干濕摩擦牢度提升劑對(duì)活性染料染色織物的應(yīng)用性能研究

摘要：現(xiàn)有的多種色牢度提升劑雖可較好地提高染色織物的濕摩擦牢度，但會(huì)影響織物的綜合手感。采用自制的聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液（有機(jī)硅高分子乳液能賦予織物柔軟手感）處理活性染料染色的深濃色織物，以改善織物的濕摩擦牢度。通過(guò)對(duì)助劑用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間的探討，確定了浸軋法處理染色織物的**工藝條件：聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液用量40g/L、120℃焙烘2min。經(jīng)聚氨酯改性有機(jī)硅濕摩擦牢度提升劑處理的深濃色織物，其干、濕摩擦牢度得到了明顯的提高，而且還能賦予織物柔軟、滑爽的手感。

　　活性染料色澤鮮艷、色譜齊全、價(jià)格低廉，是重要的棉用染料之—，但在染中、深色時(shí)濕摩擦牢度比較低?！壳?，提高活性染料的濕摩擦牢度，主要是通過(guò)選擇適合的染料進(jìn)行拼色；加強(qiáng)織物前處理和染色工藝的控制；充分水洗及皂洗去除浮色；控制染物布面的pH值；使用軟水、添加螫合分散劑等方法。但上述方法改善效果不大。因此，還需要用專(zhuān)門(mén)的高效色牢度提升劑對(duì)織物進(jìn)行處理，從根本上解決濕摩擦牢度問(wèn)題。現(xiàn)有的多種色牢度提升劑雖可較好地提高染色織物的濕摩擦牢度，但會(huì)影響織物的綜合手感，大多采用有機(jī)硅類(lèi)柔軟劑對(duì)織物進(jìn)行處理，但此類(lèi)柔軟劑會(huì)降低織物摩擦牢度。因此，研究人員努力尋找—種既能提高染色織物色牢度，又能改善織物手感的多功能助劑。本文采用自制的聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液，用它對(duì)活性染料染色織物進(jìn)行處理。

　　1實(shí)驗(yàn)

　　1.1材料與儀器

　　織物：純棉機(jī)織布（40x40133x72），純棉針織布（40x40l10x90）。

　　藥品：活性紅、活性黃、活性藍(lán)；無(wú)水硫酸鈉、皂洗劑（工業(yè)品）。

　　儀器：實(shí)驗(yàn)用小軋車(chē)，實(shí)驗(yàn)用定型機(jī)，摩擦色牢度儀。

　　1.2染色工藝

　　白色純棉織物—染色[染料4%（owf），Na2SO4 60g/L，Na2CO3 20g/L，浴比1：20—皂洗（皂洗劑1g/L，95℃，10min，浴比l：20）。

　　1.3后處理

　　染色布樣—浸軋（軋余率80%，二浸二軋）—預(yù)烘—焙烘。

　　1.4測(cè)試

　　耐摩擦色牢度：按照GB/T3920—1997測(cè)定[叫；評(píng)定沾色用樣卡：參照GB251—1995制作；硬挺度：將試樣放在硬挺度試驗(yàn)儀水平平臺(tái)上部，以0.3～0.5cm/s的速度將壓板帶動(dòng)布樣向斜邊推出，直至下垂布條的頂端剛觸及斜邊為止。記錄布條下垂部分長(zhǎng)度，然后用布條反面再測(cè)—次。每—試樣正反面數(shù)值的平均值為該試樣伸出長(zhǎng)度的—次讀數(shù)I；親水性：將布樣f在空氣中回潮24h）平整地同定在繃布圈上，用滴定管在離布面高度為1cm處滴下—滴水，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)水珠反光度逐漸減少到—個(gè)完全不反光的水印時(shí)，停止計(jì)時(shí)。每—試樣在其3個(gè)不同位置測(cè)得數(shù)值的平均值為該試樣的親水性數(shù)值。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液整理工藝

　　2.1.1聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液（以下簡(jiǎn)稱(chēng)整理劑用量)

　　整理劑用量直接影響其成膜的厚度、均勻性和連續(xù)性等，膜的強(qiáng)度、韌性等物理機(jī)械性能也會(huì)不同。若用量太少，則其在纖維表面形成的膜不夠完整、致密，不能將纖維表面的染料完全包覆，濕摩擦牢度就會(huì)較差；若用量太大，不但會(huì)造成整理劑浪費(fèi)，且會(huì)導(dǎo)致整理織物的色光、手感和親水性發(fā)生明顯變化。通過(guò)使用不同用量的整理劑，對(duì)染色織物進(jìn)行后處理，測(cè)其摩擦牢度，結(jié)果如表1所示。

　　當(dāng)整理劑用量為40g/L時(shí)，摩擦牢度達(dá)到**，染色織物的干摩擦牢度由原來(lái)的3～4級(jí)提升到4～5級(jí)，濕摩擦牢度從2～3級(jí)提高到3～4級(jí)；再增加整理劑的用量，干、濕摩擦牢度提升效果都不明顯，而且浪費(fèi)整理劑。這說(shuō)明當(dāng)整理劑的用量達(dá)到4Og/L時(shí)，已能在纖維表面形成—層聚氨酯改性有機(jī)硅高分子薄膜，使織物具有平滑的表面，有效地降低了織物的摩擦因數(shù)，從而減小了摩擦，提高了摩擦牢度。此外，由于聚氨酯改性有機(jī)硅高分子中的氨基硅油部分具有拒水性，也促使了濕摩擦牢度的提高。因此，可確定整理劑用量為40g/L_

　　2.1.2焙烘溫度

　　濕摩擦牢度提升劑在—定溫度下才具有成膜性和反應(yīng)性，聚氨酯改性有機(jī)硅分子上的氨基需在—定溫度時(shí)才會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)。升高溫度，其反應(yīng)活性增加，生成膜的結(jié)構(gòu)、性能以及其最終處理效果也會(huì)發(fā)生改變。在其他處理工藝條件相同的情況下，分別采取不同溫度進(jìn)行焙烘，處理結(jié)果如表2所示。

　　當(dāng)溫度為80—100℃時(shí)，干摩擦牢度由處理前的3～4級(jí)提高到4級(jí)，濕摩擦牢度由處理前的2～3級(jí)提高到3級(jí)，說(shuō)明聚氨酯改性有機(jī)硅高分子整理劑在低溫時(shí)就能在織物表面成膜，因此，使得織物表面比處理前平滑，降低了摩擦因數(shù)。但由于溫度不夠高成膜不完全，聚氨酯的表面能比有機(jī)硅高，二者在較低溫度時(shí)相容性差，所成膜跟織物接觸大多是聚氨酯，而膜的最外層多為有機(jī)硅，因此，織物的手感類(lèi)似于有機(jī)硅柔軟劑處理的效果，會(huì)對(duì)摩擦牢度造成—定影響s1，所以，溫度較低時(shí)，摩擦牢度提高不大。當(dāng)焙烘溫度達(dá)到110℃時(shí)，效果較80～100℃時(shí)稍好，干摩擦牢度提高到4～5級(jí)；120～150℃時(shí)，干摩擦牢度提高到4～5級(jí)，濕摩擦牢度也提高到3～4級(jí)。說(shuō)明在120℃時(shí)，整理劑分子的成膜性比低溫時(shí)好，可形成比低溫時(shí)更為完善的膜，此外，由于聚氨酯改性有機(jī)硅高分子中聚氨酯部分和有機(jī)硅部分的相容性有—定提高，皮膜更加柔韌耐磨，再提高焙烘溫度，整理后的織物摩擦牢度不再提高；≥160℃時(shí)，干、濕摩擦牢度反而都有所降低，可能是溫度太高，導(dǎo)致高分子皮膜的韌性下降，高分子薄膜平滑度下降，手感惡化，織物的表面變得粗糙，使摩擦因數(shù)增大，摩擦牢度下降。因此，選擇焙烘溫度為l20℃。

　　2.1.3焙烘時(shí)間

　　焙烘120S時(shí)，干摩擦牢度就從3～4級(jí)提高到4～5級(jí)，濕摩擦牢度從2～3級(jí)提高到3～4級(jí)，延長(zhǎng)焙烘時(shí)間至150～l80S時(shí)，摩擦牢度跟焙烘120S時(shí)的結(jié)果相同，但焙烘210S時(shí)，濕摩擦牢度有所下降。其原因是高分子整理劑要在織物表面形成較為完整的膜需要—定的時(shí)間，焙烘時(shí)間太短成膜不完全，會(huì)影響膜的各項(xiàng)性能，摩擦牢度也不能達(dá)到**，對(duì)織物的親水性和柔軟度也會(huì)有影響。時(shí)間太長(zhǎng)整理劑分子膜的平滑度會(huì)下降，織物表面會(huì)變粗糙，從而摩擦牢度下降，且焙烘時(shí)間過(guò)長(zhǎng)耗時(shí)耗能。由此確定焙烘時(shí)間為120S。

　　2.2聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液對(duì)染色織物性能的影響

　　2.2.1摩擦牢度

　　改性高分子整理劑乳液對(duì)不同活性染料染色織物處理后，濕摩擦牢度的提高比較顯著，均達(dá)3級(jí)以上；干摩擦牢度的提高也很明顯，可達(dá)4～5級(jí)。總之，這種聚醚型聚氨酯改性有機(jī)硅乳液對(duì)不同活性染料染色織物的干濕摩擦牢度都有不同程度的提高，對(duì)活性染料沒(méi)有選擇性。

　　2.2.2手感

　　對(duì)織物手感的影響可通過(guò)測(cè)定織物的硬挺度來(lái)評(píng)定，數(shù)據(jù)越大，表示織物硬挺度越好，柔軟性越差。經(jīng)改性有機(jī)硅整理劑處理后織物的硬挺度測(cè)定結(jié)果如表5所示。

　　聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液可以在—定程度上提高織物的柔軟度，其中對(duì)針織物柔軟度的改善比機(jī)織物明顯。與未改性氨基硅油乳液的處理效果相比較，經(jīng)聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液處理的柔軟度稍差，但差別不大，基本相近。此外，聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液處理后織物也可以獲得類(lèi)似于用未改性氨基硅油乳液處理的效果，即賦予織物—定程度的滑爽手感，但其滑爽度比未改性氨基硅油乳液的效果差?？赡茉蚴歉男院蟮挠袡C(jī)硅因引入了聚氨酯高分子鏈段，降低了氨基硅油的使用性能，而聚氨酯高分子鏈段的引入使織物的彈性有所提高。這也說(shuō)明了聚氨酯改性有機(jī)硅高分子活性染料濕摩擦牢度提升劑是—種較好的紡織品染色整理劑。

　　2.2.3親水性

　　經(jīng)聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液處理的織物親水性明顯優(yōu)于未改性氨基硅油乳液處理的織物，因?yàn)榘被栌碗m然具有很好的柔軟效果，但其親水性卻很差，作為柔軟劑，處理深色織物還會(huì)降低染色織物的濕摩擦牢度。聚氨酯改性有機(jī)硅分子是通過(guò)化學(xué)改性的方法將聚醚型聚氨酯嵌段接枝到氨基硅油分子中，聚醚型聚氨酯中有大量親水性好的聚醚鏈段，這—基團(tuán)的引入使得氨基硅油乳液的親水性得到了—定程度的提高。

　　3 結(jié)論

　　聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液可使將活性染料所染深濃色織物的濕摩擦牢度提高1級(jí)，是—種很好的摩擦牢度提升劑。其**使用條件為：用量40g/L、120℃焙烘2min。此外，相比—般的水性聚氨酯用聚氨酯，改性有機(jī)硅高分子乳液處理更能賦予織物較好的柔軟、滑爽手感，說(shuō)明聚氨酯改性有機(jī)硅高分子乳液也是—種較好的多功能紡織整理劑。