滌棉織物節(jié)水染色工藝的研究畢業(yè)論文

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 題 目： 滌棉織物節(jié)水染色工藝的研究 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文）任任務(wù)務(wù)書書 題目： 滌棉織物節(jié)水染色工藝的研究 一、基本任務(wù)及要求： 1、課題內(nèi)容：本課題研究不同條件下滌棉織物的前處理過程并用分散/活性染料的二浴法、一浴法、 軋染工藝對(duì)織物進(jìn)行染色。通過測試織物的前處理效果、k/s 值、摩擦牢度、染料吸盡率和固色率 等性能，選擇出既節(jié)水又符合染色要求的最佳工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在本實(shí)驗(yàn)中，其他工藝條件相 同的情況下，最佳的前處理工藝為浴比為 1:20 下的退煮漂一浴工藝；最佳的浸染法工藝為浴比為 1:1 的分散/活性一浴法；在織物重量為 4g 時(shí)，最佳的軋染法工藝為

2、染液量為 50ml、織物與染液的接 觸時(shí)間在 20min、勻染劑的濃度為 2g/l。 2、任務(wù)要求： a、完成 2000 字以上的文獻(xiàn)綜述一篇； 1100013000 字畢業(yè)論文一篇；并作好畢業(yè)論文開題 報(bào)告和實(shí)驗(yàn)記錄。 b、畢業(yè)論文資料含以下幾個(gè)部分：畢業(yè)論文工作手冊(cè)、開題報(bào)告（含開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述合訂） 畢業(yè)論文（畢業(yè)論文及任務(wù)書合訂、科學(xué)論文實(shí)驗(yàn)記錄本、電子文檔） 。具體格式與規(guī)范，詳見 教務(wù)處相關(guān)資料。 二、進(jìn)度安排及完成時(shí)間：（共 17 周） 1. 第 12 周 查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告 2. 第 3 周 檢查、修改并提交文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告 3. 第 4 周 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備； 4.

3、 第 512 周 實(shí)驗(yàn)、測試； 5. 第 1314 周 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)、撰寫畢業(yè)論文初稿； 6. 第 1516 周 修改并提交畢業(yè)論文、工作手冊(cè)，原始記錄 7. 第 17 周 畢業(yè)論文答辯 目 錄 摘要:.i abstract:. 1 前言.1 1.1 滌棉織物的染色.1 1.1.1 分散染料和活性染料染色性能差異.2 1.1.2 分散和活性染料一浴染色的矛盾.2 1.2 節(jié)水染色工藝的進(jìn)展.3 1.2.1 前處理過程的節(jié)水.3 1.2.2 小浴比染色.3 1.2.3 分散/活性的軋染染色.3 1.3 本課題研究目的和意義.4 2 實(shí)驗(yàn)部分.5 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥品及儀器 .5 2.

4、1.1 實(shí)驗(yàn)材料.5 2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品.5 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備.5 2.2 實(shí)驗(yàn)方法.6 2.2.1 退漿、煮練、漂白三浴工藝.6 2.2.2 退煮漂一浴工藝.7 2.2.3 退煮漂一浴工藝的優(yōu)化.7 2.2.4 分散/活性染料二浴法染色.7 2.2.5 不同浴比的一浴法染色.8 2.2.6 分散/活性染料的軋染.8 2.3 性能測試 .9 2.3.1 毛細(xì)效應(yīng)的測試.9 2.3.2 白度的測試.9 2.3.3 強(qiáng)力的測試.9 2.3.4 耐摩擦色牢度的測定.9 2.3.5 k/s 值的測試.9 2.3.6 吸盡率的測試.9 2.3.7 固色率的測試.9 3 結(jié)果與討論.10 3.

5、1 前處理工藝的探討.10 3.1.1 退漿、煮練、漂白三浴法工藝.10 3.1.2 退煮漂一浴的工藝.10 3.1.3 退漿、煮練、漂白三浴法工藝與退煮漂一浴工藝的比較 .11 3.1.4 退煮漂一浴工藝的優(yōu)化 .12 3.1.5 用水量討論 .13 3.2 滌棉織物的浸染法染色.14 3.2.1 二浴法和一浴法染色的比較.14 3.2.2 用水量討論.14 3.3 不同浴比的一浴法染色 .15 3.3.1 干摩擦牢度.15 3.3.2 k/s 值.15 3.3.3 最大吸收波長.16 3.3.4 染料的吸盡率.16 3.3.5 染料的固色率.17 3.3.6 小浴比工藝的優(yōu)化.18 3.3

6、.7 用水量討論.19 3.4 分散/活性的軋染染色.20 3.4.1 染液量對(duì)染色效果的影響.20 3.4.2 織物與染液接觸的時(shí)間對(duì)染色效果的影響.21 3.4.3 勻染劑對(duì)染色效果的影響.21 3.4.4 用水量討論.22 4 結(jié)論.23 參考文獻(xiàn).24 致 謝.25 滌棉織物節(jié)水染色工藝的研究 摘要: 本課題研究不同條件下滌棉織物的前處理過程并用分散/活性染料的二浴法、一 浴法、軋染工藝對(duì)織物進(jìn)行染色。通過測試織物的前處理效果、k/s 值、摩擦牢度、 染料吸盡率和固色率等性能，選擇出既節(jié)水又符合染色要求的最佳工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明：在本實(shí)驗(yàn)中，其他工藝條件相同的情況下，最佳的前處理工藝為

7、浴比為 1:20 下的 退煮漂一浴工藝；最佳的浸染法工藝為浴比為 1:1 的分散/活性一浴法；在織物重量為 4g 時(shí)，最佳的軋染法工藝為染液量為 50ml、織物與染液的接觸時(shí)間在 20min、勻染劑 的濃度為 2g/l。 關(guān)鍵詞：滌棉織物；前處理工藝；浸染法染色；軋染法染色；節(jié)水工藝 research of water-saving dyeing process about polyester/cotton fabric abstract: this paper mainly studied polyester/cotton fabric treated on different pre-tr

8、eatment process, and used disperse/reactive dyes on polyester/cotton fabric with the ways of two-bath or one-bath or padding dyeing. according to tested properties of fabric, k/s value, the friction fastness, the rate of dye exhaustion and fixation rate, then selected the best process that most wate

9、r-saving and meet the basic requirements of dyeing. experimental results showed that in this experiment, under the same condition, the best pre-treatment process was the bath ratio of 1:20 under one-bath scouring and bleaching process; the best process of exhaust dyeing was the bath ratio of 1:1 use

10、d disperse/reactive dyes with one-bath; under the premise of the weight of fabric is 4 g, the best process of padding dyeing was the dye bath in 50 ml, fabric and dyeing liquid contact time at the 20min, the leveler concentration of 2 g/l. keywords: polyester/cotton knitted fabric; pre-treatment pro

11、cess; exhaust dyeing; padding dyeing; water-saving process 1 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人類生活水平的不斷提高，特別是生態(tài)環(huán)境保護(hù)受到 了前所未有的重視。各個(gè)行業(yè)怎樣來節(jié)水節(jié)能，怎樣來控制排污，減少對(duì)環(huán)境的污染， 就成了各個(gè)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。印染行業(yè)既是耗能耗水的行業(yè)，又是造成環(huán)境污染的行 業(yè)，所以印染企業(yè)的節(jié)水減排迫在眉睫。對(duì)印染行業(yè)一般有三個(gè)途徑來節(jié)能減排，一 是改進(jìn)印染設(shè)備，降低染色的浴比；二是開發(fā)節(jié)能、環(huán)保的助劑，如各種酶的應(yīng)用； 三是改進(jìn)染色和整理工藝，減少染色流程，縮短染色時(shí)間。對(duì)于染整技術(shù)人員來說， 怎樣縮短染色工藝流

12、程，改進(jìn)和創(chuàng)新染色工藝，是要努力去研究的方向1。 水是染色中的重要介質(zhì)，也是洗滌不可缺少的物質(zhì)，還經(jīng)常用作熱交換或加熱的 介質(zhì)。通常染色用水主要包括：染浴用水、皂洗和水洗浴用水，其中以皂洗和水洗用 水量最大染浴用水量隨著染色方式和浴比不同而有很大變化其中軋染、冷軋堆染色的 用水量較低；浸染，特別是大浴比染色用水量高，一浴法染色用水量也較低。近年來 在推廣應(yīng)用的活性染料冷軋堆、軋蒸(特別是濕短蒸)和小浴比染色工藝都有節(jié)水的效 果2.。 滌棉織物在國內(nèi)紡織品市場上作為第二代產(chǎn)品而誕生，以其堅(jiān)牢、挺括、易洗、 快干、免燙的特征而風(fēng)靡一時(shí)，深受廣大消費(fèi)者的歡迎。滌棉織物的染色一般采用分 散染料和活性染

13、料的一浴法染色。滌棉織物一浴法染色有兩種方法，即一浴一步法和 一浴兩步法。與一浴兩步法相比，一浴一步法流程更為簡單、時(shí)間短、耗能省，但對(duì) 染料的要求比較高，在染料選擇和工藝設(shè)計(jì)中有一定的難度。而且滌棉織物一浴法染 色適宜染淺色，以滌棉織物中棉纖維含量較少為宜，這樣活性染料的用量較小，浪費(fèi) 較少。若染較深的顏色，活性染料的固色率較低，既浪費(fèi)了染料，又對(duì)污水處理不利3- 5。 在當(dāng)前提倡節(jié)能減排的形勢(shì)下，大力開發(fā)一浴法染色是有重要意義的，雖然進(jìn)行 一浴法染色還存在許多難點(diǎn)，但隨著技術(shù)進(jìn)步，已取得進(jìn)展。而牢度好、使用周期長 的滌棉混紡織物將會(huì)是紡織品類中的佼佼。大力發(fā)展節(jié)能、節(jié)水的滌棉混紡織物的染

14、色工藝的研究將是染整工藝研究的重要方向。 1.1 滌棉織物的染色 滌棉紡織品中的滌綸組分只能用分散染料染色，而棉組分可以選用直接、活性、 還原、硫化、不溶性偶氮等染料染色。滌綸和棉的染色性能差別很大，異色染色十分 容易，同色可通過配色解決。 滌棉紡織品的浸染在染料組合上主要有分散/直接染料或分散/直接交聯(lián)染料、分 散/活性染料、分散/還原染料，它們?cè)谌旧杀尽⑷旧味?、色譜、染色操作方便程 度和工藝流程的長短等各方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前以分散/活性染料應(yīng)用最為廣泛5。 1.1.1 分散染料和活性染料染色性能差異 分散染料和活性染料染色性能差異很大，在聚酯和纖維素纖維的染色時(shí)無論采用 兩浴、一浴兩步

15、或是一浴法染色工藝染色，兩種染料的染色條件差異很大時(shí)，一種染 料的染色不僅會(huì)阻礙另一種染料上染，而且即使上染的染料也會(huì)受到另一種染料染色 條件的影響。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (l)分散染料在聚酯纖維中擴(kuò)散速率很低，所以染色溫度較高，一般為 120-130， 遠(yuǎn)高于常用活性染料的染色溫度，溫度太高，不僅僅使活性染料的固色率低，而且造 成染深色困難。 (2)活性染料絕大多數(shù)是在堿性條件下固色，而分散染料的高溫高壓法染色一般在 弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行。因大多數(shù)分散染料在堿劑和高溫條件下很容易發(fā)生水解或被還原 破壞，故染料發(fā)生變色或褪色；而活性染料如在酸性介質(zhì)中固色，不僅固色速率低， 而且一些染料和纖維結(jié)

16、合鍵的斷裂速率也快，造成固色率低7。 (3)活性染料浸染時(shí)為了提高上染率和上染百分率，常需加入一定量的中性電解質(zhì)， 特別是在染色溫度高和浴比大時(shí)，加入量更大。分散染料是靠分散劑使之成為懸浮體 分散在染液中，分散穩(wěn)定性隨著染液中電解質(zhì)濃度增加而降低，大量電解質(zhì)不僅使分 散染料顆粒增大，甚至產(chǎn)生沉淀，降低染料上染率和勻染效果8。 (4)許多分散染料及其分散劑在溫度較高的條件下，會(huì)與活性染料發(fā)生反應(yīng)，使分 散染料和活性染料的固色率都降低，這特別容易發(fā)生在染色溫度較高的情況下，如高 溫高壓染色等，所以染料之間以及活性染料和分散染料助劑之間的相互作用是同浴染 色的另一困難。 (5)分散染料染色后一般要經(jīng)

17、過還原清洗以去除浮色及沾在棉纖維上的分散染料， 還原劑可能破壞已染上的活性染料，造成固色率的降低9。 1.1.2 分散和活性染料一浴染色的矛盾 分散和活性這兩種染料染色性能和工藝條件差異大，在通常條件下一浴法染色不 僅上染率低，色牢度和勻染性也差。過去多半采用兩浴法染色，即先在 130，ph 為 4.5-5.0 的條件下，用分散染料染聚酯成分，染后經(jīng)過凈洗，特別是經(jīng)過“還原清洗” 去除沾染的分散染料(主要沾染在纖維素成分上)；之后換浴用活性染料染纖維素纖維， 染色溫度視活性染料類別而不同，通常為 40-95，然后經(jīng)堿固色。 兩個(gè)染色過程和聚酯纖維分散染料染色及纖維素纖維活性染料單獨(dú)染色基本相同

18、， 所不同之處僅是非染色的纖維組成對(duì)染色的纖維組成有一定的阻染作用，而且在染色 過程中，非染色纖維上的染料對(duì)染色纖維還存在一個(gè)轉(zhuǎn)移的過程，特別是分散染料染 色時(shí)，纖維素纖維也會(huì)吸附相當(dāng)部分分散染料，染色時(shí)它們要轉(zhuǎn)移到聚酯纖維上，并 擴(kuò)散進(jìn)纖維染著在纖維中，未轉(zhuǎn)移的分散染料染后要充分洗除，否則染色牢度不高。 這種染色雖然有很高的上染率和固色率，染色重現(xiàn)性也較好，但耗時(shí)長，常需要 12- 14h 才能完成整個(gè)染色過程,而且耗能耗水量和排污量也都大，所以一浴法染色工藝倍 受重視10-12。 雖然進(jìn)行一浴法染色還存在許多難點(diǎn)，但隨著技術(shù)進(jìn)步，目前已開發(fā)了不少新染 料、新助劑，染色工藝也有了迅速發(fā)展。

19、1.2 節(jié)水染色工藝研究進(jìn)展 1.2.1 前處理過程的節(jié)水 印染行業(yè)的節(jié)水工藝，可以通過控制染色各個(gè)過程的用水量。例如：控制前處理 過程的用水量。一般來說，在對(duì)織物進(jìn)行前處理時(shí)都是進(jìn)行退漿、煮練、漂白三個(gè)過 程來達(dá)到染色前對(duì)織物的要求。從節(jié)水方面考慮，可以采用退煮漂一浴法來代替退漿、 煮練、漂白三個(gè)分開的過程。這樣能夠節(jié)約織物前處理過程的用水量13。 1.2.2 小浴比染色 浴比在染整行業(yè)一般是指浸染時(shí)被染物重量和所用染液體積的比例，如染l kg布用 l0 kg染液則我們說其浴比為1：10。我們可以通過減小染色的浴比，直接達(dá)到減少用水 的目的。一般所說的小浴比染色，指被染物重量與所用染液的體積

20、在1：8以下。實(shí)現(xiàn) 小浴比染色，必須充分考慮影響染色質(zhì)量問題的因素，并通過工藝和設(shè)備加以控制， 保證染色質(zhì)量14-17。 1.2.3 分散/活性的軋染染色 染色方法的不同，在染色過程中的用水量也不一樣。一般來說，正常情況下，軋 染法會(huì)比浸染法用水更少。因?yàn)榻拘枰芽椢锿耆菰谌疽褐?，并且在整個(gè)染色 過程中要保持織物接觸染液的均勻，以確保染色均勻。而軋染法主要是在較少染液量 下進(jìn)行的，只要解決軋染得勻染性問題，軋染法比浸染法的染液用量要少18-19。 1.3 本課題研究目的和意義 近年來印染以節(jié)水、節(jié)能、降耗為目的的新技術(shù)已成為染整領(lǐng)域清潔生產(chǎn)的重要 研究方向之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)

21、紡織材料的加工處理提出了更高要求， 而均勻、快速、節(jié)能、高效無污染的加工方式已成為人們的努力方向。 本課題主要探討滌棉織物節(jié)水染色工藝。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水的染色工藝，采用節(jié)水的 前處理過程，或采用不同的染色工藝，選出最節(jié)水的染色工藝以達(dá)到節(jié)水的目的。前 處理過程比較退漿、煮練、漂白三浴工藝和一浴工藝，選出即滿足染色要求又節(jié)水的 工藝。而對(duì)于染色的工藝則選擇在不同的浴比下進(jìn)行染色和軋染法染色，最終選出最 佳工藝。 2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥品及儀器 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 滌棉機(jī)織布(t/c=45：55) 廣東東莞德永佳紡織有限公司 2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品 滲透劑 mp-2廣東德美精細(xì)化工股份有限

22、公司 氫氧化鈉天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠 高濃縮精練劑 2140廣東德美精細(xì)化工股份有限公司 雙氧水西隴化工股份有限公司 超細(xì)旦勻染劑 dm-2110廣東德美精細(xì)化工股份有限公司 雙氧水穩(wěn)定劑 1304廣東德美精細(xì)化工股份有限公司 耐堿滲透劑 la-202廣東德美精細(xì)化工股份有限公司 活性紅 b-3bf佛山金弘創(chuàng)建紡織化工原料有限公司 活性黃 c-xd佛山金弘創(chuàng)建紡織化工原料有限公司 分散紅玉 3bs佛山金弘創(chuàng)建紡織化工原料有限公司 分散黃 t-xd佛山金弘創(chuàng)建紡織化工原料有限公司 分散劑 dm-2480廣東德美精細(xì)化工股份有限公司 元明粉西隴化工股份有限公司 海澡酸鈉上海化學(xué)試劑站分裝廠 2.

23、1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 恒溫水浴鍋 pr-hws-2s上海普瑞賽斯儀器有限公司 白度測試儀 wsb-3a溫州市鹿東儀器廠 分光光度計(jì) v-1200上海美譜達(dá)儀器有限公司 lre-24 杯紅外小樣染色機(jī)佛山市南海區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備有限公司 預(yù)制式染色牢度摩擦儀 y571寧波紡織儀器廠 多功能電子織物強(qiáng)力機(jī) yg026h寧波紡織儀器廠 毛細(xì)效應(yīng)測定儀 tg871寧波紡織儀器廠 電熱干燥箱 y101-2寧波紡織儀器廠 計(jì)算機(jī)測色配色儀 df-100寧波紡織儀器廠 2.2 實(shí)驗(yàn)方法 2.2.1 退漿、煮練、漂白三浴法工藝 2.2.2.1 堿退漿工藝 工藝流程：配制工作液升溫 100保溫 30min熱水洗（

24、80-90，兩次）溫水 洗（50-60）冷水洗烘干性能測試。 實(shí)驗(yàn)處方： 氫氧化鈉/(g/l) 10 滲透劑/(g/l) 1 溫度/() 100 時(shí)間/(min) 30 浴比 1:10-1:50 2.2.2.22.2.2.2 煮練工藝 工藝流程：配制工作液升溫 100保溫 120min熱水洗（90，兩次，每次 10min）溫水洗（50-60，兩次）冷水洗烘干性能測試。 實(shí)驗(yàn)處方： 氫氧化鈉/(g/l) 20 高效精練劑/(g/l) 1 溫度/() 100 時(shí)間/(min) 120 浴比 1:10-1:50 2.2.2.32.2.2.3 漂白工藝 工藝流程：配制工作液升溫 90保溫 60min室

25、溫水洗烘干性能測試。 實(shí)驗(yàn)處方： 100雙氧水(g/l) 5 氧漂穩(wěn)定劑(硅酸鈉 g/l) 7 氫氧化鈉(10g/l)調(diào) ph 10.5-11 滲透劑/(g/l) 3 溫度/() 90 時(shí)間/(min) 60 浴比 1:10-1:50 2.2.2 退煮漂一浴工藝 工藝流程：配制工作液升溫 85加雙氧水保溫 60min熱水洗（80-85）溫 水洗（50-60）冷水洗烘干性能測試。 實(shí)驗(yàn)處方： 氫氧化鈉/(g/l) 10 100雙氧水/(g/l) 6 雙氧水穩(wěn)定劑/(g/l) 3 耐堿滲透劑/(g/l) 2 高濃縮精練劑/(g/l) 2 溫度/() 85 時(shí)間/(min) 60 浴比 1:10-1

26、:50 2.2.3 退煮漂一浴工藝的優(yōu)化 通過改變雙氧水的濃度（5-10 g/l） 、并在最佳濃度下調(diào)整保溫時(shí)間(30-60min)和 改變漂白的溫度(60-100)來優(yōu)化退煮漂一浴工藝。 2.2.4 分散/活性染料二浴法染色 工藝流程：配制染液分散染料染滌按工藝曲線升溫升溫至 90升溫至 125 在 125保溫 30min降至室溫水洗皂洗(皂片 2g/l，浴比：1:30)水洗烘干 活性染料染棉按工藝曲線染色進(jìn)行水洗皂洗(皂片 2g/l，浴比：1:30)水洗 烘干。 染色處方一（分散染料染滌）： 分散黃 t-xd/(o.w.f) 1 分散勻染劑/(g/l) 2 醋酸調(diào) ph 值 4-5 浴比

27、1:50 工藝曲線一： 125,30min 1/min 90 入染 2/min 室溫 室溫 冷水洗,皂煮，水洗，烘 干 染色處方二（活性染料染棉）： 活性黃 c-xd/(o.w.f) 1 食鹽/(g/l) 40 純堿/(g/l) 10 浴比 1:50 工藝曲線二： 90,30min 1-2/min 入染 食鹽 降溫 60 15min 15min 水洗，皂煮，水洗，烘干 2.2.5 不同浴比染色 工藝流程：配制染液室溫入染按工藝曲線升溫先升溫至 90再升溫至 125 在 125保溫 30min降至室溫水洗皂洗(皂片 2g/l，浴比：1:30)水洗烘干。 染色處方： 分散黃 t-xd/(o.w.f

28、) 1 活性黃 c-xd/(o.w.f) 1 分散劑/(g/l) 1 元明粉/(g/l) 40 純堿/(g/l) 10 浴比 1:1-1:50 工藝曲線：按照 2.2.6 中分散染料染滌部分的工藝曲線進(jìn)行。 2.2.6 分散/活性染料的軋染 工藝流程：浸軋染液預(yù)烘干（80,3min）焙烘（195,1.5min）冷卻浸固色 液（元明粉 180g/l，純堿 20 g/l，防染鹽 1 g/l）汽蒸水洗皂洗水洗烘干。 染色處方： 分散黃 t-xd/(g/l) 10 活性黃 c-xd/(g/l) 10 尿素/(g/l) 50 海澡酸鈉/(g/l) 1 小蘇打/(g/l) 10 染液量/(ml) 50-2

29、50 2.3 性能測試 2.3.1 毛細(xì)效應(yīng)測試 參照 fz/t01071-1999紡織品毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)布樣毛細(xì)效應(yīng)進(jìn)行測定。 2.3.2 白度測試 用 wsb-3 a 型智能式數(shù)字白度計(jì)測試織物的白度。每塊試樣測 4 次，計(jì)算平均值。 2.3.3 強(qiáng)力測試 按國標(biāo) gb/t3923-1997紡織品織物拉伸性能第一部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的 測定條樣法測定織物的斷裂強(qiáng)力。 2.3.4 耐摩擦色牢度的測試 參照 gb/t 3920-1997紡織品色牢度實(shí)驗(yàn)?zāi)湍ゲ辽味?，利用耐摩擦色牢度?驗(yàn)儀來測試實(shí)驗(yàn)中的試樣的干摩擦牢度和濕摩擦牢度。 2.3.5 k/s 值測試 參照 gb 2397

30、-86分散染料提升力測定方法，利用 sct 系統(tǒng)電腦測色配色儀來 測定試樣的染色深度 k/s 值。 2.3.6 吸盡率測試 用 v-1200 可見光分光光度計(jì)來測量染色殘液的吸光度，并根據(jù)吸盡率的計(jì)算公式 計(jì)算出染料的吸盡率。染料吸盡率 e 的計(jì)算公式如下： e=100%x x=b100%4a x染色殘液中染料的剩余率，%； a標(biāo)準(zhǔn)染液的吸光度值； b染色殘液的吸光度值； 4標(biāo)準(zhǔn)染液和染色殘液的測試濃度的倍數(shù)。 2.3.7 固色率測試 用 v-1200 可見光分光光度計(jì)來測量織物皂煮液的吸光度，并計(jì)算出染液的固色率。 染料固色率 f 的計(jì)算公式如下： f=e-y y=d100%4c e吸盡率，

31、%； y皂煮洗滌下的未固著的染料剩余率，%； c皂煮殘液的吸光度值； 3 結(jié)果與討論 3.1 前處理工藝探討 3.1.1 退漿、煮練、漂白三浴法工藝 對(duì)未進(jìn)行前處理的織物進(jìn)行退漿、煮練、漂白工藝。選擇不同浴比下進(jìn)行，比較 處理后織物的毛細(xì)效應(yīng)、白度和斷裂強(qiáng)力，選出最佳的工藝。 表1 退漿、煮練、漂白三浴法工藝 工藝退漿、煮練、漂白工藝 組別12345 浴比1:101:201:301:401:50 毛細(xì)效應(yīng)/cm2222.42322.522.5 白度75.173.174.873.273.5 斷裂強(qiáng)度890891.3917.2907.2917.7 總用水量/ml198.5399.459480010

32、30 從表 1 中可以看出，不同浴比下織物的毛效差別不大，但是浴比越小，織物的斷 裂強(qiáng)度就越小，對(duì)織物的損傷就越大。綜合比較，織物在浴比為 1:30 時(shí)的性能最好， 故對(duì)于退漿、煮練、漂白三浴工藝，在其他工藝條件相同的情況下，選擇浴比為 1:30 的工藝。 3.1.2 退煮漂一浴工藝 退煮漂一浴工藝就是將常規(guī)的退漿、煮練、漂白三步加工合并為一步完成，退煮 漂一浴能在很大程度上節(jié)約處理的時(shí)間，故通常被稱為短流程前處理工藝。在不同的 浴比下進(jìn)行退煮漂一浴工藝，選擇出最佳的一浴工藝。 表2 退煮漂一浴工藝 工藝退煮漂一浴工藝 組別12345 浴比1:101:201:301:401:50 毛細(xì)效應(yīng)/c

33、m2221.321.221.521.7 白度74.876.275.675.575.9 斷裂強(qiáng)度918.2921.6922.5918917.9 總用水量/ml75150225300375 由表 2 可知：不同浴比下，織物的毛細(xì)效應(yīng)和斷裂強(qiáng)度差別不大，但在浴比為 1:20 時(shí)織物的白度和強(qiáng)力都略比其他浴比大，故對(duì)于退煮漂一浴工藝，在其他工藝條 件相同的情況下，選擇浴比為 1:20 工藝。 3.1.3 退漿、煮練、漂白三浴工藝與退煮漂一浴工藝比較 選出兩種不同前處理過程中最優(yōu)的工藝進(jìn)行較，在滿足織物染色對(duì)前處理性能的 要求下，挑選出最節(jié)能、節(jié)水的工藝來進(jìn)行織物的前處理過程。 3.1.3.1 毛細(xì)效應(yīng)

34、 織物的潤濕性常用毛細(xì)管效應(yīng)衡量。退漿、煮練、漂白三浴法工藝與退煮漂一浴 工藝處理后織物的毛細(xì)效應(yīng)的值列于表3中。 表3 兩種前處理工藝處理后毛細(xì)效應(yīng)的比較 工藝退漿、煮練、漂白三浴工藝退煮漂一浴工藝 浴比1:301:20 毛細(xì)效應(yīng)/cm2321.3 由表3可知，退漿、煮練、漂白三浴法的工藝處理后織物的毛細(xì)效應(yīng)比退煮漂一浴 工藝處理后的織物的毛細(xì)效應(yīng)值稍大。 3.1.3.2 白度 對(duì)比退漿、煮練、漂白三浴法工藝與退煮漂一浴工藝處理后織物的白度的值列于 表4中。 表4 兩種前處理工藝處理后白度的比較 工藝退漿、煮練、漂白三浴工藝退煮漂一浴工藝 浴比1:301:20 白度74.875.9 由表 4

35、 可知，退煮漂一浴工藝處理后的織物的白度比退漿、煮練、漂白三浴法的 工藝處理后織物的白度值高。 3.1.3.3 斷裂強(qiáng)力 退漿、煮練、漂白分開工藝與退煮漂一浴工藝處理后織物的斷裂強(qiáng)力值列于表5中。 表5 兩種前處理工藝處理后斷裂強(qiáng)力的比較 工藝退漿、煮練、漂白工藝退煮漂一浴工藝 斷裂強(qiáng)力917.2917.9 由表 5 可知，退煮漂一浴工藝處理后的織物的斷裂強(qiáng)力比退漿、煮練、漂白三浴 工藝處理后織物的斷裂強(qiáng)力稍小。 3.1.4 退煮漂一浴工藝的優(yōu)化 3.1.4.1 雙氧水濃度對(duì)漂白效果的影響 選擇 6 個(gè)不同的雙氧水濃度:5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、9g/l、10g/l。用漂白工藝

36、進(jìn)行漂白，漂白后織物的白度和斷裂強(qiáng)力如下表 6。 表6 雙氧水濃度對(duì)漂白效果的影響 組別123456 時(shí)間/min30678910 白度76.576.676.376.676.276.5 斷裂強(qiáng)力916.9918.3917.6916.9898.6896.2 在不同雙氧水濃度下對(duì)織物進(jìn)行再漂白工藝，織物白度增加不明顯，隨著雙氧水 濃度的增加，織物的斷裂強(qiáng)力有明顯的下降。相對(duì)比較下，在雙氧水濃度為 6g/l 時(shí)， 織物的白度增加最大，并且強(qiáng)力損失最小。故在對(duì)織物進(jìn)行再漂白工藝時(shí)，選擇雙氧 水濃度為 6g/l。 3.1.4.2 保溫時(shí)間對(duì)漂白效果的影響 由上述實(shí)驗(yàn)選擇雙氧水濃度為 6g/l，選擇由小到

37、大 4 個(gè)不同的漂白保溫時(shí)間，用 漂白工藝進(jìn)行漂白，漂白后織物的白度和斷裂強(qiáng)力如下表 7。 表7 保溫時(shí)間對(duì)漂白效果的影響 組別1234 時(shí)間/min30405060 白度77.376.977.477.1 斷裂強(qiáng)力920.3919.6919.5918.2 由表 7 可以看出，漂白時(shí)間對(duì)織物斷裂強(qiáng)力有些影響，漂白時(shí)間越長，織物的斷 裂強(qiáng)力就越小，即對(duì)織物的損傷就愈大?？椢锏陌锥仍谄讜r(shí)間為 50min 時(shí)白度值最 大，但此條件下織物的強(qiáng)力不是很理想，故確定最佳漂白時(shí)間為 30min。 3.1.4.3 溫度對(duì)漂白效果的影響 由上述實(shí)驗(yàn)選擇雙氧水濃度為 6g /l、漂白時(shí)間為 30min，再選擇 5

38、 個(gè)不同的漂白 保溫時(shí)間：60、70、80、90、100，用漂白工藝進(jìn)行漂白，漂白后織物的白 度和斷裂強(qiáng)力如下表 8。 表8 溫度對(duì)漂白效果的影響 組別12345 溫度/60708090100 白度77.277.177.677.577.5 斷裂強(qiáng)力910.1901.3897.1893.2876.5 由表 8 可以看出，溫度越高織物的斷裂強(qiáng)力就越小，說明對(duì)織物的損害就越大， 而溫度對(duì)白度的影響不是很大，綜合比較下確定最佳的漂白溫度為 80。 綜合比較上述的實(shí)驗(yàn)：對(duì)于織物的再漂白工藝，考慮到織物白度和織物強(qiáng)力的影 響，選擇在浴比為 1:20 條件下，雙氧水濃度為 6g /l、漂白時(shí)間為 30min

39、、溫度為 80 下對(duì)織物進(jìn)行再漂白工藝。 3.1.5 用水量討論 一般來說，染色前處理過程的用水量包括了退漿、煮練、漂白三個(gè)工藝的總用水 量?？刂七@三個(gè)過程的用水就能控制前處理的整個(gè)用水量。比較退漿、煮練、漂白三 浴工藝與退煮漂一浴工藝的用水量如下表9。 表9 兩種前處理工藝用水量的比較 工藝退漿、煮練、漂白工藝退煮漂一浴工藝 浴比1:301:20 用水量/ml594150 節(jié)水量74.7% 注：節(jié)水量是指不同工藝用水量的差值與較大用水量的比值（下面的節(jié)水量計(jì)算同此） 。 由表 9 可知，退煮漂一浴工藝處理的用水量比退漿、煮練、漂白分開的工藝處理 的用水量明顯少很多，相差 74.7%。 對(duì)比兩

40、種不同的前處理工藝可知：經(jīng)過退煮漂一浴工藝處理的織物的白度值和斷 裂強(qiáng)力比三浴法工藝的白度值和斷裂強(qiáng)力要大，但是毛細(xì)效應(yīng)值略小，從用水量方面 考慮，三浴法工藝的用水量明顯大過退煮漂一浴的工藝，用水量相差 74.7，故在其 他工藝條件相同的情況下，最佳的滌棉織物的前處理過程為浴比為 1:20 的退煮漂一浴 工藝。 3.2 滌棉織物的浸染法染色 3.2.1 二浴法和一浴法染色后織物性能的比較 比較在相同的浴比(1:50)下，對(duì)于相同重量的織物用分散/活性染料對(duì)滌棉織物進(jìn) 行染色，然后比較兩不同的工藝條件下織物染色后的性能如下表 10 所示。 表10 傳統(tǒng)二浴法與一浴法的比較 組別二浴法一浴法 干摩

41、擦牢度55 k/s 值6.4146.351 對(duì)于相同浴比下織物的不同工藝的染色，從表 10 可以看出織物的干摩擦牢度和 k/s 值相差不大，這說明在兩種工藝下對(duì)織物進(jìn)行染色，織物的得色率差不多，染料 的上染率也相差不大。 3.2.2 用水量討論 比較在相同的浴比(1:50)下，對(duì)于相同重量的織物用分散/活性染料對(duì)滌棉織物進(jìn) 行染色，然后比較兩不同的工藝條件下織物染色的用水量如表 11 所示。 表11 傳統(tǒng)二浴法與一浴法的用水量比較 組別二浴法一浴法 水用量/ml400200 節(jié)水量50% 從表 11 可以看出，在相同的浴比，一浴法比二浴法少用了一半的水，用水量相差 50%，故對(duì)于分散/活性染料

42、染滌棉織物，采用一浴法更滿足節(jié)水方面的要求。 3.3 不同浴比的一浴法染色 選擇由小到大的13個(gè)浴比（1:1-1:50）對(duì)滌棉織物進(jìn)行一浴法染色，觀察是否可以 實(shí)現(xiàn)滌棉織物的小浴比染色。 3.3.1 干摩擦牢度 將不同浴比下染色后的布樣進(jìn)行干摩擦牢度測試，觀察在不同的浴比下織物的摩 擦牢度是否有不同。如下表 12。 表12 不同浴比下滌棉織物染色后的干摩擦牢度 組別12345678910111213 浴比1:11:21:31:41:51:61:71:81:101:201:301:401:50 干摩4-54-54-54-54-54-54-5555555 從表 12 可知，不同浴比下經(jīng)過一浴法染色

43、后織物的干摩擦牢度都較好。相比較下， 浴比在 1:8 以下的織物的摩擦牢度跟其他浴比下的織物稍有差異。 3.3.2 k/s 值 k/s表示織物的上染吸收率也就是表觀深度。k/s值越大表示顏色越深，反之則顏 色越淺。通過測色配色儀測得染色織物的k/s值，可表示染料在織物上的得色率。k/s 值越大說明織物上的得色率高。 在不同的浴比下，對(duì)織物的k/s值進(jìn)行測試，如表13所示： 表13 不同浴比下滌棉織物染色后的k/s值 組別浴比k/s值 11:110.094 21:29.081 31:37.848 41:47.697 51:56.505 61:66.791 71:76.386 81:86.790

44、91:106.810 101:206.775 111:306.542 121:406.322 131:506.351 如表13所示，浴比越小，k/s值就越大，說明織物的得色率越高，織物的顏色越深。 在小浴比下也能實(shí)現(xiàn)滌棉混紡織物的一浴染色，并且在相同的染料用量下，織物的顏 色越深。 3.3.3 最大吸收波長 選浴比為 1:1 下的染色殘液測定在不同波長下的染液的吸光度值，確定最大吸收波 長如表 14 所示，做出最大吸收波長圖如圖 1 所示。 表14 不同波長下的染色殘液的吸光度值 組別12345678910 波長520515510505500495480475470465 吸光度0.0410.

45、0430.0630.0960.140.1630.1520.1440.1280.066 最大吸收波長 0 0.05 0.1 0.15 0.2 460470480490500510520530 波長/nm 吸光度/abs 系列1 根據(jù)表 14 和上圖，得出最大波長為 495nm。 圖1 染料的最大吸收波長 如表 14 和圖 1 所示，染料的最大吸收波長為 495nm。 3.3.4 染料吸盡率 染料吸盡率表示經(jīng)過染色后織物上染料的含量。它是通過測量染色殘液中染料的 吸光度值來表示的。各個(gè)不同浴比下染色殘液在最大波長下的吸光度值如下表 15 所示 (測得標(biāo)準(zhǔn)染液的吸光度值為 0.061abs)。 表1

46、5 最大吸收波長下的染色殘液的吸光度值 浴比吸光度/abs固色率/% 1:10.11652.45 1:20.12648.36 1:30.13644.26 1:40.13743.85 1:50.13743.85 1:60.14640.16 1:70.15138.11 1:80.16034.42 1:100.16333.19 1:200.17229.50 1:300.17329.09 1:400.17528.27 1:500.17528.27 從表 15 可以看出，浴比越小染料的吸盡率就越大，說明染色殘液里的染料含量就 越小，織物上的染料含量就越大。 3.3.5 染料固色率 在染料的最大吸收波長下

47、測定織物皂煮液的吸光度值。各個(gè)不同浴比下皂煮液在 最大吸收波長下的吸光度值如下表 16 所示(測得標(biāo)準(zhǔn)皂液的吸光度值為 0.097abs)。 表16 最大吸收波長下的皂煮液的吸光度值 浴比吸光度/abs固色率/% 1:10.15512.51 1:20.1509.70 1:30.1417.92 1:40.1359.05 1:50.1339.57 1:60.1267.69 1:70.1226.67 1:80.1164.52 1:100.1153.55 1:200.1101.15 1:300.1100.74 1:400.0992.76 1:500.0992.76 從表 16 可以看出，固色率隨著浴比

48、的增長而下降，說明浴比越小，染料在織物上 的吸附率就越大。 3.3.6 小浴比工藝的優(yōu)化 在小浴比的基礎(chǔ)上加入勻染劑（選擇 1-5g/l 5 個(gè)不同的濃度） ，然后測試織物的摩 擦牢度、k/s 值、吸盡率和固色率。 3.3.6.1 摩擦牢度 在浴比為 1:1 時(shí)，選擇 5 個(gè)不同的勻染劑濃度來處理織物，染色后織物的干摩擦牢 度如下表 17 所示： 表17 加入勻染劑后織物的干摩擦牢度 組別12345 濃度/g/l12345 干摩55555 從表 17 可以看出，加入勻染劑后織物的干摩擦牢度從 4-5 提升至 5。 3.3.6.2 k/s 值 在浴比為 1:1 時(shí)，選擇 5 個(gè)不同的勻染劑濃度來

49、處理織物，染色后織物的 k/s 值 如下表 18 所示： 表18 加入勻染劑后織物的k/s值 組別12345 濃度/g/l12345 k/s 值10.53012.64811.28611.25010.145 從表 18 可以看出，加入勻染劑后織物的 k/s 值有明顯的變化。未加入勻染劑之前， 在浴比為 1：1 時(shí)，織物的 k/s 值在 10 左右；而加入勻染劑后織物的 k/s 值有明顯的 提升，其中在勻染劑濃度為 2g/l 時(shí) k/s 值最大，故在浴比為 1:1 條件下染色時(shí)選擇勻 染劑濃度為 2g/l。 3.3.6.3 染料吸盡率 在 5 個(gè)不同的勻染劑條件下，在染料的最大吸收波長下，測量織物

50、染色后染料的 吸盡率如下表 19 所示： 表19 加入勻染劑后織物上染料的吸盡率 組別12345 吸光度/abs0.0990.0860.0940.0950.106 吸盡率/%59.4364.7561.4861.0756.56 根據(jù)吸盡率的計(jì)算公式，得出織物染色后染料的吸盡率如表 19 所示。從表中可以 看出，在染料濃度為 2g/l 時(shí)，染料的吸盡率最大。 3.3.6.4 染料固色率 在 5 個(gè)不同的勻染劑條件下，在染料的最大吸收波長下，測量織物染色后染料的 固色率如下表 20 所示： 表20 加入勻染劑后織物上染料的固色率 組別12345 吸光度/abs0.17501640.1720.1730

51、.180 固色率/%14.3322.4817.1516.4810.17 根據(jù)吸盡率的計(jì)算公式，得出織物染色后染料的吸盡率如表 20 所示。從表中可以 看出，在染料濃度為 2g/l 時(shí)，染料的固色率也最大。 3.3.7 用水量討論 對(duì)滌棉織物的分散/活性染色采用的的染色浴比為 1:50，而從表 12 到 21 可以看出， 在浴比為 1:1 下，各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)都比大浴比下的數(shù)值高。從用水量考慮，相同重量的織 物在浴比為 1:1 和 1:50 下的用水量如下表 21 所示： 表21 不同浴比下染色用水量 浴比1:11:50 織物重量/g4.04.0 用水量/ml4200 節(jié)水量98% 從表 21 可以

52、看出，相同重量的滌棉織物在不同的浴比下用水量相差 98%。 在浴比為 1:1 下，加入濃度為 2g/l 的勻染劑，織物的性能如下表所示。 表22 改進(jìn)后的小浴比染色后織物的性能 測量數(shù)據(jù)干摩k/s 值吸盡率固色率 處理后512.64864.75%22.48% 處理前4-510.09452.45%12.51% 經(jīng)過改進(jìn)后的小浴比工藝，織物的干摩擦牢度達(dá)到了 5 級(jí)；k/s 值也提高到了 12.648，染料吸盡率和固色率都有所提高。故在其他工藝條件相同的情況下，對(duì)于滌棉 織物的分散/活性的一浴染色法，最佳的染色浴比為 1:1。 3.4 分散/活性染料的軋染染色 3.4.1 染液量對(duì)染色效果的影響

53、在織物重量為 4g 時(shí)，選擇總液量為 50ml-250ml5 個(gè)不同的染液量來進(jìn)行滌棉織 物的分散/活性軋染，觀察織物染色后的 k/s 值，如下圖 2 所示。 圖2 染液量對(duì)織物k/s值的影響 從圖 2 可以看出，在相同的染料用量下，染液量低時(shí)織物的顏色越深，即在相同 的染料用量下，小浴比更能得到較深的顏色。從用水量上考慮，總液量為 50ml 時(shí)， 更滿足織物對(duì)得色量的要求。 3.4.2 織物與染液接觸的時(shí)間對(duì)染色效果的影響 改變織物與染液接觸的時(shí)間（10-30min）,觀察織物的勻染性和得色率，如圖 3。 圖3 接觸時(shí)間對(duì)織物k/s值的影響 從圖 3 上可以看出，接觸時(shí)間越長，織物上的 k/

54、s 值越大，到一定程度后，織物 的 k/s 不隨時(shí)間變化，說明在一定的時(shí)間下，織物的得色率不再隨著接觸的時(shí)間而改 變。從上表中可以看出，織物與染液的接觸時(shí)間在 20min 時(shí)織物的得色率越好。 3.4.3 勻染劑對(duì)染色效果的影響 選擇勻染劑用量為 1-5g/l 5 個(gè)不同的濃度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？椢锏?k/s 值如下圖 4 所 示： 不同染液下的k/s值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 050100150200250300 染液量/ml k/s值 系列1 不同接觸時(shí)間下的k/s值 6.7 6.8 6.9 7 7.1 7.2 7.3 7.4 5101520253035 接觸時(shí)間/min k/s值

55、系列1 圖4 勻染劑對(duì)織物k/s值的影響 如圖 4 所示，在加入勻染劑后織物的 k/s 有小幅度的提升，其中在勻染劑濃度為 2g/l 時(shí)，k/s 值最大。故選擇勻染劑的濃度為 2g/l。 3.4.4 用水量討論 一般來說對(duì)于軋染法，實(shí)驗(yàn)室通常采用的染液量為 250ml。從圖 2-圖 4 可以看出， 可以選擇染液量為 50ml。比較兩種工藝的染液量如下表 23 所示。 表23 兩種染液用量的差值 組別12 染液用量/ml50250 節(jié)水量80% 從表 23 可以看出，對(duì)于相同重量的滌棉織物用分散/活性軋染法工藝，在染液用量 分別為 50ml 和 250ml 相差 80%，即選擇染液用量為 50ml 時(shí)更能節(jié)約染色用水。 對(duì)于滌棉織物的軋染染色，從圖 2-圖 4 和表 23 可以看出，在其他工藝條件相同的 情況下，最佳的軋染染色工藝為：染液量為 50ml、織物與染液的接觸時(shí)間在 20min、 勻染劑的濃度為 2g/l。 不同勻染劑濃度下的k/s值 7.35 7.4 7.45 7.5 7.55 7.6 0123456 濃度/g/