染色牢度一直是影響染色紡織品質(zhì)量的重要原因之一．提高色牢度有多種方法，用固色劑進(jìn)行后處理來(lái)改善色牢度是一種常用的方法．因此，固色劑成為印染行業(yè)中的重要助劑之一，是直接染料、活性染料染纖維素纖維時(shí)不可缺少的染色后處理劑．目前已有很多固色劑被開(kāi)發(fā)．近幾年，市場(chǎng)對(duì)紡織品高品質(zhì)化及環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求[1-4]，開(kāi)發(fā)新型無(wú)醛固色劑已迫在眉捷，本文選用無(wú)醛單體進(jìn)行三元其聚．通過(guò)改變?cè)吓浔取⒁l(fā)劑用量、冰醋酸用量等因素優(yōu)化出較佳的合成工藝，然后將其應(yīng)用于活性染料染色織物，獲得較佳的固色工藝．1試驗(yàn)1.1材料與儀器織物：28 tex×28 tex 425×228根/10 cm，活性染料染的黑色半制品(K/S值=26.04)；藥品：二甲基二烯丙基氯化銨（簡(jiǎn)稱(chēng)單體1）、二烯丙基胺（簡(jiǎn)稱(chēng)單體2）、丙烯酰胺（簡(jiǎn)稱(chēng)單體3）、過(guò)硫酸銨、亞硫酸鈉、冰醋酸、皂片、純堿、氫氧化鈉、檸檬酸（均為工業(yè)級(jí)），F(xiàn)ix-600(南通斯恩特精細(xì)化工有限公司)，無(wú)醛固色劑321-3(山東魯岳化工有限公司)．儀器：JJ-1型增力電動(dòng)攪拌機(jī)（上海標(biāo)本模型廠(chǎng)），HH-S型恒溫水浴鍋（浙江省余姚市檢測(cè)儀器廠(chǎng)），pHS-25型精密pH計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）．1.2固色劑的制備在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的四口反應(yīng)釜中分別加入一定量的單體1、單體2和單體3，隨后加入11%～19%（對(duì)單體質(zhì)量）冰醋酸，攪拌均勻后開(kāi)始升溫，溫度升至80～85℃，一次性加入1/8的引發(fā)劑溶液；升溫至100℃左右，在3h內(nèi)連續(xù)滴加剩余的引發(fā)劑溶液，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻降溫到50℃時(shí)出料．1.3固色工藝浸漬法固色[固色劑1.5%(owf)，pH值3～9，55℃，20min]-*烘干．1.4色牢度的測(cè)試皂洗牢度：按GB/T 3921-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)：皂洗牢度》方法測(cè)定．摩擦牢度：按GB/T 3920-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)：摩擦牢度》方法測(cè)定，評(píng)定等級(jí)分別用GB/T 250-2008變色灰色樣卡和GB/T 251-2008沾色灰色樣卡，色度差Cc:用電腦測(cè)配色儀GretagMacbeth Color-EYER 3100測(cè)出試樣L*，a*，b*，然后按CIELAB色差式計(jì)算．[5]2結(jié)果與討論2.1合成工藝優(yōu)化2.1.1 ?m（單體1）：m（單體2）其它條件不變時(shí)，改變單體配比，所合成的固色劑固色效果如表1所示．從表1可以看出，單體1用量不變，隨著單體2用量的增加，固色后織物的皂洗牢度和摩擦牢度增加，當(dāng)m（單體1）：m（單體2）=100:16時(shí)，固色后織物的色牢度最好．原因是單體1的反應(yīng)活性較低，單體2比單體1的分子質(zhì)量小，空間位阻小，反應(yīng)活性高，單體2含量高，有利于共聚反應(yīng)進(jìn)行．[6]二甲基二烯丙基氯化銨是具有高電荷密度的季銨鹽型陽(yáng)離子單體，二烯丙基胺是弱陽(yáng)離子基單體，單體2含量過(guò)高，則聚合物的陽(yáng)離子度會(huì)有所降低，固色效果必然要降低．m由此，確定m（單體1）：m(單體2)=100: m（單體1）：m（單體2）：m(單體3)陽(yáng)離子固色劑結(jié)構(gòu)中的季銨鹽陽(yáng)離子基團(tuán)與染料陰離子進(jìn)行離子鍵結(jié)合形成色淀，降低了染料水溶性，加入第三單體后，聚合物結(jié)構(gòu)中含有的活性胺基能與棉纖維結(jié)構(gòu)中的羥基形成氫鍵結(jié)合，提高了染料與棉纖維之間的結(jié)合力．從表2可知，隨著單體3用量增加，織物的皂洗變色牢度和摩擦牢度都逐步提高．當(dāng)單體3用量為單體1用量的3.3%時(shí)，各項(xiàng)色牢度達(dá)到較佳值．單體3用量再增加時(shí)，色牢度又下降．原因是單體1的陽(yáng)離子性產(chǎn)生了電荷排斥作用和較大的空間位阻效應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生的烯丙基自由基有較強(qiáng)的自阻聚作用[8-9]，故在聚合過(guò)程中，單體1的活性和競(jìng)聚率較低，單體2競(jìng)聚率中等，而單體3競(jìng)聚率最高，單體3用量增大，有利于共聚反應(yīng)，聚合反應(yīng)速度也隨之增加，但當(dāng)單體3的用量過(guò)多時(shí)，則很容易使反應(yīng)速度過(guò)快而發(fā)生暴聚反應(yīng)．另外，單體3是水溶性單體，用量大，陽(yáng)離子固色劑水溶性也增大，固色后不利于色牢度改進(jìn)．綜合比較后，確定m（單體1）：m（單體2）：mf單體31=100:16:3.3.2.1.3引發(fā)劑用量根據(jù)自由基聚合原理[8]，當(dāng)引發(fā)劑用量較低時(shí)，受溶劑的“籠子”效應(yīng)影響，引發(fā)效率低，聚合反應(yīng)進(jìn)行緩慢且效率低；用量增加時(shí)，有足夠的引發(fā)劑滿(mǎn)足誘導(dǎo)分解和籠蔽效應(yīng)損耗，足以引發(fā)反應(yīng)，單體的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大；用量過(guò)多時(shí)，體系中的聚合活性中心過(guò)多，聚合反應(yīng)過(guò)快導(dǎo)致暴聚．本文所合成的共聚物作為固色劑使用，要求分子質(zhì)量適中，能進(jìn)入纖維素纖維內(nèi)部，所以引發(fā)劑用量是個(gè)關(guān)鍵因素．表3中數(shù)據(jù)顯示，隨著引發(fā)劑用量的增加，織物的濕摩擦牢度由2～3級(jí)提高到3～4級(jí)；過(guò)硫酸銨為1.6%（對(duì)單體質(zhì)量）、亞硫酸鈉為1.6%（對(duì)單體質(zhì)量）時(shí)，織物的濕摩擦牢度達(dá)到最高；繼續(xù)增加引發(fā)劑用量會(huì)使體系溫度迅速上升，反應(yīng)過(guò)程難以控制，有時(shí)會(huì)發(fā)生暴聚．綜合考慮，確定引發(fā)劑用量為1.6%．2.1.4冰醋酸用量從表4可知，當(dāng)冰醋酸用量為15010時(shí)，固色后的各項(xiàng)牢度較好，原因是反應(yīng)體系pH值過(guò)高或過(guò)低，對(duì)初級(jí)自由基的活性有一定影響，[10]冰醋酸用量以15%為宜．2.2固色工藝優(yōu)化2.2.1固色劑用量從表5可知，當(dāng)固色劑用量為1.5%(owf)時(shí)，織物的應(yīng)用效果達(dá)到最佳，之后再增加固色劑用量，染色織物的色牢度有下降趨勢(shì)．原因是固色劑的應(yīng)用效果與其在織物上的吸附量有關(guān)[11]，當(dāng)固色劑用量在1.5%時(shí)，固色劑在織物上的吸附已達(dá)到飽和，濕摩擦牢度達(dá)到3—4級(jí)，繼續(xù)增加固色劑用量，牢度反而下降．因?yàn)檫^(guò)量的固色劑聚集在纖維外部，使色淀與纖維之間的結(jié)合力有所降低．因此，固色劑用量以1.50/0為宜．2.2.2固色浴pH值從表6可以看出，當(dāng)pH值高于6時(shí)，固色劑陽(yáng)荷性下降，與染料陰離子靜電作用力下降，吸附量也減少；pH值低于6時(shí)，溶液中檸檬酸量相對(duì)大，部分固色劑與檸檬酸靜電結(jié)合，使吸附到織物上的固色劑量也下降，這兩種情況都使色牢度下降.pH值為6時(shí)，固色劑的應(yīng)用效果較好．據(jù)此確定固色浴pH值為6．2.2.3固色溫度由表7可知，低于55℃，固色反應(yīng)速率小，吸附到織物上固色劑量少；55℃時(shí)，固色效果最好；65℃及以上，雖然固色反應(yīng)速率增大，但固色劑與纖維的親和力減小，使織物上吸附的固色劑量也減少，造成色牢度下降，因此，固色溫度以55℃為宜．2.3固色效果對(duì)比從表8可以看出，自制固色劑的應(yīng)用效果與工廠(chǎng)來(lái)樣固色劑Fix-600相當(dāng)，色牢度比未固色織物提高了0.5～1級(jí)．固色后織物色光基本不發(fā)生變化．3結(jié)論(1)無(wú)醛固色劑的優(yōu)化合成工藝為：m(=甲基二烯丙基氯化銨)：m(二烯丙基胺)：m(丙烯酰胺)=100:16:3.3，引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和亞硫酸鈉均為1.6%（對(duì)單體質(zhì)量），冰醋酸15%(對(duì)單體質(zhì)量)．合成的陽(yáng)離子固色劑為紅棕色粘稠液體，pH值為6～7，含固量為38.0%.

(2)無(wú)醛固色劑用于活性染料染黑色織物的較佳浸漬法固色工藝為：固色劑1.5%(owf)，固色浴pH值6，固色溫度55℃．固色處理后，能使織物的色牢度提高0.5～1級(jí)．且固色后織物色光基本不發(fā)生變化．

來(lái)源： 世界印染網(wǎng)