摘要:研究了載體助劑、染色溫度、染色保溫時間、pH值、緩染劑染色因素對對位芳綸染色效果的影響。結果表明:載體用量30g/L，染色溫度140℃，染色保溫時間60min，pH值為3～4為最佳工藝條件。選擇氯化鈉作為緩染劑對織物染色后色深值影響較小。

　　關鍵詞:對位芳綸;染色;K/S值;上染率

　　芳綸是一種有機合成高分子材料，是芳香族聚酰胺纖維，工業應用有鄰位芳綸與對位芳綸，其中對位芳綸即聚對苯二甲酰對苯二胺纖維(芳綸1414)，具有高強度，高模量，耐高溫，阻燃，耐化學腐蝕性等優異的性能，在安全防護、軍事、航天、通訊、體育等多個領域有廣泛應用[1]。

　　對位芳綸纖維本身呈金黃色，其分子結構緊密，結晶度高，分子間作用力強，纖維溶脹困難，玻璃化轉變溫度高，且分子結構中不含親水基團，所以對位芳綸纖維染色非常困難。隨著對位芳綸纖維生產產能擴大，對位芳綸纖維制品在民用領域范圍的使用越來越廣泛，產品種類亦越來越多樣化[2]，對芳綸產品的顏色種類需求也多種多樣，因此對位芳綸纖維織物的染色研究受到重視。

　　1實驗部分

　　1.1纖維、試劑及儀器

　　對位芳綸織物(儀征化纖有限公司);麥西隆陽離子染料(亨斯邁公司)，載體A(自制)，冰醋酸、乙酸銨、氯化鈉(均為市售化學純試劑);甘油小樣染色機SDM2-12-14(香港立信染整機械)，思維士電腦測色配色儀，紫外可見分光光度計L5S(山東儀電分析儀器有限公司)。

　　1.2實驗步驟

　　染色處方:染料(%，o.w.f.)0.1～1載體(g/L)30氯化鈉(g/L)30pH3～4浴比1∶10。

　　1.3性能測試

　　1.3.1染料上染率

　　根據國標GB/T23976.1-2009[3]進行測定。在染料的最大吸收波長處，采用分光光度儀測定染得原液和殘液的吸光度，按下式計算上染率。上染率=(1-nA1/mA0)×100%式中:A1—殘液的吸光度;A0—原液的吸光度;n—殘液的吸光倍數;m—原液的稀釋倍數。

　　1.3.2染后纖維K/S值

　　用思維士電腦測色配色儀測定染色試樣的K/S值，染色后的芳綸織物在電腦測色配色儀上測定，選六個點測試，取六次數據的平均值。

　　2結果與討論

　　2.1載體用量的影響

　　對位芳綸纖維結晶度高，玻璃化轉變溫度高，普通高溫高壓染色條件無法對其染色，可選擇載體染色，借助染色載體的作用使其上色。染色載體是一種分子較小，對纖維與染料均具有親和力的化學助劑，使對位芳綸纖維的體積膨大，空隙增加，利用載體將染料代入纖維內部，達到纖維上色的目的[3]通過篩選確定載體A作為染色載體。按1.2染色工藝條件對對位芳綸織物染色，改變載體A的用量。

　　染色載體的應用提高了染色后對位芳綸織物的K/S值;隨著染色載體A用量的增加，對位芳綸織物的染色深度值K/S提高;當載體A用量達到30g/L之后，載體用量繼續增加對位芳綸織物的染色深度值K/S值反而有所下降，然后K/S值趨于穩定。所以針對染色載體A而言用量在30g/L時對位芳綸織物染色效果最佳。

　　2.2染色溫度的影響

　　選用陽離子染料麥西隆紅SL3%(o.w.f)，染色溫度范圍100～140℃，按1.2染色工藝條件對對位芳綸織物染色。染色溫度升高，染色后對位芳綸織物的顏色K/S值升高。所以對對位芳綸進行染色應選擇盡可能高的染色溫度以獲得更深的顏色。染色溫度從130℃提高到140℃，織物的色深值提升明顯。綜合考慮目前高溫高壓染色設備所能承受的溫度一般不高于140℃，而且陽離子染料在高溫條件下穩定性差，影響染色效果，因此建議陽離子染料對位芳綸的染色溫度在140℃左右。

　　2.3染色保溫時間的影響

　　陽離子染料麥西隆紅SL3%(o.w.f.)，染色溫度140℃，保溫時間20～120min，按1.2染色工藝條件對對位芳綸織物染色。隨著染色保溫時間增長，對位芳綸織物色深值K/S升高;隨著保溫時間增長，對位芳綸織物色深值K/S升高趨勢減緩;當保溫時間達到60min時，對位芳綸織物色深值K/S基本不再升高，目測織物的染色深度達到飽和，與保溫時間120min后的織物顏色差異比較小，所以染色保溫時間在60min適宜。

　　2.4pH值的影響

　　按1.2染色工藝條件對對位芳綸織物染色，改變pH值范圍2～6，測試染色后的上染率與色深值K/S。隨染液pH值的升高，上染率升高，染后織物色深值K/S下降，造成這種現象原因是影響色深值的因素除了上染率外，還和染料色光的變化有關，不同pH值條件下所染樣品的色光差異比較大，所以形成織物上染率高而K/S值反而降低的現象。也表明對位芳綸織物染色結果對pH 值比較敏感，根據最終目測染后織物的色深值，確定陽離子染料染對位芳綸pH值在3～4適宜。

　　2.5緩染劑電解質的影響

　　為防止出現染色后織物染花現象，陽離子染料染色會加入電解質起到緩染色作用，常稱為緩染劑[4]。按1.2染色工藝條件對對位芳綸織物染色，改變常用緩染劑電解質。電解質的加入，降低了陽離子染料的上染率。相比硫酸鈉、硝酸鈉，氯化鈉對染色后對位芳綸織物色深值影響最小，色深值下降最少，推薦氯化鈉作為陽離子染料對位芳綸織物染色的緩染劑電解質。

　　3結論

　　(1)對位芳綸染色適合用高溫高壓載體染色法。化學載體助劑A的使用顯著提高對位芳綸織物染后色深值K/S，載體用量30g/L最佳。 (2)提高染色溫度提高對位芳綸織物染色后色深值K/S，染色溫度越高越利于染料上染，結合目前高溫高壓設備高溫所承受條件及陽離子染料的穩定性，選擇染色溫度在140℃左右。

　　(3)染色時間增長，對位芳綸織物色深值K/S升高，當染色時間達到60min時染色后K/S值升高不明顯，對位芳綸織物的染色時間定在60min適宜。(4)隨染液pH值的升高，上染率升高，染后織物色深值下降，產生此種現象的原因是不同pH值條件下所染樣品的色光差異比較大;陽離子染料染對位芳綸pH值在3～4適宜。(5)緩染劑電解質的加入，降低了陽離子染料的上染率。氯化鈉對染色后對位芳綸織物色深值影響較小。

　　參考文獻

　　[1]孔海娟，張蕊，周建軍，等.芳綸纖維的研究現狀與進展[J].中國材料進展，2013，32(11):676-684.

　　[2]王芳，泰其峰.芳綸技術的發展及應用[J].合成技術及應用，2013，28(1):21-27.

　　[3]中國石油和化學工業協會.染料上染速率曲線的測定:上色率測定法:GB/T23976.1-2009[S].北京:中國標準出版社，2009.

　　[4]王菊生.染整工藝原理:第三冊[M].北京:中國紡織出版社，1984:600-606.

　　作者：和超偉廉志軍