HBP-NH2改性桑蚕丝织物酸性染料染色性能研究

第48卷 2O11年O9月 第09期 习SILK V01 48 No 09 ． SeP 2011 硪巍与授求。l H B P—N H2改性桑蚕丝织物酸性染料染色 性能研究 刘 艳 2，程友刚 ， (1．盐城纺织职业技术学院 纺织工程系，江苏 盐城 224005； 华琰蓉z，陈宇岳2 2．苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021) 摘要：利用端氨基超支化合物(HBP—NH2)对桑蚕丝进行改性处理，以实现桑蚕丝织物酸性染料低温中性染色，研究了改性桑蚕丝酸性 染料染色性能。结果表明：经改性的桑蚕丝织物对于酸性染料的染色性能有所提高，能够实现酸性染料在中性、较低温度下的染色， 并对弱酸性染料和强酸性染料均具适用性；改性处理对酸性染料染色的匀染性和色牢度基本没有影响。 关键词：ttBP—NH2；桑蚕丝织物：酸性染料；匀染性；色牢度 中图分类号：TS193．4 文献标志码：A 文章编号：1001—7003(2011)09—0006—03 Research on acid dyeing of mulberry silk fabric modified wim HBP—NH2 LIU Yan’--，CHEN You—gang’，HUAYah—rong ，CHEN Yu—yue (1．Department ofTextileEngineering，YanchengTextileVocational andTechnicalCollege，Yancheng 224005，China；2．College&Textile andClothing Engineering，Soochow University,Suzhou 2 1 502 1，China) Abstract：In order to achieve dyeing in neutral condition at low．temperature，mulberry silk fabric was treated with the amino—terminated hyperbranched polymer(HBP—NH2)and dyeability of the modified mulberry silk fabric was investigated．The results showed that the modified silk fabric improved the dyeability，which was possible to dye in neutral condition at low temperature with both weak acid dyes and leveling acid dyes．The modified dyeing had similar level-dyeing property and color fastness compared to the conventional dyeing． Key W ords：HBP．NH2：Silk fabric；Acid dyes；Dyeing levelness；Color fastness 桑蚕丝织物具有质地轻柔 、外观华丽、透气吸 湿、滑爽舒适等特性，备受人们的青睐，并享有 “纤 维皇后”的美誉[ 。在传统的桑蚕丝织物酸性染料染 色过程中，为了促使染料的上染，往往要求在酸性高 温条件下染色。这不仅消耗了大量能源，加重了印染 废水处理的负担，恶化了生产环境，还对桑蚕丝织物 的手感、外观和 内在质量造成一定破坏。因此，实现 桑蚕丝织物酸性染料中性低温染色，符合节能、环 保、健康、生态的发展趋势_2]。 树状大分子和超支化合物是一类具有特殊结构和 性能的聚合物[3-4 3，其中超支化合物因其合成简便， 价格低廉，更具实用价值。前期研究中，本课题组已 成功自制了表面富含大量氨基和亚氨基的端氨基超支 收稿 日期：201卜06—02：修回日期：2011-06-25 基金项 目：江苏省高校重大基础研究项目(08KJA540001) 作者简介：刘艳(1985一 )，女，助教，主要从事纺织 的研究和开发。通讯作者：陈宇岳，教授，博导，chenyy@ suda．edu．cn。 化合物 (HBP—NH2)_5_，本研究利用HBP—NH2对桑蚕丝织 物进行改性处理，探讨改性后桑蚕丝织物酸性染料的 染色性能。 1 试 验 1．1 材料与药剂 织物：桑蚕电力纺 (64 g／m。) 染料：弱酸性桃红BS(C．I．Weak Acid Pink B)， 酸性橙 II(C．I． Acid Orange 7)，酸性青莲4BNS(C． I．Acid Brilliant Violet E-4BNS)，酸性棕B(c．I． Acid Red 75)。 其他药剂：冰乙酸，乙酸铵，硫酸钠，以上试剂 均为分析纯；固色~lJ3A；HBP—NH2(自制)[53。 1．2 仪 器 Ul trascan XE测色仪 (美国HunterLab公司)， HD500型水浴振荡器 (南通宏大实验仪器有限公司)， 雷磁PHS一3C精密pH计 (上海楚柏实验设备有限公司)， SW—l 2A型耐洗色牢度试验机 (无锡纺织仪器厂)， V0l 48 No 09 Sep 2011 SILK 司 第48卷 2O11年09乒j 第O9期 ~571B型摩擦色牢度仪 (南通宏大实验仪器有限公司)。 1．3 试验方法 1．3．1 桑蚕丝织物改性处理 采用5 g／L HBP—NH。溶液对桑蚕丝织物进行改性处 理，pH10．5，温度100℃，3 min，二浸 二轧，控制轧 余率100％，水洗后待染。 1．3．2 酸性染料染色工艺 染液：酸性染料 质量分数2．0％；Na2S04 1 g／L，浴 比1：100，pH3~7。 染色工艺：室温 入染 一10 min后加入Na2S0 4--~ 10 min后开始升温至所需染色温度 (升温速 率1℃／ min)一保温40 min一水洗一固色一烘干一皂煮一水洗一 晾干。 固色工艺处方：固色剂3A质量分数为2．0％，浴比 1：20，60℃处理20 min。 皂煮工艺处方：2 g／L皂片，浴 比l：50，60℃下 皂煮10 min。 1．4 测试方法 1．4．1 织物表面色深 ( 测试 样品表面色深 ( )值采用Ultrascan XEN色仪测 量，10。视角，D65光源 ，试样折叠4层。 1．4．2 织物匀染性能测试 在测色仪上对染色样品按均匀取样原则，在各部 位随机测定20个点的 ，计算其标准偏差： 其中：( ) ( ¨， 为其最大吸收波长， 以盯 )数值的大小来评定其匀染性[ 。 1．4．3 染色牢度测试 子染料的上染。未改性桑蚕丝织物在酸性、无Na2S04 或中性、有Na2s04条件下，均获得了较中性、无Na2S04 条件下染色更高的K／S值，说明对于酸性染料染色来 说，酸性条件和Na S0 对桑蚕丝织物的促染作用。未改 性桑蚕丝织物在酸性、无NazS04条件下，获得了较中 性、有Na2S04条件下，更高的 S值，和酸性、有Na2S04 条件下色深相当，说明酸性染料的染色主要依靠酸性 条件对染料的促染。经改性的桑蚕丝织物在酸性和中 性条件下，加入NazSO ，K／S值略都有降低。这主要是 由于桑蚕丝织物经HBP—NHz改性后，其表面带有大量氨 基和亚胺基，加入Nazs04起缓染作用[63。当染浴pH值接 近真丝等电点时，真丝负电性减弱，部分吸附在真丝 表面的HBP—NHz会从真丝上脱落下来，吸附染浴中的染 料，阻止了染料的上染，所以在pH3．0时，改性桑蚕丝 织物染色 下降。因此，改性桑蚕丝织物能够有效 促进酸性染料的上染，适合在中性条件下染色。 蓦 a b o d a：pH3．0，~Na2S04，90℃；b：pH3．0，1 g／L Na2SO4，90"C；c：pH7，无 Na2SO4，90~C；d：f)H7，1 g／L Na2SO4，90℃ 图1 染色工艺对HBP—NH2改性桑蚕丝织物上染性能的影响 Fig．1 Effects of dyeing process on the dyeing capacity of mulberry silk fabric modified by HBP-NH2 并 2 ． 2 温度对改性桑蚕丝织物上染-陛能的影响 耐摩擦色牢度，按GB／T 3920—1997《纺织品 色 牢度试验 耐摩擦色牢度》标准测试 ；耐洗色牢度， 按GB／T 3921．1—1997《纺织品 色牢度试验耐洗色牢 度 试验1》标准测试。 2 结果与讨论 2．1 染色工艺对改性桑蚕丝织物上染性能的影晌 图1为HBP—NHz改性桑蚕丝织物和未改性桑蚕丝织 物用弱酸性桃红Bs在不同染色工艺下染色后的色深比 较。由图l可见，经改性桑蚕丝织物均获得了较未改 性桑蚕丝织物更高的K／S值。这是由于桑蚕丝织物经 HBP—NH2改性处理后，表面引入大量的氨基和亚胺基， 改变纤维在染色过程中的表面电荷分布，它能与酸性 染料中的阴离子基团形成盐式键合，有效促进了阴离 在不同温度下用弱酸性桃红Bs对改性桑蚕丝织物 进行中性染色(pH7)，对未改性桑蚕丝织物进行酸性 染色 (pH3．0)，染色后织物 变化见图2。由图2可 见，在不同温度下染色，改性桑蚕丝织物K／Sf~均高于 未改性桑蚕丝织物。未改性桑蚕丝织物随着染色温度 的升高，织物 增加，说明高温染色对于酸性染料 染色的重要性。改性桑蚕丝织物在温度较低时，随着 温度的升高，织物瑚 增加，但当温度升高到70℃ 时，再提高温度，织物 值增加缓慢，并且在70℃ 时改性桑蚕丝织物中性染色瑚 已远高于未改性桑蚕 丝织物9O℃时酸性染色 值，说明HBP—NH2改性桑蚕 丝织物完全可以实现酸性染料中性低温染色。 为进一步验证HBP—NHz处理桑蚕丝织物的酸性染料 低温中性染色的适应性，采用4种酸性染料进行染色 (图3)。从图3W以看出，对处理后桑蚕丝在染色温度 70℃和染液中性(ptt7)条件下的染色色深度与未处理 。 。 ⋯