科技攻关项目( 2 0 0 5 c 1 1 0 2 8 0 3 ) 作者简介：张玲玲( 1 9 5 8 一) ，女，高级工程师。主要研究领域为纺织品染整技术等。E m a i l ：z l I q x 7 1 8 1 2 6 c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark ·7 0 · 纺织学报第2 8 卷 主要染料及助剂：分散红3 B 、分散黄S E 3 R L 、分 散蓝2 B L N 、分散大红S 4 G2 0 0 、分散橙S 4 R L 1 0 0 、分散深蓝s ，2 G1 5 0 。丙酮( 分析纯) 、冰乙 酸( 分析纯) 、氢氧化钠( 分析纯) 、精练剂G T 等。 1 2仪器 高温高压染样机R Y 一2 5 、可见分光光度计2 2 P c 、 D a t a c o l o r ( 测色配色仪) s F 6 0 0 x 。 1 3 试验方法 1 3 1 织物染色工艺 前处理工艺：H ：O 。2 L 、精练剂G T5 L 、烧碱 2g L 、温度9 8 、时间3 0I I l i n 、浴比1 ：1 5 0 。 织物染色工艺：染料2 ( o w f ) 、匀染剂2g L 、 冰乙酸0 1g ，L 、浴比1 ：1 0 0 。 织物皂洗工艺：2 0 9 净洗剂lg L 、纯碱1g L 、温 度1 0 0 、时间3m i n 、浴比1 ：5 0 。 染色、皂洗升温曲线如下： 1 3 2 测试方法 织物表观颜色深度( K s 值) 的测定：根据织物 厚度折叠不同层数，当织物对入射光的发射率R 、 不再随厚度变化时，就能满足K u b e l k a M u n k 方程， 测得可靠的织物表观颜色深度。本文按织物厚度纯 P r r 、P E T 织物各折叠2 次。将折好的织物对准测色 窗口进行测色，每个试样测3 次，取平均值。 上染率的测定：采用残液法测定上染率，吸取染 色残液1 2 5m L 于2 5m L 容量瓶中，加丙酮至刻度，测 其吸光度H 1 。 2 结果与讨论 2 1 染色温度对织物上染率的影晌 由于P T r 、P E T 的玻璃化温度( 丁，) 不同，P T T 为 4 5 6 5 ，P E T 为7 0 8 0 旧o ，染色实验选取中低 温和高温型各3 种颜色的分散染料，确定染色保温 时间为6 0I I l i n ，分别采取4 0 1 3 0 不同染色温度 对m 、P E T 织物进行染色，测其上染率变化及织物 K S 值，比较2 种纤维的染色性能。 2 1 1中低温型分散染料染色 选用目前工厂常用的中低温型拼色染料分散黄 1 0 0 蔷6 0 登4 0 2 0 0 1 0 0 8 0 萎6 0 登4 0 2 0 0 1 0 0 爨 蒋6 0 登4 0 2 0 0 4 05 06 0 7 08 09 01 0 0 l 1 0 1 2 0 1 3 0 温度， ( a ) 分散黄S 聃I u L 4 05 06 07 08 0 9 01 0 0 l l O l 2 0 1 3 0 温度， ( b ) 分散红3 B 4 05 0 6 07 08 09 01 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 温度， ( c ) 分散蓝2 B L N 图l 中低温型染料的温度与上染率曲线 F i g 1 。r e m p e m t u r e d y e u p t a k ec u r v eo fm i d l o w t e m p e m t u r ed y e s ( a ) D i s p e r s eY e U o wS E ，3 R L ； ( b ) D i s p e r s e - R e d 一3 B ；( c ) D i s p e r s eB l u e2 B L N S E 3 R L 、分散红3 B 、分散蓝2 B L N 分别对P r I ' I 、P E T 织 物染色，测定其上染率及织物K S 值，结果见图1 和 表1 。 表1中低温型染料染色织物的置，S 值 T a b 1置，Sv a l u eo fd y e df a b d c sb ym i d - l o wt e I I l p e r a t u r ed y 鼯 由图1 、表1 可以看出，在染色温度不超过 1 2 0 时，分散染料在m 纤维上的上染率几乎都 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 第7 期张玲玲等：P I T I 与P E T 纤维染色性能及机制 · 7 1 · 高于P E T 纤维；分散染料染唧纤维达到平衡上染 率的温度比染P E T 纤维的温度低2 0 3 0 。因此 P r r 与P E T 织物的最佳上染温度有显著差别。低温 型分散红3 B 、分散蓝2 B L N 在1 0 0 时对m 1 织物 的上染率及K ，s 值已基本达到最高值；中温型分散 黄s E 3 R L 在1 1 0 时对P T T 织物的上染率及K | s 值 已基本达到最高值。当染色温度升至1 3 0 时，P E T 织物上染率明显增加，而唧织物上染率反而有所 下降。因此，采用中低温型分散染料染色时，最佳染 色温度应控制在1 0 0 1 1 0 较合适，因而P T T 织物 染色可采用常压元载体工艺。 2 1 2 高温型分散染料染色 选用高温型分散染料分散橙S 4 R L 、分散大红 s 4 G 、分散深蓝s ，2 G 分别对P T r 、P E T 织物染色，测 其上染率及织物K J s 值，结果见图2 和表2 。 1 0 0 摹8 0 碍6 0 登4 0 2 0 0 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 1 0 0 罨s o 登·o 2 0 O 4 05 06 0 7 08 09 01 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 温度， ( a ) 分散橙S ，4 R L 4 05 06 0 7 08 09 01 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 温度 ( b ) 分散大红S ，4 G 4 05 U 6 07 08 0 ，Ul U U l l U l Z U l j U 温度， ( c ) 分散深蓝s ，2 G 图2 高温型染料的温度与上染率曲线 F i g 2 r e m p e r a t u r e d y e u p t a k ec u eo fh i g h t e m p e m t u r ed y e s ( a ) D i s p e r s e0 r a n g eS ，4 R L ； ( b ) D i s p e r s eR e dS ，4 G ；( c ) D i s p e r s eD a r kB l u eS ，2 G 由图2 、表2 可以看出，高温型分散染料对P T r 与P E T 织物的最佳上染温度同样有显著差别。分 散橙S 4 R L 、分散大红S 4 G 在1 1 0 1 2 0 时，对 P T T 织物的上染率及K | s 值已基本达到最高值；分 散深蓝S 2 G 在1 2 0 时，对唧织物的上染率及 K J s 值已基本达到最高值。当染色温度继续升高至 1 3 0 时，P E T 织物上染率明显增加，而P T T 织物上 染率反而有所下降。因此，采用高温型分散染料对 P T T 织物染色时，最佳染色温度应控制在1 1 0 1 2 0 屯。 表2 高温型染料染色织物的剐s 值 T a b 2 置，SV a l 眦o fd y e d 脚r i 鹳b yh i g ht e m p e r a t u r ed y e s 综合分析以上2 类分散染料的染色结果可以看 出，2 类分散染料对肿纤维的最佳上染温度虽有 所不同，但当染色温度达到1 2 0 以上时，上染率都 反而下降，这表明在1 0 0 1 1 0 的染浴中，P T T 纤 维的结构已经足够开放，能保证分散染料的充分吸 附和染着，而随着染色温度的继续提高，一方面由于 P r T 纤维大分子结构软段部分较P E T 长，内部微结 构发生变化更为明显，无定形及晶区之间的空隙尺 寸增大比P E T 纤维快，染料在纤维和染液之间将寻 找新的平衡；另一方面从染色热的角度分析，温度的 提高不利于染色平衡向上染方向移动，因此已部分 进入P T T 纤维的染料将重新向染液中扩散，导致上 染率反而有所下降¨o 。 2 2P T T 纤维和P E T 纤维同浴染色分析 取等质量的P T T 、P E T 织物进行同浴染色、皂 洗、水洗、烫干后，测其K S 值。结果见表3 。由表可 知，P T T 、P E T2 种纤维同浴染色时，由于分散染料对 它们的上染、竞染速率不同，当染色温度为1 0 0 1 1 0 时，K s 值相差很大，同色平衡值即K s 值的 比值远大于1 ，也就是可以控制2 种纤维保持较大 的色深；而在1 2 0 1 3 0 时，K s 值相差不大，同色 平衡值l ±0 5 ，目测2 种纤维的色光、色调也非常 一致，可以获得同色效果。用分散染料时，P T r 、P E T 复合或交织织物如果在1 0 0 一1 1 0 染色可得到异 色或闪色染色效果；而要达到同色染色效果，染色温 度应控制在1 2 0 1 3 0 之间。 9 9 2 2舳幻研加勰 l l 2 2 4 2 O O 0 O 0 1 4 1 5 5 O 4獬猫伽粥邮 O O O O l 5 1 2 8 5 6 0研纰啪珊 O O O 0 0 1 9 6 4 3 7 2 O 5 2 7 6 3甜强弱H O O O l 2 8 2 8 6 6 5 l 9 4 9 l 8好博侈勰叽 O O O 0 0 2 5 5 7 3 6 4 l 6 2 4 2 4 l 2 5 3 9 Z 2 2 5 O 7 6 O O O l 2 7 3 O O O 6 6 9 4 ”黔 舵 碍 5 5 8 8 O 0 O O螂鲫兰蓍啪 3 4 4 4 7 0 0 O 1 9 l 2徊” 6 4 6 7 O 0 0 O 3 1 0 6”罟8 侣埔 H H H H 8 O O O 8 7 5 5蚪褂卯 7 m ¨ ¨ O 0 O O 拼 能 坶 4 4 9 5 0 l O O 加舳m狮 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark · 7 2 · 纺织学报 第2 8 卷 表3P T T 、P E T 织物同浴染色K ，S 值 T a b 3 K ，Sv a l 仳o fP T Ta n dP E Tf a b r i 鹳v i ao 眦- b a t hd y e i 呜 2 3P T T 、P E T 织物染色牢度试验 取P r r 、P E T 织物用上述试验染料( 4 L ) 分别 在适当的染色温度( m 1 为1 0 0 、1 2 0 ，P E T1 3 0 ) 下染色、皂洗后，按G B T3 9 2 1 一1 9 9 7 纺织品耐洗色 牢度实验方法测其色牢度，结果见表4 。 表4P T T 、P E T 织物染色牢度 T a b 4C o l o r f a s t m 蟠o fd y e dP T Ta n dP E Tf h b r i c s 由表4 可知，P T T 织物在1 0 0 、1 2 0 染色后各 项耐洗色牢度均在4 级以上，与分散染料染P E T 一 样，具有较高的耐洗色牢度，完全符合服装面料对耐 洗色牢度的要求。 3结论 1 ) 与P E T 纤维相比，m 纤维的染色性能更好。 采用中低温型分散染料对阿织物染色时，可应用 无载体常压沸染工艺得到较深的色泽；采用高温型 分散染料对m 1 织物进行染色时，最佳染色温度控 制在1 1 0 1 2 0 时较为合理。 2 ) 用分散染料，m 、P E T 复合或交织织物在1 0 0 1 1 0 染色可得到异色或闪色染色效果；而在1 2 0 1 3 0 染色则可获得同色染色效果。翩 参考文献： 1 宋心远新型纤维及织物染整 M 北京：中国纺织出 版社，2 0 0 6 ：1 8 0 2 杨佳庆，顾利霞m 纤维的发展及其性能和应 用 J 纺织导报，1 9 9 8 ( 3 ) ：1 3 1 4 3 Y a I l gY i q i 1 0 0 P r r 染色的织物特性 J 国外纺织技 术，2 0 0 2 ( 3 ) ：2 9 3 4 4 戚敏，朱泉聚酯超细纤维染深性的研究 J 印染， 2 0 0 4 ( 2 2 ) ：5 6 5 陈克权，染色对P r r 纤维聚集态结构的影响 J 合成 纤维工业，2 0 0 5 ，2 8 ( 6 ) ：9 一1 1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark