阳离子改性棉的酸性染料染色性能

棉织物阳离子改性及其涂料染色技术探析经济的快速发展促进了我国纺织、印染行业的快速发展.棉纤维是世界上产量最多的天然纺织纤维，在对棉织物进行染色的过程中使用天然染料会产生棉织物染率较低且色牢度较差的问题，为解决这一问题在对天然棉织物进行染色的过程中使用阳离子改性剂来对天然棉织物进行阳离子化改性，并在天然棉织物的染色过程中使用涂料染色技术来提高天然棉织物的染率并提高色牢度。

文章将在对阳离子改性天然棉织物涂料染色技术进行阐述。

标签：天然棉织物；涂料；染色；阳离子改性前言天然棉织物是世界上产量最多的天然纤维，其用途十分广泛，在对棉织物进行染色的过程中使用天然染料会产生天然棉织物染率较低且色牢度较差的问题，涂料染色具有色谱齐全、色泽鲜艳、拼色方便等特点，相對于天然染料具有十分明显的优势。

同时，涂料染色还具有染色工艺简单、流程短、能耗少并且对环境的污染程度较低，是一种较为绿色环保的染色技术。

不足之处是涂料染色中所使用的涂料色浆颗粒较大，与天然棉织物的结合性较差，同时涂料中的颜料离子与天然棉织物纤维表面都呈现出阴离子性，从而使得涂料粒子与天然棉织物纤维呈现出排斥，从而使得涂料染色在天然棉织物中的应用效果不佳，通过使用阳离子改性剂对天然棉织物进行阳离子化可以使得涂料粒子中的阴离子与阳离子结合，提高了涂料染色的效果与色牢度。

1 涂料染色简介涂料染色技术能够适用于各种纤维织物及混纺织物的染色，其主要原理是通过使用粘合剂来将各种不同特性的颜料固定附着在各种纤维织物上从而达到染色效果的一种新型技术，涂料染色具有染色色谱齐全、日晒验收固定好等，而且通过使用涂料染色技术在完成布匹的染色后可以经过水洗工序，具有工序短、节水、能耗低、成本低等优点。

涂料染色技术在具有以上优点的同时还存着一些不足之处：涂料染色中所使用的颜料颗粒大小，对于涂料染色在棉织物中的浸染效果影响较大，当涂料染色所使用的颜料的颗粒较大时，涂料染色效果不强、牢度差、色光偏差较大，而当所使用的颜料的颗粒较小时，虽然在涂料的着色率以及牢度方面性能不错但是对于涂料染色后的棉织物颜色的艳丽度影响较大。

棉织物阳离子改性工艺及染色性能探究程珊;曾登【摘要】为解决天然染料在纯棉织物上上染率低和色牢度差的问题,用自制季铵基阳离子改性剂对棉纤维进行阳离子改性.通过单因素试验,探讨了改性剂浓度、碱剂浓度、改性温度及时问对改性纯棉织物K/S值的影响,确定出纯棉织物的最佳改性工艺条件;在最佳改性工艺条件下用4种天然染料对改性棉纤维和未改性棉纤维进行染色试验.结果表明改性剂改善了天然染料在棉织物上的染色性能,当改性剂浓度为15～20 g/L,改性温度为60～70℃,氢氧化钠浓度为6～9 g/L,改性时间为50～60 min时,K/S值显著提高,但匀染性并未得到明显改善,需深入研究.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P48-50,76)【关键词】棉织物;阳离子改性;天然染料染色;K/S值;染色性能【作者】程珊;曾登【作者单位】纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室培育基地,湖北武汉430200;武汉纺织大学纺织科学与工程学院,湖北武汉430200;纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室培育基地,湖北武汉430200;武汉纺织大学纺织科学与工程学院,湖北武汉430200【正文语种】中文【中图分类】TS193.5化学合成染料中部分染料在使用过程中会分解出致癌芳香胺，经过人体的代谢作用使细胞的脱氧核糖核酸（DNA）发生结构和功能的变化，成为人体病变的诱发因素，引发癌症或过敏［1］。

天然染料绿色环保，有良好的环境相容性和药物保健性，对人体副作用小，近年来人们重新开始重视天然染料的使用。

天然染料用于丝绸、羊毛等蛋白质纤维上染率和色牢度都较高［2］；用于棉织物染色存在着上染率低和色牢度差的问题［3－5］。

为此实验自制季铵基阳离子改性剂对棉纤维进行阳离子改性，并研究最佳染色方案及影响因素。

1 实验部分1.1 材料和仪器织物：纯棉机织布。

药品：三乙胺（上海凌峰），环氧氯丙烷（国药集团），浓盐酸（开封东大），氢氧化钠（上海实验），无水碳酸钠（上海实验），天然染料（栀子黄，可可，红花黄，高粱红）。

酸性染料对阳离子棉和阳离子尼龙6染色性能的研究通过使用Solfix E（沙拉弗司），Tino fix ECO，Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对棉和尼龙6织物进行阳离子化，给予阳离子基团来改善纤维与酸性染料的亲和性。

棉和尼龙6的阳离子化预处理，不仅可以改善颜色，其各项牢度也有提高。

在所有的情况下，经酸性染料染色后的阳离子棉，其各项色牢度可以与同样的酸性染料染尼龙6的色牢度相媲美。

1 前言为改善棉织物的染色性能，许多研究者都在研究。

最近，Lewis ，Mcllroy 和Renfrew深层次的认为纤维素纤维的化学改性可以提高其染色性能。

棉纤维的阳离子化的目的是通过在棉纤维上引入带正电荷，来增加阴离子染料对棉的直接性。

已经报道，通过使用化合物对棉的预处理来增加阴离子染料对其的可染性，如：glycidyltrimethyl，氯化铵，聚酰胺环氧氯丙烷树脂、二邻甲苯硫脲或乙二胺。

此外，棉与丙烯腈和乙烯基吡啶接枝的染色性也得到了研究。

尼龙织物可以使用超临界二氧化碳工艺，用分散活性黄染料对其进行染色。

本次研究主要针对常规酸性染料上染阳离子化后的棉和尼龙6的染色，是使用不同的反应性阳离子试剂对棉和尼龙6进行阳离子化，如：如Solfix E，CIBA tino fix ECO, Acramine berfix K 和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）。

2 工艺2.1 阳离子化工艺我们所使用的阳离子试剂的浓度分别为50g/L，100g/L和150g/L;相应的氢氧化钠浓度分别为31.0g/L，62.0g/L和93.0 g / L。

分别使用了两种方法对其进行阳离子化，即轧染和浸染。

工艺：浸渍加入氢氧化钠水洗酸洗水洗烘干2.2 染色工艺(a)酸性蓝113 的结构式(b) 酸性黄99的结构式3 结果的讨论3.1 阳离子浓度对氮含量的影响通过使用Solfix E，Tino fix ECO，Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵对棉和尼龙6织物进行阳离子化，给予阳离子基团来改善纤维与酸性染料的亲和性。

阳离子改性棉织物的染色性能
材料：10cm*10cm的纯棉布（已退浆）
药品：NaOH （工业品）
聚环氧氯丙烷胺化物阳离子改性剂（实验室制备，有效含量20%）
改性原理：聚环氧氯丙烷胺化物是含有氯甲基的阳离子化合物。

在碱性条件下纤维素纤
维形成Cell-O-阴离子，进攻聚环氧氯丙烷胺化物上的碳原子，进行亲核取代
反应，氯离子离去，形成阳离子化改性棉织物，其反应式如下：
改性工艺配方（g/L）
改性剂用量50g/L
氢氧化钠15g/L
浴比20：1
时间40min（20~60）
工艺流程：按处方配制改性剂/氢氧化钠溶液，加热至40度，投入棉织物，然后以2度/min
速率升至一定温度（95度左右），保温一段时间，取出织物，水洗至中性，
烘干待用。

（热水洗—冷水洗3次—挤干—凉干—染色—水洗—皂洗—水洗
—烘干）
染色配方：大红4%（owf）浴比30：1
元明粉10g/L（0~25）
PH值8（7~11）
温度60 度（30~80）
时间40min（10~60）
上染率计算公式：
式中：m——染色前染液稀释倍数；
n——染色后染液稀释倍数；
A0——染色前染液稀释m倍后的吸光度；
A1——染色后染液稀释n倍后的吸光度。