溶胶-凝胶法提高直接染料皂洗牢度初探.pdf

溶胶一凝胶法提高直接染料皂洗牢度初探 罗敏陈水林 ( 糸华大学化学与化工学院，卜海，2 0 0 0 5 1 ) 摘要：提出种提高直接染料皂洗牢度的新方法溶胶一凝胶法，初步宴验的数据说明该力法是一种简单有效的固色途径 关键词：染色直接染料溶腔一凝胶法固色皂洗牢度 中圈法分类号：T s1 9 3 6 3 l 文献标识码：A 直接染料是染色r 业中常用的一大类染料，具 有品种多、色谱全、数量大、用途广、应用简便等优 点。在中性或弱碱性浴中，直接染料可以染棉、麻、 粘胶等纤维素纤维；在中性或弱酸性浴中，直接染料 可以染蚕丝和羊毛w 。 直接染料的出现在染色历史上具有很重要的意 义。在直接染料诞生之前，棉、麻等植物纤维纺织品 的染色大都要经过媒染剂处理，手续很复杂。而直接 染料染色时，只需将棉布置于染浴中煮沸，即可得到 所需的颜色，这在当时确实是一个很大的进步。化学 合成的第一只直接染料称刚果红，在此基础上，以苯 胺为原料的各种化学合成直接染料相继出现，逐渐形 成了一·类对纤维素纤维染色十分重要的染料”1 。 虽然直接染料对纤维素纤维具有一定的亲和 力，但由于直接染料的分子上通常带有较多的亲水 性磺酸基或羧基，使得直接染料易溶于水，导致直接 染料的牢度特别是水洗牢度低劣，目前直接染料在 棉织物上染色的应用受到很大限制，因此必须对直 接染料进行固色，以改善其水洗牢度。 直接染料染的棉布经各类固色剂处理后，水洗 牢度通常能有所改善，但沾色牢度通常只能达到2 3 级，而且这些固色剂中有很多是对人体和环境 有害的。随着我国加入w T O ，世界各国对于染色牢 度方面的要求和对生态环境方面的要求较之以前更 为严格，因此有必要对直接染料的固色方法进行进 一步的探索。 通过初步的实验研究发现，采用溶胶一凝胶法 整理织物可以对直接染料有明显的固色作用。溶胶 一凝胶法是2 0 世纪8 0 年代新近发展起来的一种制 备材料的新方法，它是指金属的有机或无机化合物 经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成为氧 化物或其它固体化合物的方法”1 。其基本原理是将 金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形 成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙 烘去除有机成分，最后得到无机材料。主要包括溶 胶的制备、溶胶一凝胶转化和凝胶干燥三个过程，用 反应式表示如下。， 水解：M ( 0 R ) 。+ n H ，0 一+ M ( 0 R ) 川( ( ) H ) 。+ n H O R 缩聚：2 M ( O R ) 一。( O H ) 。一IM ( 0 R ) ( O H ) 。J ：0 + H 2 0 总反应式表示为：M ( 0 R ) 。+ H 2 0 ，M 0 ：+ 4 H O R 式中M 为金属，R 为有机基团，如烷基”。 目前所见到有关溶胶一凝胶法的报道多用于制 备材料，该法在制备的初期就能控制颗粒的大小，可 _ 1 u 。一。一“一一H d “ 不严重，图中曲线2 的后端压力下降即由水锤现象 造成的。 4 讨论 由于采用了假设条件及泵内弹簧作为刚体考 虑，喷嘴出水口射流速度的理论计算值与实际测试 值之间尚存在微小差距，为此喷嘴出水口射流速度 的理论计算有待于进步完善。 5 结论 通过建立喷水织机引纬系统的力学模型和计算 方法，首次考虑r 双臂杠杆套件的转动惯量和水流 阻力损失，得出了计算喷嘴口出流速度的理论公式。 该理论研究在分析喷水机构各项参数对出流速度的 影响方面，在优化喷水参数及进一步提高射流的稳 定性、提高喷水引纬的速度和适当扩大织幅方面具 有一定的参考价值。 参考文献 l 陈明新型织机上海：中国纺织大学出版社J 9 9 9 ：7 7 9 3 2张光顺等流体力学北京：清华大学出版杜+ 1 9 9 9 ：4 6 1 2 7 3 张宜华精通M A l n B5 北京：清华大学出版杜J 9 9 9 ：1 5 3 。1 5 8 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 以根据需要得到不同大小的物质，尤其在纳米材料 的制备片面应用很多。但是将溶胶一凝胶法应用到 纺织领域的报道很少见，根据其摹本原理采用溶胶 一凝胶法对纺织品进行后整理，使制备得到的溶胶 直接在织物上进行溶胶一凝胶转化和凝胶的1 二燥， 从而在织物卜形成一层网状结构，起到固定染料，提 高色牢度的作用。该法具有用量少、成本低、操作简 单、对环境污染小等优点，是一种牟新的固色方法。 浚方法可用于湿牢度极差的直接染料，能娃著改善 直接染料的皂洗牢度，有望使直接染料的应用突破 牢度差这一致命的限制而重获新生。 l 实验 1 1 药品与染料 正硅酸乙酯：分析纯，中国医药集团上海化学试 剂公司；无水乙醇：分析纯，上海振兴化工一厂；盐酸： 分析纯，上海金都试剂厂；直接黑：上海某染料厂。 1 2 织物 平纹棉府绸( 1 2 0 m 2 ) 。 1 3 溶胶制备与整理 溶胶制备方法略，整理方法如下：将用直接染料 染好的棉布在该整理液中二浸二轧，在鼓风烘箱中 烘干，经1 2 0 1 5 0 热处理。 2 结果与讨论 2 1 皂洗牢度测试 皂洗牢度在其测试仪上进行，配制4E ，L 的皂洗 液，将4c m ×1 0c m 的布样与同样大小的白棉布缝 合，浸于5 0m L 皂液中，放人皂洗牢度测试仪中，于 4 0 皂洗3 0m i n 后取出，用蒸馏水洗净布样，拆线， 晾干。在s F 一6 ( ) 0 型D A T Ac O L O R 测色配色仪上进 行测试。 2 2 不同组分的蓿胶对皂洗牢度的改善作用 制备不同组分的溶胶，按照前面所述的整理方 法整理，测试皂洗牢度，数据见表l 。 从表】数据可以看出，溶胶A 一溶胶F 均对直 接染料的皂洗牢度有明显的改善作用。经溶胶一凝 胶法整理过的织物，不论是原样变色还是白布沾色 都有一定程度的提高。另外，皂洗牢度的改善对 2 染样的敛果比3 染样的效果好。和未经整理 的布样相比，经溶胶一凝胶法整理过的布样，其皂洗 牢度普遍能提高15 2 级，有较好的固色作用；， 2 3 溶胶浓度对皂洗牢廑的影响 将溶胶B 进行不同程度的稀释，以获得不同的 浓度，然后对织物进行整理，测试皂洗牢度，数据见 表2 。 表1 经不同组分溶胶整理的皂洗牢度 最2 坚埋液浓厦对皂洗牢鹰的影响 布样 。：冀麓，原誉色“瑟色 干：整理 ：1 j 2 藩胶r 整理 ；：；3 ：4 溶胶F 稀释24 、53 2 倍整理 3 4 52 3 溶腔F 稀释24 52 3 3 倍整理342 从表2 中的数据可以看出，整理液浓度对原样 变色的改善程度影响较小，对白布沾色的改善程度 影响较大。原样变色几乎不随整理液浓度的变化而 变化，都是由原来的3 级提高到4 5 级；但白色沾 色的改善程度随整理液浓度的降低而降低，这说明 整理液必须要达到一定的浓度才能有较好的嘲色 效果。 3 结论 初步实验表明，应用溶胶一凝胶法，浸渍织物后 经过热处理，在织物表面形成一层薄而透明的网络 结构凝胶膜，染料分子为该网络所固定，明显的提高 了皂洗牢度，是一条有效的固色途径。初步实验还 证明，该方法对活性染料和分散染料染色品的周色 也有明显效果，有待于进一步的实验研究。 参考文 献 I 陶乃燕主编染整_ 程第二册北京：纺织工业出版社，1 9 9 0 船 2 E 海市纺织工业局染料应用手册编写组编絷料应用手册北 京：纺织工业出版牡1 9 8 4 3r fJ ：等硅酸盐学报，1 9 9 3 ( 5 ) ：“3 4 张立德等纳米材料和纳米结构北京：科学出版杜2 0 0 l 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark