提高活性染料深浓色染色织物湿摩擦牢度的探讨

摘要：活性染料深浓色染色纺织品的湿摩擦牢度是困扰提高产品质量的难题之一。本文就造成湿摩擦牢度不合格的原因，对染料和助剂的选用，染整加工工艺合理化和测试方法进行了探讨，提出了一些观点，抛砖引玉，以期共同解决。
关键词：活性染料  深色  湿磨擦牢度
一、如何提高活性染料深浓色织物的耐湿摩擦牢度是染整技术工作者极为关心的事，是提高纺织品质量，也是出口纺织品和服装必须克服的贸易技术壁垒之一，成为大家关心的一个热点。
造成活性染料深浓色纺织品的湿摩擦牢度不合格的原因主要是：水溶性染料的浮色转移和有色纤维微粒子（10-40毫微米）的机械摩擦转移。
染色布的湿摩擦牢度是指用湿态的白布按规定条件与染色布试样进行摩擦，根据白布上的沾色程度与标准灰色沾色样卡对照评定，也就是染料分子和有色纤维微粒子通过界面接触向测试白布转移程度。相同的织物，相同的染料和相同的前处理及染色工艺的条件下，色泽越深，湿摩擦牢度越差。
活性染料分子内的水溶性基因有利于染料的溶解和上染，但成为染色织物耐湿摩擦牢度的不利因素。由于湿态白布上水介质的存在，使活性染料产生脱离织物而进入水介质的倾向。因此同一个活性染料染色物的干摩擦牢度可达4-5级，而湿磨擦牢度2-3级也很难达到。
二、提高湿摩擦牢度的措施
1、活性染料染色物上的浮色是造成深浓色织物的湿摩擦牢度不合格的主要原因。活性染料的浮色染料包括有：已吸附在纤维上而未参予与纤维共价反应的染料，部份水解的染料以及已消除硫酸酯后的乙烯砜基染料，浮色染料的总量可以用活性染料染色特征值的SERF值中的最终上染率E和最终固色率F之差，即E-F值来显示。因此必须选用染色后浮色量少的活性染料，便于清除浮色；也就是E-F值越低，浮色量就越少。如果固色率很高，染料上染后大部分与纤维固着，浮色量可以大大减少，例如Cikacron C型、F型，Procion H-EXL等活性染料的固色率高于80%，这些活性染料染色的浮色量相对较少，有利于去除浮色。但是最终上染率E与一次上染率S又有一定的关系，S值是显示活性的直接性，不能很高。一般对于活性染料固色率F底于70%，E-F值大于15%，S值大于75%时，浮色就很难清除，不能作为深浓色活性染料选用。
2、深浓色染色所用染料浓度高，浮色染料量也增多。纤维对染料的吸附有一个极限值，即染色饱和值，一般不可超过染色饱和值的10%，过量的染料不能上染和固着，形成在织物表面堆积，影响染色物湿摩擦牢度。必须选用高提升力的活性染料，在染料用量不多的情况下能达到要求的染色深色。近年来开发了多活性基的活性染料，例如Cikacrou深红S-B的提升力为一般红色活性染料（如C.I. 活性红239，195）的3倍左右，其它的活性基染料如Cikacron红C-2G（C.I.活性红228）为二个乙烯砜基和一个一氯均三嗪基，Cikacron红FN-3G（C.I活性红266）为一氯均三嗪，一氟均三嗪和乙烯砜基，Remagol Red BS为二个乙烯砜基和一氯均三嗪，都有优异的高吸尽率、高固色率和高提升力，水解染料易去除。
3、除了正确选用染料，合理的染整加工工艺也是提高湿摩擦牢度重要的一环。织物表面越平滑，湿摩擦牢度越高，因此烧毛要净，同时也减少有色纤维微粒子。染色半成品的毛效直接影响染料上染时的透染性，透染性越好，上染后的染料向纤维内部扩散也越好，有利于减少织物表面染料堆积，添加渗透剂和丝光处理，都有利于提高湿摩擦牢度。
洗除浮色是关键，浮色染料的洗除程度与它们对纤维的直接性有关，其中直接性最大的是乙烯砜基染料，最难洗除；其次是水解染料，未反应的β-硫酸酯乙基砜染料因存在硫酸酯水溶性基，直接性最小，是最容易清除的浮色染料。通常通过水洗、皂洗去除浮色和电解质、碱剂，其中皂洗所用助剂必须具有良好的渗透功能，而与染料亲和并形成胶束，降低染料和纤维的亲和力，形成内核为染料的胶束后稳定地分散在水中，可选用具有渗透和分散功能的阴离子型和非离子型表面活性剂复配而成，忽视了兼有上述两种功能的助剂，往往达不到彻底洗除浮色的效果。
水质是非常重要的因素，如果水质硬度高，将使浮色染料的水溶性基形成难溶于水的色淀，严重影响浮色染料的去除。
烘干的方式也很重要，接触式烘燥的染料分子转移量离子非接触式烘燥。
4、活性染料深浓色织物的染色工艺中用碱量比较高，必须加强水洗，染色织物布面的PH值应控制在6.5-7.5范围内（Oeko-Tex标准ISO的技术标准为4-7.5及4.0-9.0），以防止碱性介质使乙烯砜基与纤维间的醚断裂而造成褪色。
5、染色布的表面光洁度越差，它与测试用白布之间的摩擦系统越大，有效接触面也增大，湿摩擦牢度因此而下降。Eeo-Lakel对湿摩擦牢度至少2-3级，但粗斜纹牛仔布允许2级，就是因为斜纹布比平纹布的摩擦系数大。例如在所有条件相同情况下，染色物湿摩擦牢度的好坏依次为：
贡缎织物>府绸织物>平纹织物>斜纹织物>绒类织物
轧光织物>常规织物> 起毛织物
6、有许多后整理剂在提高功能同时，使织物强力受到损伤，例如耐久免烫树脂初缩体，阻燃剂，卫生整理剂等，使棉纤维的聚合度（DP）下降。
增加了有色纤维微粒子，使湿摩擦牢度下降。
7、专用固色剂可使深浓度活性染料染色布的湿摩擦牢度提高0.5~1.0级要求如下：
（1）能成膜的高分子化合物，带有官能团（-OH,-NH2）的聚氨酯或有机硅，并有交联剂与高分子聚合物交联使具有耐久性和快速成膜。
（2）不色变，不泛黄，不降低日晒牢度。
（3）具有降低织物摩擦系数，并能提高织物手感。
（4）仍保持棉织物透气透湿服用性能。
湿摩擦牢度是近年来一直困扰活性染料及其它染料的难点，除了改善湿处理牢度的以上一些措施以外，最近推出提高湿摩擦牢度的助剂，这些助剂是含有-OH，-NH2等官能团的高分子化合物，利用含有环氧乙烷端基的交联剂，在织物表面迅速成膜，籍以隔绝织物表面堆积染料与耐摩擦测试仪的测试白布。而且这类高分子化合物兼有柔软剂的作用，使成膜的摩擦系数降低，使测试耐摩擦时减缓测试布与织物之间的摩擦阻力。由此提高了织物的湿摩擦牢度。
这类助剂在染色织物上很快形成耐久性膜，不会降低日晒牢度，也灭色变，兼有柔软剂功能。
三、染色纺织品耐摩擦牢度测试方法的差异
耐摩擦牢度的测试是在摩擦牢度测试仪上，将标准摩擦白布（干态及湿态）固定在摩擦头上，在一定的压力作用下，对染色纺织品按规定的摩擦次数，一定的摩擦动程下操作。试样干后在标准光源下用标准沾色灰卡评定摩擦白布的沾色程度进行评级。
国际上耐摩擦牢度的测试方法主要有以下4个标准。
1、2001年5月1日发布的ISO105-X12-2001纺织品耐摩擦牢度方法。
2、GB/T3920-1997纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度
3、AATCC8-1996耐摩擦色牢度
4、JIS L0849-1996耐摩擦色牢度测试方法
以上4种摩擦牢度测试方法的主要区别如下：
ISO105-X12-2001与ISO105-X12-1993相比，是前者需将试棉和测试白布在20°±2℃和65%±2%相对湿度下至少平衡4小时，而后者无此要求。GB/T3920-1997是等效采用ISO105-X12-1993标准。4种测试方法所用标准摩擦白布都是平纹，但是纱支、密度、捻度有差异。GB/T3920和ISO105-X12要求标准白布的摩擦方向与试样的经纬向平行，而AATCC8则要求45°方向。4种测试仪器和参数基本相同，即摩擦头垂直压力为9N，摩擦动程100mm。标准摩擦白布湿态摩擦时，ISO105-X12、GB/T3920和JISL0849的含水量为100%，而AATCC8为65%±5%。
对于不同织物的组织结构，标准摩擦白布的含水率，测试仪器类型，测试参数对测试结果有一定影响，也就是说，不同的耐摩擦牢度测试方法对于同一测试样布会有不同的结果。虽然有时只有0.5-1.0级之差，对于是否达到合格的湿摩擦牢度是至关重要的，有时是致命的。下表列出不同测试方法得到的测试数据。
测试方法
黑色纯棉灯芯绒
枣红色纯麻机织物
ISO105-X12-2001
经向
2
2~3
纬向
2~3
2~3
GB/T3920理学1997
经向
2
2~3
纬向
2~3
2~3
AATCC8-1996
2~3
2~3
JIS L0849-1996
1~2
2~3
四、结束语
如何提高活性染料深浓色染色物的湿摩擦牢度是一个综合性的问题，必需从染料选用、染整加工工艺等采取措施，并涉及提高湿摩擦牢度的活性染料和专用助剂的研究和开发。减少染色物上浮色和去除浮色是提高活性染料深浓色染色纺织品最为关键的一个措施。