Page 190 - 《精细化工》2020年第4期

·824· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

2.3 织物染色性能 构导致摩擦牢度和水洗牢度均出现了一定程度的
对柠檬酸和酒石酸复配交联染色以及直接染色 提高。
的棉织物的上染率、K/S 值以及染色特征值进行了 随着洗涤温度的不断提高，直接染色和交联染
测试，结果如表 1 所示。 色的色牢度均出现了少许下降。这是由于直接染色
织物的染料是通过相对较弱的范德华力吸附到织物
表 1 直接染色和多元羧酸交联染色性能对比
Table 1 Performance comparison of direct crosslinking 上，当在不同温度下洗涤织物时，染料较容易从织
dyeing and dyeing with polycarboxylic acid 物上解析下来，导致其耐洗色牢度均较低。对于交
上染率/% K/S 值 L* a* b* C* 联染色织物来说，上染的染料主要是通过酯键交联
直接染色 31 4.1 35.6 6.9 18.3 20.3 到织物上，当在 100 ℃的温度下洗涤织物时，可能
复配交联染色 52 7.5 31.5 6.2 21.6 22.2 酯基的轻微水解导致其色牢度出现小幅下降，但是
织物仍具有较高的 4 级耐洗色牢度。这是由于多元
由表 1 可知，多元羧酸复配交联染色样品的上 羧酸与染料和棉纤维发生酯化交联，染料上含有活
染率和 K/S 值分别比直接染色样品提高了 21%和 泼的元素氮，能够和缺电子的酯基碳形成配位结合，
83%。这是因为直接染色样品上染料的上染主要靠 同时染料结构上的环状结构增加了酯基碳的空间位
分子间作用力以及氢键作用，这种作用力相对较弱， 阻，使水作为亲核试剂不易进攻酯羰基上的碳，提
而样品经过多元羧酸处理烘焙的过程中，多元羧酸 高了酯键的水解稳定性 [18] 。
之间产生的活泼酸酐能够分别与染料和织物上的羟 表 3 为直接染色和交联染色样品的匀染性测试
基发生酯化反应，将更多的染料分子交联到织物上， 数据。
导致样品的上染率和 K/S 值均大幅度提高。
此外，颜色特征值 L*代表染品的明亮度，直接 表 3 直接染色和多元羧酸复配交联染色匀染性能
染色样品的 L*值比复配处理染色样品高。说明复配 Table 3 Levelling property of direct dyeing and crosslinking
dyeing with polycarboxylic acid
处理后样品的表面颜色深度提高，样品的反光强度
K/S 值
变弱。a*值代表染品色光的红绿值，正值代表样品 KS Sr
1 2 3 4 5 6
的色光为红色，负值代表样品的色光为绿色。b*代
直接染色 8.41 7.20 10.22 10.35 8.89 6.96 8.67 0.17
表染品色光的黄蓝值，正值代表样品的色光为黄色，
复配交联染色 14.29 12.10 16.13 16.28 12.45 14.99 14.37 0.13
负值代表样品的色光为蓝色，复配交联染色和直接
染色所得染品的色光均为红光和黄光。而且黄光数 由表 3 可知，交联染色和直接染色后棉织物均
值较大，红光数值较小，说明染品的色相为黄色系。 具有良好的匀染性能。因为 1,4-萘醌天然染料的分
但是复配处理染色后，样品的 a*值变小，b*值变大， 子量较大，水溶性好，在交联前经过充分的搅拌和
说明复配处理染色后染品的红光变少，黄光变多。 预烘能够使染料、多元羧酸交联剂均匀地吸附在织
C*值代表染品的颜色饱和度，复配交联染色后染品 物上，从而使焙烘过程中的酯化反应点分布比较均
的黄光增加且 K/S 值增加导致其颜色饱和度提高。 匀，匀染性能良好。
表 2 为直接染色和多元羧酸交联染色样品的染 2.4 织物物理性能
色牢度。 分别对棉纤维织物的未染色样品、直接染色样
品和复配交联染色样品的折皱恢复角、断裂强力和
表 2 直接染色与多元羧酸交联染色色牢度对比
Table 2 Colour fastness comparison of direct dyeing and 水接触角进行了测试，结果见图 3。
crosslinking dyeing with polycarboxylic acid 由图 3a 可知，与未染色棉织物相比，经过 1,4-

摩擦牢度/级 耐洗色牢度/级 萘醌天然染料直接染色后，棉织物的折皱恢复角基

干 湿 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 100 ℃ 本没有发生变化，然而经过多元羧酸复配交联染色
直接染色 3 1~2 3 3 2~3 2~3 2 后，棉织物的经纬向折皱恢复角均大约提高了 50%，
复配交联染色 4~5 4 5 5 4~5 4~5 4 因为多元羧酸与纤维素纤维在固色过程中发生了一
定程度的交联，阻止了纤维大分子链的滑移，从而
由表 2 可知，和直接染色相比，经过多元羧酸 使织物的抗皱性能得到改善；由图 3b 可知，经过
交联染色棉织物的摩擦牢度提高了 1~3 级，耐洗色 1,4-萘醌天然染料直接染色后，棉织物的经向强力下
牢度提高了 1~2 级。这是因为通过多元羧酸与染料 降了约 7%，纬向强力下降了约 6%；而经过多元羧
和织物的酯化交联，更多的染料通过牢固的共价键 酸交联染色后其经纬向断裂强力均下降了约 15%。
形式固着在棉纤维上，织物表面形成的网状交联结 这主要是因为纤维素对酸具有较低的耐受力，当棉