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(méi)有加壓裝置，一般來(lái)說(shuō)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(wú)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(gè)復(fù)雜的過(guò)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(guò)程一般包括吸附、擴(kuò)散、固著3個(gè)階段。當(dāng)纖維放入染液中，染液中的染料會(huì)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(yáng)離子染料上染腈綸時(shí)，腈綸由于第三單體酸性基團(tuán)的引入，染色時(shí)腈綸上酸性基團(tuán)的離解使纖維表面帶負(fù)電荷，即陽(yáng)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(yáng)離子發(fā)生靜電引力，使纖維表面吸附了較多的染料陽(yáng)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(jí)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(guò)程如下：腈綸一SO3+b+腈綸一S3b通常將腈綸上能與染料陽(yáng)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(gè)染座轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(duì)松散。而干法腈綸是在氮?dú)庵谐尚停捎诔尚蜅l件緩和，其結(jié)構(gòu)均勻、致密、疏松時(shí)，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(lái)說(shuō)，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(guó)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(shí)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(shí)，濕法纖維首先吸收染料。

　　3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)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(zhēng)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(hào)干法纖維所占比例濕法纖維所占比例注：每個(gè)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(duì)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(hào)顏色深，不透光程度以1號(hào)為最，并依次減弱；67號(hào)顏色淺，呈半透明狀；8號(hào)幾乎無(wú)色，透光度好。

　　1號(hào)淺綠色；試樣顏色2~7號(hào)淺綠色和深綠色混雜；8號(hào)深綠色。

　　1、8號(hào)單色；試樣色差2~7號(hào)均存在不同程度的染花，相對(duì)來(lái)說(shuō)4、5號(hào)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(hào)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(hào)樣（1⑴濕法纖維）顏色最深（呈深綠色）其殘液幾乎無(wú)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(shí)，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(hào)、5號(hào)2個(gè)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(shí)，濕法纖維首先吸收染料。所以低溫段入染，對(duì)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(guò)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(hào)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(hào)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(hào)樣顏色稍深呈淺綠色、透光度好與實(shí)驗(yàn)1的8號(hào)樣顏色相近呈深綠色、稍有透與實(shí)驗(yàn)1的4、5號(hào)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(shí)，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(shí)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(wèn)題，從而獲得勻染效果。因此，在染色時(shí)染液中還應(yīng)控制陽(yáng)離子緩染劑用量。陽(yáng)離子緩染劑是帶正電荷的無(wú)色化合物，也可看成是無(wú)色陽(yáng)離子染料，對(duì)腈綸有親和力。其分子比染料小，染色時(shí)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(zhēng)奪腈綸纖維上的染色位置，延緩了染料的上染速度。陽(yáng)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(shí)染料陽(yáng)離子逐漸取代部分緩染劑。同時(shí)陽(yáng)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(yáng)離子緩染劑，這種陽(yáng)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(guò)量時(shí)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(duì)比不同1227用量對(duì)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(gè)樣品均比實(shí)驗(yàn)2的對(duì)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(yáng)離子緩染劑占據(jù)，染料陽(yáng)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(guò)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(duì)比實(shí)驗(yàn)2，這2組實(shí)驗(yàn)中1號(hào)、2號(hào)樣之間色差均縮小，主要是由于濕法腈綸上色速率快，而陽(yáng)離子緩染劑的上色機(jī)理又近似于陽(yáng)離子染料，因此也易于被濕法腈綸附著，故對(duì)濕法腈綸的緩染作用強(qiáng)于對(duì)干法腈綸的緩染作用。

　　2組實(shí)驗(yàn)中3、4號(hào)樣品染花現(xiàn)象明顯減弱，主要由于緩染劑對(duì)濕法腈綸的緩染作用強(qiáng)于對(duì)干法腈綸的緩染作用。另外，由于1227陽(yáng)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(dòng)，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(lái)說(shuō)，可以采用變速升溫法，恒溫染色法及分段升溫法。考慮到操作的可行性，我們采用了分段升溫染色法，即在每個(gè)溫度段之間，可以予以保溫，使之在恒溫下染一段時(shí)間，最后升到100 Q作短時(shí)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(cè)）。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(lái)，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(guó)內(nèi)外紡織機(jī)械的發(fā)展動(dòng)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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