2.3碳酸氢钠用量对棉织物喷墨印花质量的影响
将1.2处方中的碳酸钠换成碳酸氢钠,研究NaHCO3用量(1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%)对棉织物喷墨印花质量的影响,结果见表3。
表3碳酸氢钠对数码喷墨印花质量的影响
NaHCO3用量/%1234567
粘度/Pa•s1.0131.0371.1131.1211.1271.1231.001
K/S值黑182720.7321.8420.9520.4919.7119.35
红8.3118.2921.6821.6921.7121.7521.74
黄6.2216.1218.8218.8718.9018.8518.81
干摩擦牢度-5级5级5级5级5级5级
湿摩擦牢度-3~4级3~4级3~4级3~4级3~4级3~4级
皂洗牢度-5级5级5级5级5级5级
日晒牢度-3级3级3级3级3级3级
注:ˉ表示各颜色的K/s值很低,得色浅,没有使用价值,故不对其牢度进行测试,以下各表同。
由表3可知,随NaHCO3用量的增加,浆料粘度呈先上升后下降趋势;当NaHCO3用量达到5%时,粘度达到最大值。随着NaCO3的用量增加,黑色的K/S值呈先增大后减小的趋势,当用量为3%,K/S值最大。当NaHC03用量达3%黄色和红色的K/S值变化幅度小。在一定范围内,改变NaHCO3用量,不会对色牢度产生明显影响,均良好。
Na2CO3用量增加到5%,由于碱剂用量过多,造成了浆料的部分水解,进而粘度有所下降。但是NaHCO3的碱性并不大,因而水解浆料的程度较轻,故粘度下降幅度小。NaHCO3的用量直接决定了pH值大小,而pH值是影响最终得色量的关键因素之一。NaHCO3为1%时其用量过低,导致pH值过低,纤维素阴离子太少而使固色率低,得色量少;当其用量为7%时,用量过多,导致pH值过高,产生大量纤维素阴离子会使活性染料水解。所以,当碱剂NaHCO3的用量为3%时既能达到合适的K/S值,各项牢度均良好,同时比较经济。
2.4新型碱剂和渗透剂用量对棉织物喷墨印花质量的影响
海藻酸钠1.5%、Na2SO44%,改变新型碱剂ESS用量(0.5%、1%、1.5%、2%)和耐碱渗透剂CP105用量(1%、2%、3%、4%),将1.2工艺流程中的碳酸钠换成新型碱剂ESS,尿素换成研究耐碱渗透剂CP105。研究新型碱剂和渗透剂用量对棉织物喷墨印花质量的影响,结果见表4。
表4新型碱剂和耐碱渗透剂用量对数码喷墨印花质量的影响
新型碱剂ESS/%0.511.52
耐碱渗透剂CP105/%1
K/S值黑3.5911.8415.3514.12
红3.705.879.567.67
黄2.775.706.085.38
耐碱渗透剂CP105/%2
K/S值黑9.2314.4015.4014.65
红11.2515.7516.1215.64
黄7.9613.3515.2612.72
耐碱渗透剂CP105/%3
K/S值黑10.2215.3515.4915.35
红9.8412.2112.9213.37
黄7.8810.5713.3410.72
耐碱渗透剂CP105/%4
K/S值黑12.2215.6915.9715.37
红7.9610.5310.7210.41
黄3.747.958.325.86
干摩擦牢度/5级5级5级
湿摩擦牢度/3~4级3~4级3~4级
皂洗牢度/5级5级5级
日晒牢度/3级3级级
由表4可知,随着新型碱剂ESS用量的增加,各颜色的K/S值先增加后减小,其用量为1.5%时K/S值最大。随着耐碱渗透剂CP105用量的增加,黑色的K/S值逐渐增加,当其用量到2%后,其K/S值增加缓慢;而红色和黄色的K/S值呈先增大后减小的趋势,当耐碱渗透剂用量为2%时,各颜色的K/S值均达到最大。但是与传统工艺相比各个颜色的K/S值均稍微偏小,得色偏浅。在一定范围内,改变新型碱剂ESS和耐碱渗透剂CP105用量,对色牢度不会产生明显影响,各配方的色牢度相当,均良好。
尿素的主要作用是吸湿并溶胀棉纤维,使染料可以很快进入纤维内部。尿素的吸湿性很强,可为纤维内部的反应提供条件。在汽蒸时,它可加速染料向棉纤维转移。而耐碱渗透剂CP105的吸湿作用不如尿素,只能起减小织物表面张力的作用,湿纤维只能靠自身的吸湿性吸收水蒸汽,所以在一定程度上不利于染料向纤维内部转移,进而影响固色效果[7]。新型碱剂多为有机碱剂,分子量很大,与传统碱剂相比,在相同的汽蒸时间内,新型碱剂ESS不易进入纤维内部和扩散,因而固色率偏低,得色偏浅。但是与尿素和传统碱剂相比,新型碱剂和耐碱渗透剂用量较少,可以达到经济环保的效果。
综上所述,综合考虑K/S值的变化和色牢度,新型碱剂ESS和碱渗透剂CP105的用量分别为1.5%和2%,既可以满足K/S值的需要又可以环保并节约能源。
2.5汽蒸时间对棉织物啧墨印花质量的影响
按1.2的预处理处方对棉织物进行预处理,喷墨印花后,汽蒸不同时间固色(10、15、20、25min),研究汽蒸时间对棉织物喷墨印花质量的影响,结果见表5。
表5汽蒸时间对数码啧墨印花质量的影响
汽蒸时间min10152025
K/S值黑18.4121.6521.9820.09
红1.6912.5122.2518.19
黄1.589.7819.7119.13
干摩擦牢度/级-555
湿摩擦牢度/级-343434
皂洗牢度/级-555
日晒牢度/级-333
由表5可知,当汽蒸时间为10min时,各颜色的K/S值最低,得色最浅;随着汽蒸时间增加,各颜色的K/S值呈先上升后减小趋势。当汽蒸时间到达20min时,K/S值分别达到最大值。
汽蒸时间是影响印花质量的关键因素之一。在汽蒸过程中,蒸汽能提供水分和热量,促使活性染料充分进入纤维内部,在碱性条件下与纤维发生共价键结合,最终固着在纤维上。汽蒸时间过短,共价键反应不完全,棉纤维与活性染料间的固色反应不能完全进行,得色量低。随着时间的增加,固色反应逐渐完全,织物得色深度明显提高。汽蒸时间过长,部分活性染料水解,尿素会分解生成氨气和缩二脲型产物,活性染料和氨气发生反应,在损失碱剂的同时又导致得色量下降。
所以,当汽蒸时间为20min时既能达到合适的K/S值,各项牢度均良好。