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本文作者：黃鋼盧良王俊華董鳳春賈永堂作者單位：五邑大學紡織服裝學院

試驗部分

1材料和儀器

織物19．4tex×19．4tex，268根/10cm×268根/10cm全棉平布半制品染化料C．I．活性紅141(臺灣永光化學股份有限公司)，硝酸鈰(分析純，天津市大茂化學試劑廠)，氯化鈉、碳酸鈉(均為工業(yè)品)儀器Data精密分光光度測試儀(上海第三分析儀器廠)，V-5000型可見光光度計(上海元析儀器有限公司，MD定形烘干小樣機(鶴山精湛染整設備廠有限公司)

2染色方法

(1)染色處方C．I．活性紅141/%(omf)1氯化鈉/(g•L－1)20碳酸鈉/(g•L－1)10浴比1∶30硝酸鈰/%(omf)x(2)染色工藝曲線

3測試方法

1）上染百分率

用紫外-可見光分光光度計在最大吸收波長(λmax)處分別測定染色前后染浴的吸光度，按式(1)計算上染百分率(E)。

2）織物表觀顏色深度

布樣折疊四層，用Data精密分光光度測試儀測定染色織物的K/S值，光源為D65，視角為10°。

3）染色均勻性

測定每塊布樣5個不同位置的K/S值，按式(2)計算分散系數(shù)D，利用分散系數(shù)來表征染色的均勻性。D值越小，表明染色均勻性越好。

4）耐摩擦色牢度

按照GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》標準測定。

結果與討論

1稀土濃度對上染速率和上染百分率的影響

根據(jù)式(1)計算得到不同稀土濃度下染色不同時間的上染百分率，如圖1所示。由圖1知，加入稀土后，活性染料的上染速率和上染百分率都有所提高。染色時間為40min時，基本達到平衡。當稀土質量分數(shù)為0．3%(omf)時，平衡上染百分率比未加稀土時要提高15%左右。這是因為帶正電荷的稀土離子被棉纖維吸附后，降低了纖維表面的負電位，減小了棉纖維對活性染料陰離子的靜電斥力，有利于染料的吸附上染;另一方面，稀土離子能與活性染料形成絡合物，染料分子質量增大，染料對纖維的直接性增大［2］。由圖1知，當稀土質量分數(shù)小于0．3%(omf)時，染料平衡上染百分率隨稀土用量增加而增加;當稀土質量分數(shù)為0．3%(omf)時，上染率提高最為明顯。這可能是因為該濃度下，棉纖維對稀土鈰的吸附達到飽和［13］，稀土離子、染料和纖維形成絡合物的量達到最大值。當稀土質量分數(shù)超過0．3%(omf)時，棉纖維不再吸附鈰離子，染液中多余的鈰離子在堿性條件下，生成沉淀析出，使染液變得渾濁，不利于染料上染。因此，稀土質量分數(shù)為0．3%(omf)，染色時間為40min。

2稀土濃度對得色量和染色均勻性的影響

上述各染色平衡樣品(80min)在5個不同位置的K/S值見表1所示。由表1知，得色量的變化規(guī)律與平衡上染百分率的規(guī)律相似。經(jīng)過稀土法處理的樣品，K/S平均值明顯高于未經(jīng)處理樣品的值，即其得色量要高于未經(jīng)稀土處理樣品的得色量。稀土質量分數(shù)低于0．3%(omf)時，隨稀土濃度的增加，得色量稍有增加;稀土質量分數(shù)為0．3%(omf)時，得色量增加最多;稀土質量分數(shù)超過0．3%(omf)之后，得色量幾乎不再增加。此外，樣品經(jīng)過稀土處理，其分散系數(shù)比未處理樣品的系數(shù)要小，表明經(jīng)過稀土處理的染色均勻性有所提高。這是因為稀土離子能夠與染料和纖維發(fā)生絡合作用，使得染料在纖維表面的吸附加快，相應延長了染料在纖維內(nèi)部的擴散和固著時間。而染料在纖維表面的濃度增大，使得纖維表面與纖維內(nèi)部濃度差增大，也有利于染料向纖維內(nèi)部擴散，從而有利于染料的勻染。

3稀土對染色牢度的影響

為了研究稀土濃度對樣品染色牢度的影響，我們測定了上述染色平衡樣品(80min)的耐摩擦色牢度，如表2所示。由表2知，經(jīng)稀土處理的樣品，其耐摩擦色牢度比未經(jīng)稀土處理樣品要高0．5～1級，稀土質量分數(shù)為0．3%(omf)的樣品色牢度最好。染色牢度的提高，是因為稀土離子能與染料分子形成絡合物，染料分子對纖維的范德華力增大;另一方面，稀土離子能與纖維和染料形成大的絡合物，有助于染料的固著［3］。

結論

試驗研究了稀土鈰對棉織物活性染料染色性能的影響，結果發(fā)現(xiàn)，通過嚴格控制稀土的加料順序和用量，即使在堿性條件下，稀土鈰也能應用于棉織物活性染料一浴法染色過程。(1)加入稀土后，染料的上染速率和上染百分率都有所提高。稀土鈰的最佳質量分數(shù)為0．3%(omf)，染色時間為40min，基本達到染色平衡，此時，活性染料的平衡上染率提高了15%左右。(2)加入稀土后，染料的得色量、染色均勻性均有所提高，耐摩擦色牢度可提高0．5～1級。