www.fibreadd.com 设为主页 收藏本站 企业服务  
鸡胰腺冻干粉|鸡胰腺粉(冻干)| 片碱| 乙二醇丁醚|乙二醇|食品级白油(食品级石蜡油)|山梨醇| 聚乙二醇|二甲基乙酰胺(DMAC)| 二甲基亚砜
相关图书
文字广告刊登!
100元/月
0371-63920667
精练酶GJB
环保型复合生物酶棉纤维精练处理剂
广州市广健精细化工厂
永久性抗静电剂(ANTICX-CX)
反复洗涤也仍保持良好的抗静电效果
韩国一信化学会社
过氧化物、总硬度测试条
上海恒奇仪器仪表有限公司(德国MERCK公司-----华东地区总代理)
上海固德化工
BASF非离子表面活性剂
电 话:021-62327681
 
 
 
   
静电自组装阻燃蚕丝织物的染色性能

                                          静电自组装阻燃蚕丝织物的染色性能
                      沈家力1,潘娜1,代翱杰1,宋岩华1,关晋平1,孙道权2,陈忠立2
    (1.苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215006;2.海安鑫缘环贸数码科技有限公司,江苏海安226621)
    摘要:静电层层自组装技术制备的阻燃蚕丝织物的染色工艺为:真丝织物先进行壳聚糖和植酸钠交替自组装再染色,组装最外层为带正电荷的壳聚糖。在此工艺下,当组装层数达到15.5 层,织物极限氧指数达28.5%,1.0%弱酸性染料染色时的上染率可达65.7%,染色织物具有优良的耐摩擦色牢度,固色剂ESX-960 处理能有效提升耐皂洗色牢度。
    关键词:弱酸性染料;染色;静电层层自组装;丝织物;壳聚糖;植酸钠
    中图分类号:TS193.636 文献标识码:A 文章编号:1000-4017(2015)01-0001-04
    0 前言真丝的阻燃整理主要有化学品后整理及接枝改性方法,但这二种方法对真丝织物风格有一定影响,有的处理方法还会有甲醛释放。目前研究了一种新型改性方法,即采用静电层层自组装技术,通过真丝织物表面电荷的静电相互作用,交替地吸附带相反电荷的聚电解质阴阳离子,以使织物表现出吸附物质的性能[1-3]。有报道,真丝织物通过交替吸附带正电荷的壳聚糖分子和带负电荷的植酸钠分子,在达到一定的吸附层数时,织物表现出很好的阻燃效果,极限氧指数能达到30%以上,具有优良的耐水洗性能,且基本不会影响其服用性能[4]。
    目前为止,尚未有人研究静电层层自组装对真丝织物染色性能的影响。本试验研究了弱酸性染料对壳聚糖植酸钠静电层层自组装真丝织物染色性能的影响,以供参考。
    1· 试验
    1.1 材料及仪器
    织物 11206脱胶真丝电力纺(脱胶率23%,面密度43 g/m2,苏州华思集团)
    试剂 壳聚糖[99%,分子式C6nH11nNO4n],植酸钠(98% ,相对分子质量923.82,分子式C6H6Na12O24P6,西亚试剂),弱酸性染料(TectilonRed 2B 200%,亨斯迈纺织染化),固色剂ESX-960(杭州英仑化学助剂有限公司),固色剂Y(石家庄市华达助染化工厂),乙酸、无水硫酸钠(分析纯),中性皂片(市售)
    设备 FTT0002型氧指数测定仪(英国FTT公司),UltraScan PRO测色仪(美国HunterLab公司),UV-1800 紫外分光光度计(日本Shimadzu 公司),SW-12 型耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂),Y571B 摩擦色牢度仪(南通宏大实验仪器有限公司)
    1.2 试验方法
    1.2.1 煮练
    在真丝织物组装及染色前,需去除表面多余的杂质,保证组装和染色的均匀性,故对真丝织物进行煮练。煮练采用中性皂片2 g/L,浴比1∶50,煮练温度50 ℃,时间10 min。
    1.2.2 染色
    
    1.2.3 静电自组装工艺流程
    配置1%壳聚糖溶液,用乙酸调节pH=5;配制2%植酸钠溶液,用乙酸调节pH=5。先将织物浸入壳聚糖溶液中一段时间,取出后挤干,用去离子水润洗3遍,80 ℃烘干;再将织物浸入植酸钠溶液中一段时间,取出后挤干,然后用去离子水润洗3次,80 ℃烘干。正负电荷交替组装一次为一层,第一层时间15 min,以后各层组装时间均为1 min。
    1.3 测试
    极限氧指数按GB/T 5454—1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》测定。
    耐皂洗色牢度按GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。
    耐摩擦色牢度按GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。
    上染率分别测试稀释后残液和原液的光密度值,按式(1)计算上染率:
    上染率=(1-A 残/A 原)×100% (1)
    式中,A 残——稀释后染色残液吸光度
    A 原——稀释后染色原液吸光度
    2· 结果与讨论
    2.1 先染色后组装工艺
    先对真丝织物进行弱酸性染料染色(1.2.2节),再进行静电自组装(1.2.3节)。织物的极限氧指数如表1所示。
    
    植酸钠中磷元素含量较高,壳聚糖中含有氮元素,两者构成磷-氮协效阻燃剂[5],相互结合能发挥优良的阻燃作用[4]。
    在pH=5的弱酸性染液中,染料分子显负电性,其可与真丝织物通过离子键相互结合,还能与纤维产生较强的范德华力和氢键结合[6]。弱酸性染料分子自身携带少量负电荷,当其与真丝结合后,形成一定的空间位阻,阻碍第一层的壳聚糖吸附作用,不利于后续静电自组装的进行。
    2.2 先组装后染色工艺
    先对真丝织物进行静电层层自组装(1.2.3节),再进行弱酸性染料染色(1.2.2节)。织物氧指数如表2所示。
     
    由表2 可知,酸性染料在染色过程中要经过95 ℃的高温处理,而且在染色过程中试样被不断振荡,织物的阻燃性能受到了一定的影响,但是依旧能获得阻燃效果。徐婕[4]等人对组装后的真丝织物进行耐水洗测试,结果显示组装层数为20层或30层的织物可耐20次水洗,可见组装后的壳聚糖和植酸钠之间具有较强的结合力。
    2.3 工艺优化
    2.3.1 组装最外层电荷性质对染色深度的影响
    表3为组装最外层电荷性质对染色深度的影响。
    
    由表3可知,先组装后染色工艺能明显提高真丝织物的染色深度,且当组装最外层为壳聚糖时,染色深度得到进一步提升。染液pH=5时,弱酸性染料分子携带负电荷,而壳聚糖中氨基吸附氢离子,带正电荷[7-8]。因此,壳聚糖层通过静电作用可吸附更多的弱酸性染料分子。组装最外层为植酸钠时,其在水溶液中含有羟基,可与酸性染料结合形成氢键,提高酸性染料的上染率。
    Rubner[9]等研究了组装pH值对表面性能的影响。他们认为,一般情况下,当较薄的层吸附到较厚的层时,很多链段会从较厚的层穿插到表面层[7]。在本试验中,壳聚糖是弱聚电解质,而植酸钠是强聚电解质,在pH=5 的条件下,壳聚糖带电量较小,分子链呈现卷曲结构,吸附层较厚,此时部分壳聚糖会穿插到最外层。携带正电荷的壳聚糖和携带负电荷的酸性染料相互结合,有效提高染色深度。
    2.3.2 组装层数对极限氧指数的影响
    在染色过程中,真丝织物要经受95 ℃的高温和频繁振荡,极限氧指数会受到影响。不同组装层数的真丝织物染色后的极限氧指数如图1所示。
    
    由图1可知,组装后的真丝织物经染色后,极限氧指数有不同程度的降低,下降的平均幅度约为0.8%。当层数达到15.5层及以上时,染色后真丝织物的极限氧指数保持在28%以上,表现出优良的阻燃性能。随着组装层数的增加,极限氧指数也随之增加,表现出和未染色同样的规律。
    2.3.3 组装层数对上染率的影响
    组装层数对真丝弱酸性染料上染率的影响见图2。
    
    由图2可知,当组装层数为10.5层时,弱酸性染料的上染率达到64%,相对于未组装的真丝织物,提升了约20%。随着组装层数的进一步增加,上染率微弱增加。
    弱酸性染料在酸性条件下携带负电荷,部分酸根阴离子通过离子键与真丝织物结合,部分通过氢键和范德华力结合[10]。试验中最外层为在酸性条件下携带正电荷的壳聚糖,对酸根阴离子具有优良的吸附作用[11]。
    随着组装层数的增加,真丝织物表面电荷密度增加,增大了对染料酸根离子的吸附。当组装稳定时,每层壳聚糖和植酸钠的吸附量保持稳定,电荷密度保持不变,因此上染率基本保持不变。但是随着组装层数的增加,组装层的厚度呈一定的线性或指数关系[12],影响了上染率。
    2.3.4 固色剂对色牢度的影响
    织物组装后对弱酸性染色牢度的影响见表4。
    
    由表4可知,先组装后染色真丝织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度略有下降,下降幅度为半级。
    蚕丝织物采用弱酸性染料染色后,一般需要经阳离子固色剂固色[5]。固色剂Y和固色剂ESX-960是两种优良的丝织物固色剂。丝织物先组装10.5层后染色1.0%,再分别用固色剂Y和固色剂ESX-960处理,其耐皂洗色牢度如表5所示。
    
    由表5可知,使用固色剂ESX-960,可明显提高先组装后染色真丝织物的耐皂洗色牢度。
    3· 结论
    (1)真丝织物先进行壳聚糖和植酸钠静电交替自组装,再进行弱酸性染料染色,能有效保持较高的极限氧指数,且提高了染料的上染率。当组装最外层为带正电荷的壳聚糖时,能有效吸附弱酸性染料,进一步提升染色深度。
    (2)自组装织物在染色过程中经受95 ℃的高温和振荡,极限氧指数略有下降,但不影响实际使用。染色织物的耐摩擦色牢度达到4级以上,通过固色剂ESX-960可有效提升织物耐皂洗色牢度。
    (3)优化的工艺为:对真丝织物组装15.5层,最外层为壳聚糖,处理织物的氧指数能达到28.5%,弱酸性染料染色1.0%时,上染率可达65.7%。
参考文献:
[1]胡燕,蔡开勇.层层自组装技术在基因活化生物材料表面工程的应用[J].生物医学工程学杂志,2008,25(3):738-741.
[2]Song Z J, Yin J, Luo K, et al. Layer-by-layer buildup of poly 
(Lglutamicacid) /chitosan film for biologically active coating[J].
Macromol Biosci, 2009,9(3):268-278.
[3]张云,贾彦荣,邵建中.结构生色SiO2多层膜的静电自组装法构造[J].印染,2012,38(17):1-4.
[4]徐婕.采用静电层层自组装法制备阻燃丝织物的工艺条件及产品性能测试[J].蚕业科学,2014,40(1):75-80.
[5]陈荣圻.无卤膨胀型阻燃剂的研究和开发(一)[J].印染,2010,36(10):49-51.
[6]李晓辰,李兵,陈国强,等.细纤度真丝酸性染料染色[J].印染,2013,39(4):30-33.
[7]袁伟永.层层静电自组装技术构建抗菌涂层的研究[D].杭州:浙江大学,2006,28-29.
[8]何源,徐成书,师文钊.抗菌整理研究进展[J].印染,2013,39(1):50-54.
[9]Yoo D, Shiratotori SS, Rubner MF. Controlling Bilayer Composition 
and Surface Wettability of Sequentially Absorbed Multilayers of Weak 
Polyelectrolytes[J], Macromolecules, 1998, 31(13).
[10]陈国强.新编丝织物染整[M].北京:中国纺织出版社,2006,6:84.
[11]周岚.基于真丝织物非损伤性改性的天然染料染色方法:中国,102433772A[P].2012-05-02.
[12]张哲.静电自组装技术及其在医药领域的应用进展[J].食品与药学,2010,12(09):351-353.


关闭窗口
 
广告刊登 网站建设关于我们 E-mail: fsp214@126.com webmaster@fibreadd.com 
Copyright (c) 纺织助剂网
电话:0371-63920667 13700882932 传真:0371-63696116 QQ:56539122 本站部分文章来自互联网,如有侵权,请与信息处联系
豫ICP备10204082号-16