金甬腈綸有限公司科研開發(fā)部，主要從事腈綸新產(chǎn)品開發(fā)丁作干法腈綸和濕法腈綸由于生產(chǎn)工藝不同，其染色性有很大差異。盡管上色率實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，干濕法腈綸加壓105 C能夠達(dá)到相同的染色效果（如），但大多數(shù)印染廠的印染設(shè)備都沒有加壓裝置，一般來說溫度最高能達(dá)到100C因此盡快摸索出一套在常溫常壓下，既適合干法腈綸又適合濕法腈綸的最佳染色工藝參數(shù)（即同浴染色基本無色差）是非常重要的。
1濕法纖維2奧綸奧綸和濕法纖維染色速率的比較1染色原理染色是一個復(fù)雜的過程。將紡織纖維放入染液中，染料舍溶液而轉(zhuǎn)移到纖維上，最終使纖維染上顏色。這一上染過程一般包括吸附、擴(kuò)散、固著3個階段。當(dāng)纖維放入染液中，染液中的染料會逐漸擴(kuò)散到纖維附近，并逐漸為纖維表面所吸附，這樣在纖維內(nèi)外形成了染料濃度差，因而促使染料由纖維表面向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，最后擴(kuò)散到纖維內(nèi)部的染料與纖維結(jié)合，結(jié)合力的強(qiáng)弱與染料的分子結(jié)構(gòu)、纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)以及染色條件有關(guān)。
如用陽離子染料上染腈綸時，腈綸由于第三單體酸性基團(tuán)的引入，染色時腈綸上酸性基團(tuán)的離解使纖維表面帶負(fù)電荷，即陽離子染料在染液中經(jīng)電離后帶正電荷（b+）。
在染浴中帶負(fù)電荷的纖維與染料陽離子發(fā)生靜電引力，使纖維表面吸附了較多的染料陽離子，形成纖維表面與內(nèi)部染料的濃度差，從腈綸纖維的二級轉(zhuǎn)變溫度開始，染料向纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)部擴(kuò)散和滲透，最后以鹽式鍵結(jié)合在一起。結(jié)合過程如下：腈綸一SO3+b+腈綸一S3b通常將腈綸上能與染料陽離子結(jié)合的酸性基團(tuán)稱為“染座”，染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散可以看成是由一個染座轉(zhuǎn)移到另一個染座。
2干濕法腈綸染色機(jī)理的差異從纖維結(jié)構(gòu)上看，濕法纖維是在凝固浴中成型，成型較激烈，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在著空隙和微L，表面粗糙，結(jié)構(gòu)相對松散。而干法腈綸是在氮?dú)庵谐尚�，由于成型條件緩和，其結(jié)構(gòu)均勻、致密、疏松時，染料易于吸附與擴(kuò)散，因此在同一染色條件下染色速率濕法比干法快。
從纖維截面看，濕法腈綸截面為圓形，干法腈綸截面為啞鈴形，一般來說，在同一染色條件下，視覺上的色澤深度依次為圓形>腰子形>啞鈴形。
國外有關(guān)研究實(shí)驗(yàn)證實(shí)，濕法纖維在染浴溫度較低時便開始吸收染料。如果將濕法和干法纖維放在同一染浴內(nèi)，當(dāng)染浴溫度從低到高上升時，濕法纖維首先吸收染料。
3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對干濕法腈綸在染色性能上的諸多差異，我們從染色設(shè)備、染液的配制、染色溫度曲線的選擇及干濕法腈綸混合比例等方面入手，力爭摸索出一套最佳工藝參數(shù)，將同一染浴中干濕法腈綸染色色差降到最低。
3.實(shí)驗(yàn)1一——混紡比的選擇1儀器與設(shè)備R―1180高溫高壓染樣機(jī)，CA―5⑴實(shí)驗(yàn)室梳理機(jī)，天平，玻璃染色試管及試管架，干燥機(jī)。
3.12試劑的準(zhǔn)備3試樣的準(zhǔn)備8種混合比例，將干濕法腈綸纖維進(jìn)行混合，配比見表1.表1各樣品干濕法纖維混合比例樣號干法纖維所占比例濕法纖維所占比例注：每個樣品均用CA―5⑴實(shí)驗(yàn)室梳理機(jī)梳理混合。
配置相同的染液8份，配方：染液20ml（染溫度曲線：纖維50C入染，85C恒溫15min，然后升至98C，保溫60min，最后自然冷卻至室溫。
按以上染液配方及溫度曲線進(jìn)行染色后，各試樣上色情況及對應(yīng)的殘液顏色、透光度如表2.表2不同混紡比條件下染色情況殘液顏色及透光度1~5號顏色深，不透光程度以1號為最，并依次減弱；67號顏色淺，呈半透明狀；8號幾乎無色，透光度好。
1號淺綠色；試樣顏色2~7號淺綠色和深綠色混雜；8號深綠色。
1、8號單色；試樣色差2~7號均存在不同程度的染花，相對來說4、5號深色與淺色反差最小。
注：干濕法纖維混合百分比見表1. 3.1.6實(shí)驗(yàn)1結(jié)果分析在常溫常壓相同染浴條件下，1號樣（100%干法試樣）顏色最淺（呈淺綠色）其殘液最濃（呈深色不透明狀）8號樣（1⑴濕法纖維）顏色最深（呈深綠色）其殘液幾乎無色透明，且?guī)追N配比中濕法纖維含量越多殘液濃度越低，可以看出濕法腈綸比干法腈綸易于吸收染料。
干濕法腈綸混染時，由于2種腈綸吸收染料的能力不同，均產(chǎn)生了染花現(xiàn)象，其中4號、5號2個樣（配比分別為70：30、60：40）由于比例適當(dāng)易于混勻，所以從整體效果看，染花現(xiàn)象較不明顯。因此我們認(rèn)為干濕法腈綸采用70：30、60：40這2種配比進(jìn)行混合染色效果較好。
3.2實(shí)驗(yàn)2入染溫度的選擇C入染，干濕法腈綸上染率差異很大。這主要是由于濕法腈綸在染室溫法纖維放在同一染浴內(nèi)，當(dāng)染浴溫度從低到高上升時，濕法纖維首先吸收染料。所以低溫段入染，對濕法纖維有利，而不利于干法纖維。因此我們首先將纖維的入染溫度提高，實(shí)驗(yàn)過程如下。
3.2.1儀器與設(shè)備R―1180高溫高壓染樣機(jī)，玻璃染色試管及試管架，天平，干燥箱。
3.22試樣選用4種配比的試樣，成分如表3.表3混合百分比樣號干法腈綸濕法腈綸3.2.3染色條件4配制相同的染液4份，溫度曲線見。
自然冷卻至室溫實(shí)驗(yàn)2溫度曲線樣號殘液顏色及透光度試樣上色情況顏色深、透光度差比實(shí)驗(yàn)1的1號樣顏色稍深呈淺綠色、透光度好與實(shí)驗(yàn)1的8號樣顏色相近呈深綠色、稍有透與實(shí)驗(yàn)1的4、5號樣比，染光度花現(xiàn)象進(jìn)一步減弱注：干濕法纖維混合百分比見表3. 3.2.5實(shí)驗(yàn)2結(jié)果分析從以上實(shí)驗(yàn)看，將入染溫度提高至干法纖維玻璃化溫度附近時，干法腈綸由于纖維結(jié)構(gòu)變得疏松，使染色速度加快，上色率有明顯提高，而濕法腈綸變化卻不明顯，因此染花現(xiàn)象減弱。
3.3實(shí)驗(yàn)3緩染劑用量的選擇為了進(jìn)一步降低干濕法腈綸在相同染色條件下染色時存在的色差，削弱混紡產(chǎn)品染花現(xiàn)象，重點(diǎn)要解決上色速率問題，從而獲得勻染效果。因此，在染色時染液中還應(yīng)控制陽離子緩染劑用量。陽離子緩染劑是帶正電荷的無色化合物，也可看成是無色陽離子染料，對腈綸有親和力。其分子比染料小，染色時的擴(kuò)散速率較快，并因其具有表面活性，較染料容易滲透纖維內(nèi)部，與染料爭奪腈綸纖維上的染色位置，延緩了染料的上染速度。陽離子緩染劑與纖維的親和力小于染料與纖維的親和力，當(dāng)沸染時染料陽離子逐漸取代部分緩染劑。同時陽離子緩染劑還具有移染作用，即在緩染劑的作用下，染料能在染物上攖移，特別是可從上色較濃的部分轉(zhuǎn)移到較淺的部分，使染品不至于染花。我們使用的緩染劑1227是烷芳基季胺鹽型陽離子緩染劑，這種陽離子緩染劑以緩染作用為主，兼有一定的移染作用，其分子式為1不加緩染劑2加適量緩染劑3緩染劑過量時緩染劑用量與上色率之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。
3.3.1儀器、設(shè)備與試樣同實(shí)驗(yàn)2. 3.3.2試劑的準(zhǔn)備預(yù)先在標(biāo)液崗配置如下試劑：0. 3.3.3染色條件染液的配制：為了對比不同1227用量對染色效果的影響，設(shè)計(jì)了2組染液，其配比見表5.：50；溫度曲線同實(shí)驗(yàn)2.表5實(shí)驗(yàn)3的2組染液配比ml染液配比染液NaAcHAc1227水（0. 3.3.4實(shí)驗(yàn)3結(jié)果及其分析2組實(shí)驗(yàn)中的4個樣品均比實(shí)驗(yàn)2的對應(yīng)樣顏色明顯變淺。一是由于使用了緩染劑且未達(dá)到沸染，使染座還被一定數(shù)量的陽離子緩染劑占據(jù)，染料陽離子未能全部取代緩染劑；二是由于2組緩染劑與染料用量分別乘以它們的f值之和（第58=258第2組1+2X0.58=3.16）均大于纖維的飽和常數(shù)2. 1，屬過量使用，因此顯著影響了最終上色率，造成染樣明顯色淺。
第1組與第2組相比，第2組比第1組顏色淺，主要是第2組緩染劑用量較第1組多。
對比實(shí)驗(yàn)2，這2組實(shí)驗(yàn)中1號、2號樣之間色差均縮小，主要是由于濕法腈綸上色速率快，而陽離子緩染劑的上色機(jī)理又近似于陽離子染料，因此也易于被濕法腈綸附著，故對濕法腈綸的緩染作用強(qiáng)于對干法腈綸的緩染作用。
2組實(shí)驗(yàn)中3、4號樣品染花現(xiàn)象明顯減弱，主要由于緩染劑對濕法腈綸的緩染作用強(qiáng)于對干法腈綸的緩染作用。另外，由于1227陽離子緩染劑除了具有緩染作用，還起到了一定的移染作用，能使染料在染物上移動，特別是可以從上色較濃的部分轉(zhuǎn)移到較淺的部分，從而達(dá)到勻染效果。
3.實(shí)驗(yàn)4最佳工藝參數(shù)的選擇3.41實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)溫度曲線的確定：選擇適當(dāng)?shù)纳郎厍�，可以有效地控制染料的上色率，從而達(dá)到均勻染色的效果。一般來說，可以采用變速升溫法，恒溫染色法及分段升溫法�？紤]到操作的可行性，我們采用了分段升溫染色法，即在每個溫度段之間，可以予以保溫，使之在恒溫下染一段時間，最后升到100 Q作短時間處理，這樣有利于均勻染色。根據(jù)溫度與上色率關(guān)系曲線吳冠英。染整工藝學(xué)（第3冊）。北京：紡織工業(yè)出版社，。北京：紡織工業(yè)出版社，1985.One歡迎訂閱2002年（〈紡織機(jī)械雜志2404/TS.創(chuàng)刊20多年來，注重于理論與實(shí)踐相結(jié)合，以科技論文、研究報(bào)告等形式大量報(bào)導(dǎo)了國內(nèi)外紡織機(jī)械的發(fā)展動態(tài)及在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中有創(chuàng)造性的研究成果；報(bào)導(dǎo)了紡織工業(yè)和紡織機(jī)械行業(yè)的方針政策及在企業(yè)管理、技術(shù)革新、技術(shù)改造中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。內(nèi)容涉及綜述、紡織設(shè)備、紡織電氣、設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)實(shí)踐、企業(yè)管理等欄目為促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，增進(jìn)科技成果的推廣和應(yīng)用，提供了大量寶貴資料，深受讀者歡迎。
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