干濕摩擦牢度提升劑對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。通過對助劑用量、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?！壳埃岣呋钚匀玖系臐衲Σ晾味?，主要是通過選擇適合的染料進(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，還需要用專門的高效色牢度提升劑對織物進(jìn)行處理，從根本上解決濕摩擦牢度問題。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)硅類柔軟劑對織物進(jìn)行處理，但此類柔軟劑會(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)；無水硫酸鈉、皂洗劑（工業(yè)品）。

　　儀器：實(shí)驗(yàn)用小軋車，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測試

　　耐摩擦色牢度：按照GB/T3920—1997測定[叫；評定沾色用樣卡：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度，然后用布條反面再測—次。每—試樣正反面數(shù)值的平均值為該試樣伸出長度的—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（以下簡稱整理劑用量)

　　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。通過使用不同用量的整理劑，對染色織物進(jìn)行后處理，測其摩擦牢度，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，織物的手感類似于有機(jī)硅柔軟劑處理的效果，會(huì)對摩擦牢度造成—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**，對織物的親水性和柔軟度也會(huì)有影響。時(shí)間太長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)間過長耗時(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)?？傊@種聚醚型聚氨酯改性有機(jī)硅乳液對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，對活性染料沒有選擇性。

　　2.2.2手感

　　對織物手感的影響可通過測定織物的硬挺度來評定，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。