1 试验部分
1． 1 药品和设备仪器
织物 锦纶 6药品 弱酸性染料 Uniset 红 2B、Uniset 绿 B、Uniset蓝 2Ｒ( DKC 公司) ，元明粉( 南风集团) ，醋酸、醋酸钠( 中国石油大庆石化公司) ，阿白格 SET( 亨斯迈公司) ，酸性固色剂 ＲFX-1206、固色剂 FK-407( 中纺海天股份有限公司) ，以上药品均为工业级设备仪器 毛条染色机( Thies 公司) ，Y571B 型摩擦牢度仪( 温州纺织仪器厂)
1． 2 试验方法
1． 2． 1 染色
1． 2． 2 固色
染色试样→水洗→第 1 次固色( 2% 酸性固色剂ＲFX-1206，pH 值 5) →水洗→第 2 次固色( 2% 固色剂FK-407) →水洗
1． 3 测试方法
1． 3． 1 耐汗渍色牢度
参照 GB /T 3922—1995《纺织品 耐汗渍色牢度试验方 法》测 定，压 片 后 40 ℃ 恒 温，30 min，按 GB /T251—2008《纺织品 色牢度试验 评定沾色用灰色样卡》评级。
碱汗液配方 氯化钠 10 g /L，碳酸铵 4 g /L，磷酸氢二钠 1 g /L，组氨酸 0． 25 /L，pH = 8． 0酸汗液配方 氯化钠 10 g /L，乳酸 1 g /L，无水磷酸二氢钠 1 g /L，组氨酸 0． 25 /L，pH = 5． 5
1． 3． 2 耐摩擦色牢度
按照 GB /T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》测定，按 GB /T 251—2008《纺织品 色牢度试验 评定沾色用灰色样卡》评级。
二、结果与讨论
2． 1 第一次固色的温度和时间
采用 4% Uniset 红 2B 染色锦纶 6，染色后进行二次固色，考察第 1 次固色的温度和时间对汗渍牢度的影响，结果见表 1。
由表 1 可知，采用 2% 酸性固色剂 ＲFX-1206 对4% Uniset 红 2B 染色后的锦纶固色处理，碱汗渍色牢度以固色温度 85 ℃，保温时间 30 min 的处理效果为最佳; 酸汗渍色牢度则以固色温度 70 ℃，保温时间20 min为最佳。
采用相同的方法对 Uniset 绿 B 和 Uniset 蓝 2Ｒ 染品进行汗渍色牢度试验和测试。结果显示，Uniset 绿 B染色，碱汗渍色牢度以固色温度 80 ℃，保温时间为30 min的处理效果为最佳; 酸汗渍色牢度则以固色温度80 ℃，保温时间 20 min 为最佳。对于 Uniset 蓝 2Ｒ染色，碱汗渍色牢度以固色温度 85 ℃、保 温 时 间30 min的处理效果为最佳; 酸汗渍色牢度则以温度80 ℃、保温时间 20 min 为最佳。
酸性固色剂 ＲFX-1206 属于阴离子型固色剂，固色剂大分子借助范德华力吸附在纤维上形成多层吸附，同时其阴离子与酸性染料的阴离子存在斥力，阻碍酸性染料向染液扩散，且固色剂在锦纶纤维的表层生成一层复合缔合体薄膜，阻塞了染料再溶出的空隙，并将染料牢固地固着在纤维上，从而提高色牢度［1］。
综合考虑固色效果和成本因素，确定酸性固色的优化工艺为: 温度 85 ℃保温 30 min。
2． 2 第二次固色的温度和时间
染料 Uniset 红 2B 染毕锦纶 6，先经第一次固色，再用固色剂 FK-407 进行第二次固色，考察固色温度和时间对汗渍色牢度的影响，结果见表 2。
由表 2 可知，4% Uniset 红 2B 染色锦纶 6 后，先用ＲFX-1206 第一次固色，再采用 FK-407 固色剂对锦纶进行第二次固色，碱汗渍色牢度以固色温度 50 ℃、保温时间 20 min 的处理效果为最佳; 酸汗渍色牢度则以固色温度 45 ℃、保温时间 20 min 为最佳。对 Uniset 绿 B 和 Uniset 蓝 2Ｒ 染品进行 2 次固色，测试染色织物的汗渍牢度。结果显示，Uniset 绿 B 染色，碱汗渍色牢度以固色温度 45 ℃、保温时间20 min为最佳; 酸汗渍色牢度以固色温度 50 ℃、保温时间20 min为最佳。对于 Uniset 蓝 2Ｒ 染色，碱汗渍色牢度以固色温度 50 ℃、保温时间20 min为最佳; 酸汗渍色牢度则以固色温度50 ℃、保温时间20 min为最佳。弱酸性染料以阴离子的形式上染到锦纶 6 纤维上，FK-407 固色剂属于阳离子型固色剂，可以与纤维表面的染料阴离子结合，封闭染料分子的亲水基，形成不溶性染料沉淀，从而提高了纤维的色牢度［2］。综合考虑固色效果和成本因素，最终确定第 2 次固色的优化工艺为: 固色温度 50 ℃，保温 20 min。经过二次固色后碱汗渍色牢度能达到 3 ～ 4 级，酸汗渍色牢度达到 4 级。这是因为二次固色能有效地封闭染料的亲水基，并形成阻碍染料分子水解的缔合体薄膜，固色同时也可有效地洗除纤维表面的浮色，大大提高汗渍色牢度，尤其是碱汗渍牢度。
2． 3 二次固色后的摩擦牢度
固色前后锦纶 6 的摩擦牢度变化见表 3。
从表 3 可知，经过固色后摩擦色牢度略有下降，这可能是因为染料和固色剂形成缔合体薄膜的抗摩擦性较差，在摩擦的时候，导致部分薄膜脱落，从而使摩擦色牢度略有下降，但能达到 3 级以上。
3、结论
锦纶 6 染色后的优化固色工艺为: 第一次固色用2% 酸 性 固 色 剂 ＲFX-1206，固 色 温 度 85 ℃，保 温30 min; 第二次固色用 2% 阳离子型固色剂 FK-407，固色温度 50 ℃，保温 20 min。固色后锦纶 6 的碱汗渍色牢度能达到 3 ～ 4 级，酸汗渍色牢度达到 4 级; 摩擦色牢度略有下降，但仍达到 3 级以上。
电解质为氯化钠时，k = 0，式( 4) 可以写成:Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs ( D)
根据文献值，K( Na + ) = 0． 021，K( Cl－ ) = 0． 14，代入 式
( 3) ，得出的函数关系与图 7 吸附等温线试验数据吻合得很好，即氯化钠电解质存在下，织物上的染料浓度随染浴中染料浓度的上升不断上升，逐渐趋向于吸附平衡值。同时，校正后的Donnan 模型还能预测不同电解质浓度下，电解质对染料上染纤维织物的影响。对于氯化钠，最初随氯化钠浓度的上升，由于离子间相互作用竞争染位，随着染位的减少，上染率急剧下降;后来随着电解质浓度的继续增加，疏水力作用占主导地位，由于氯化钠的 k = 0，得出 Cf ( D) = λZ( D) K( D) Cs ( D) ，所以纤维上的染料浓度基本没有随电解质浓度的变化而改变。再根据式
( 4) ，预测的函数与试验数据吻合( 图 8) 。对于磷酸二氢盐，因为该盐含有水结构促进离子，k ＞ 0，令K( D) = K( D* ) + k( TN ) an，可以看出，K( D) 与电解质浓度呈正相关关系。再根据上述提到的 Cf ( D) = λZ( D)K( D) Cs( D) 可知，达到上染平衡时，当染浴中染料浓度［Cs ( D) ］恒定，则纤维上染料的浓度［Cf ( D) ］与 K( D) 成正比。随着电解质浓度的上升，λ 减小，K( D) 增大。如图 9，最初纤维上染料浓度的下降是由于竞争染位作用，之后的上升是由于电解质的疏水力作用。用校正后的 Donnan 模型计算，不仅可以很清楚地看到呈凹形的等温线函数，并且该函数的值也与试验数据非常一致。
四、结论
综上所述，染料上染织物，尤其是离子染色过程中，染液中的电解质同时影响染料与纤维间的离子作用与疏水力作用。其对疏水力作用的影响决定于电解质离子的感胶离子数。大量试验结果表明，硫酸盐和磷酸二氢盐等含有水结构促进阴离子的电解质，可以增加染浴中染料和纤维之间的疏水力作用。基于以上认识，采用校正后的 Donnan 模型更好地描述多因素下纤维吸附阳离子染料的染色过程，该模型的预测结果和试验数据高度吻合，再次验证了研究离子染色过程时，疏水力对吸附的贡献不可忽略。这一认识对于利用电解质调节离子型染料对离子型纤维的上染有重要意义。
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