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提高活性染料深濃色染色織物濕摩擦牢度

1　前言
    提高活性染料深濃色織物濕摩擦牢度是提高紡織品質量,克服紡織品出口壁壘的重要途徑之一。紡織品濕摩擦牢度差的主要原因是水溶性染料浮色轉移和有色纖維微粒子(10～40μｍ)的機械摩擦轉移。染色布的濕摩擦牢度是指用濕態白布按規定條件與染色布試樣進行摩擦,根據白布上的沾色程度與標準灰色沾色樣卡進行對照評定,即染料分子和有色纖維微粒子通過界面接觸向測試白布轉移的程度。在相同織物、相同染料、相同前處理及染色工藝條件下,色澤越深,則濕摩擦牢度越差?；钚匀玖戏肿觾鹊乃苄曰鶊F有利于染料溶解和上染,但卻是造成染色織物耐濕摩擦牢度差的主要因素。由于濕態白布上水的存在,使活性染料有脫離織物進入水的傾向。因此,對于同一活性染料染色物,其干摩擦牢度可達到4～5級,而濕摩擦牢度達到2～3級也很難。
2　提高濕摩擦牢度的措施
2.1　選擇染色后浮色量少的活性染料
     浮色是造成深濃色織物濕摩擦牢度不合格的主要原因?；钚匀玖系母∩玖?包括已吸附在纖維上而未與纖維反應的染料、部分水解的染料以及已消除硫酸酯的乙烯砜基染料。浮色染料的總量可以用活性染料染色特征值ＳＥＲＦ值中的最終上染率Ｅ和最終固色率Ｆ之差,即Ｅ-Ｆ值來表示。因此必須選用染色后浮色量少的活性染料,即Ｅ-Ｆ值低的染料,以便于清除浮色。如果固色率很高,染料上染后與纖維固著,浮色量可以大大減少。例如ＣｉｂａｃｒｏｎＣ型、Ｆ型,Ｐｒｏ ｃｉｏｎＨ-ＥＸＬ等活性染料固色率高于80%,染色后浮色量相對較少,有利于去除浮色。但是最終上染率Ｅ與一次上染率Ｓ又有一定的關系,因此活性染料的直接性不能太高。一般固色率Ｆ低于70%、Ｅ-Ｆ值大于15%的活性染料,其浮色很難清除,不適于染深濃色。
2.2　選擇提升力高的活性染料
       深濃色染色所用染料濃度高,浮色染料量增多。纖維對染料的吸附有一個飽和值,染料濃度一般不宜超過染色飽和值的10%,過量的染料不能上染和固著,會在織物表面堆積,從而影響染品的濕摩擦牢度。染深濃色必須選用提升力高的活性染料。近年來開發的多活性基活性染料,例如Ｃｉｂａｃｒｏｎ深紅Ｓ Ｂ的提升力為一般紅色活性染料(如Ｃ.Ｉ.活性紅239,195)的3倍;其他的三活性基染料如Ｃｉｂａｃｒｏｎ紅Ｃ 2Ｇ(Ｃ.Ｉ.活性紅228)有兩個乙烯砜基和一個一氯均三嗪基,Ｃｉｂａｃｒｏｎ紅ＦＮ 3Ｇ(Ｃ.Ｉ.活性紅266)有一氯均三嗪基、一氟均三嗪和乙烯砜基各一個,ＲｅｍａｚｏｌＲｅｄＢＳ有兩個乙烯砜基和一個一氯均三嗪基。它們都具有優異的高吸盡率、高固色率和高提升力,其水解染料易于去除。
2.3　合理的染整加工工藝
      除了正確選用染料外,合理的染整加工工藝也可提高濕摩擦牢度?？椢锉砻嬖狡交?濕摩擦牢度越高,因此燒毛要凈,同時應減少有色纖維微粒子。染色半成品的毛效直接影響染料上染時的透染性,透染性越好,上染后染料向纖維內部擴散也越好,有利于減少染料在織物表面堆積。添加滲透劑和絲光處理,都有利于提高濕摩擦牢度。浮色染料的洗除程度與它們對纖維的直接性有關。直接性最大的乙烯砜基染料最難洗除,其次是水解染料。而未反應的β-硫酸酯乙烯砜染料因存在硫酸酯水溶性基團,直接性最小,是最容易清除的浮色染料。通過水洗、皂洗,可去除浮色和電解質、堿劑。皂洗所用助劑必須具有良好的滲透能力,易與染料親和,并形成膠束,降低染料與纖維的親和力,形成內核使染料膠束穩定地分散在水中?？蛇x用具有滲透和分散功能的陰離子型和非離子型表面活性劑復配而成的助劑,否則達不到徹底洗除浮色的效果。水質是非常重要的因素,如果水質硬度高,將使浮色染料的水溶性基團形成難溶于水的色淀,嚴重影響浮色染料的去除。烘干方式也很重要,接觸式烘燥的染料分子轉移量高于非接觸式烘燥。
2.4　染色織物布面ｐＨ值的控制
活性染料深濃色織物染色工藝中堿用量較高,必須加強水洗。染色織物布面ｐＨ值應控制在6.5～7.5(Ｏｅｋｏ-Ｔｅｘ標準100的技術標準為ｐＨ值4.0～7.5及4.0～9.0),以防止堿性介質使乙烯砜基與纖維間的醚鍵斷裂造成褪色。
2.5　染色織物表面光潔度
     染色織物的表面光潔度越差,與測試用白布之間的摩擦系數就越大,有效接觸面也增大,因此,濕摩擦牢度下降。ＥｃｏＬａｂｅｌ規定濕摩擦牢度至少為2～3級,但粗斜紋牛仔布允許為2級,因為斜紋布比平紋布的摩擦系數大。在所有條件相同情況下,染色織物濕摩擦牢度的好壞依次為:貢緞織物>府綢織物>平紋織物>斜紋織物>絨類織物>軋光織物>常規織物>起毛織物
2.6　織物強力損傷
     許多后整理劑在提高功能同時,會損傷織物強力,例如耐久免燙樹脂初縮體、阻燃劑和衛生整理劑等,使棉纖維聚合度(ＤＰ)下降,從而增加了有色纖維微粒子,使濕摩擦牢度下降。
2.7　專用固色劑
     專用固色劑可使深濃色活性染料染色布的濕摩擦牢度提高0.5～1.0級,其要求如下:
(1)能成膜的高分子化合物,一般是帶有官能團(-ＯＨ,-ＮＨ2)的聚氨酯或有機硅,并有交聯劑與高分子聚合物交聯,使其具有耐久性和快速成膜性。
(2)不色變、不泛黃、不降低日曬牢度。
(3)可降低織物摩擦系數,提高織物手感。
(4)仍保持棉織物透氣、透濕的服用性能。
     除了以上的一些改進措施外,最近某助劑公司推出了可提高濕摩擦牢度的助劑,這些助劑是含有-ＯＨ、-ＮＨ2等官能團的高分子化合物,利用含有環氧乙烷端基的交聯劑,在織物表面迅速成膜,以隔絕織物表面堆積染料與耐摩測試儀的測試白布接觸。這類高分子化合物兼具有柔軟劑的作用,使成膜系數降低,在測耐摩擦牢度時,減緩測試布與織物之間的摩擦阻力,由此提高了織物的濕摩擦牢度。例如以下分子結構的有機硅高分子化合物:
 
    這類助劑在染色織物上很快形成耐久性膜,不會降低日曬牢度,也無色變,兼具柔軟功能。
3　耐摩擦牢度測試方法的差異
     耐摩擦牢度是在摩擦牢度測試儀上測試的,將標準摩擦白布(干態及濕態)固定在摩擦頭上,在一定壓力的作用下,對染色紡織品按規定的摩擦次數、摩擦動程操作。試樣干后在標準光源下用標準沾色灰色樣卡對摩擦白布的沾色程度進行評級。
     國際上,耐摩擦牢度的測試方法主要有以下四種標準:
(1)2001年5月1日發布的ＩＳＯ105-Ｘ12-2001紡織品耐摩擦牢度方法;
(2)ＧＢ/Ｔ3920-1997紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度;
(3)ＡＡＴＣＣ8-1996耐摩擦色牢度;
(4)ＪＩＳＬ0849-1996耐摩擦色牢度測試方法。
     以上四種耐摩擦牢度測試方法的主要區別如下:ＩＳＯ105-Ｘ12-2001與ＩＳＯ105-Ｘ12-1993相比,前者需將試樣和測試白布在(20±2)℃和(65±2)%相對濕度下至少平衡4ｈ,而后者無此要求。ＧＢ/Ｔ3920-1997是等效采用ＩＳＯ105-Ｘ12-1993標準。四種測試方法所用標準摩擦白布都是平紋織物,但是紗支、密度、捻度有差異。ＧＢ/Ｔ3920-1997和ＩＳＯ105-Ｘ12-1993要求標準白布的摩擦牢度方向與試樣的經緯向平行,而ＡＡＴＣＣ8-1996則要求成45°方向。四種測試儀器和參數基本相同,即摩擦頭垂直壓力為9Ｎ,摩擦動程100ｍｍ。標準摩擦白布濕態摩擦時,ＩＳＯ105-Ｘ12-2001、ＧＢ/Ｔ3920-1997和ＪＩＳＬ0849-1996的含水量為100%,而ＡＡＴＣＣ8-1996為(65±5)%。

　　對于不同織物的組織結構,標準摩擦白布的含水率、測試儀器類型、測試參數對測試結果有一定影響。也就是說,不同耐摩擦牢度測試方法對于同一測試樣布有不同的結果,即使只有0.5～1.0級之差,但對于是否達到合格的濕摩擦牢度是至關重要的。上表列出采用不同測試方法得到的測試數據。
4　結束語
    如何提高活性染料深濃色染色物的濕摩擦牢度是一個綜合性問題,必須從染料選用、染整加工工藝等方面采取措施,加強提高濕摩擦牢度的活性染料和專用助劑的研究和開發。而減少染色織物上浮色和去盡浮色,則是提高活性染料深濃色染色織物濕摩擦牢度最為關鍵的一個措施。