关键词：蚕丝织物;等离子体;改性;涂料染色

　　中图分类号:TS 193.8文献标志码:A

　　文章编号:0253-9721(2012)04-0082-05蚕丝外观光亮，手感柔软，深受消费者喜爱。涂料染色拼色容易，操作方便，可用于各类纺织纤维染色，引起印染工作者普遍关注，但也存在着染色匀染性差，染色牢度低(尤其湿摩擦牢度)，染深色困难等缺点[1]。在当今倡导清洁生产、节约资源的形势下，低温等离子体处理技术以其无需化学品、无需耗用大量水和能源、无需进行高成本废水处理和对环境友好的优势，在纺织工业中具有广阔的应用前景和市场。低温等离子体技术作为纤维改性的一种新方法，在纺织印染行业得到了广泛研究[2]。张春明等[3-4]采用等离子体对织物改性处理，研究了改性处理后织物涂料喷墨印花的效果，结果表明，等离子体改性处理可提高涂料对织物的着色性能。

　　本文采用低温等离子体对蚕丝织物进行改性处理，然后采用涂料进行轧染，研究织物经低温等离子体改性处理后的涂料染色性能，分析轧染工艺及不同种类黏合剂对涂料染色效果的影响，所开发的低温等离子体改性蚕丝织物的各项牢度和手感符合涂料轧染工艺的要求。

　　1·实验部分

　　1.1实验材料和仪器

　　织物:蚕丝双绉。药品:印地素红(涂料);黏合剂DF;黏合剂AH-101;黏合剂UF-120;特软黏合剂(芜湖中天印染公司)，润湿剂JFC(工业品)。

　　HD-101B冷氧等离子处理器(山东纺织科学研究院);PAD-轧染机(台湾瑞比公司);JMU针板拉幅热定型机(北京纺织机械器材研究所);S-4800扫描电子显微镜(日本日立公司)，X-rite 8400分光测色仪(韩国);Y571B摩擦色牢度仪(南通宏大实验仪器有限公司);YG(B)022D型自动织物硬挺度试验仪(温州大荣纺织仪器有限公司)。

　　1.2实验方法

　　1.2.1等离子体改性工艺及表面形态表征

　　在HD-1冷等离子体设备上对蚕丝织物进行改性处理[5]，功率为150 W，真空度为10 Pa，时间为5 min，介质为氮气。然后采用扫描电镜观察蚕丝纤维表面形态结构。

　　1.2.2涂料染色工艺

　　涂料染色工艺[6]:二浸二轧(涂料质量浓度为50 g/L，黏合剂质量浓度为20～120 g/L，浴比为20∶1，JFC质量浓度为2 g/L)→预烘(低温烘干)→焙烘(100～140℃/1～5 min)

　　1.2.3表观深度K/S值测试

　　用Xrite测色仪在CIELab测色系统下，D65光源，10°视角，测试织物K/S值，测量5个点取平均值。K/S值越大，表示染色深度越深。

　　1.2.4染色织物硬挺度的测试

　　在YG(B)022D织物硬挺度测试仪上进行测试，选择A方法，速度为5 cm/min，角度为45°，用抗弯长度表示，硬挺度越小，织物柔软性越好。

　　1.2.5染色织物摩擦牢度和水洗牢度的测试

　　摩擦牢度测试:按照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

　　皂洗牢度测试:按照GB/T 3921.1—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。

　　2·结果与讨论

　　2.1蚕丝等离子体改性后表面形态结构

　　图1(a)示出蚕丝纤维原样表面形态结构。可以看出纤维表面较为光滑。图1(b)示出等离子体改性蚕丝纤维的表面形态结构。可以看出经等离子体改性后，纤维表面出现凸起、碎片、凹坑或凹槽，出现了明显裂纹，表面变得粗糙，表明有明显的刻蚀现象。

　　2.2黏合剂种类对涂料染色性能影响

　　图2示出黏合剂种类对涂料染色K/S值的影响。可知，在同样涂料染色条件下，低温等离子改性后蚕丝织物K/S值明显高于未改性。主要是经等离子体处理后，由于高能活化粒子的轰击作用，使纤维表面的物理形态及化学组成发生了改变[5]，在纤维表面引入—OH、—COOH、—NH2等亲水基团[7]，织物表面极性基团多少、表面粗糙程度都会影响织物的黏结性能[8-9]，纤维比表面积增大[10]，从而增加了对涂料的吸附性能。表面粗糙度增加，减少对光的表面反射，也提高了染色织物的表观深度。

　　表1示出黏合剂种类对涂料染色效果的影响。可知，织物经低温等离子体处理后，各项牢度均有所提高。主要是由于等离子体改性提高了黏合剂与织物界面的黏结力，从而提高了色牢度[11]。在上述使用的常用黏合剂中，在相同用量时，特软黏合剂色牢度及手感方面均优于其他几种，黏合剂UF-120、黏合剂AH- 101是丙烯酸酯类、黏合剂DF是有机硅丙烯酸酯，特软黏合剂是聚氨酯型，相比其他几种，聚氨酯型黏合剂在织物上成膜性能较好，形成的皮膜具有较好透明性和较高的弹性，此外，纤维与皮膜之间也具有较强黏结力，因此，选择特软黏合剂作为涂料染色的黏合剂。

　　2.3黏合剂质量浓度对涂料染色性能影响

　　图3示出黏合剂质量浓度对K/S值的影响。表2示出黏合剂质量浓度对涂料染色效果的影响。可以看出，随着黏合剂浓度增大，K/S值也增大，低温等离子体改性后各项牢度和手感明显好于未改性。主要是由于增加黏合剂用量，有利于黏合剂在织物表面形成厚而均匀的皮膜，在黏合剂质量浓度达到80 g/L 时，低温等离子体改性后织物的K/S值较高，摩擦和皂洗牢度达到4.0级以上，但从硬挺度来看，随着黏合剂浓度增大，硬挺度也逐渐增大，反映了染后织物柔软度略有下降，但变化都较小。随黏合剂浓度进一步升高，K/S值略有所下降，主要是由于黏合剂浓度增大致使皮膜厚度增加，使颜料粒子对光的吸收散射受到影响，染色织物K/S值略有降低。综合考虑确定黏合剂质量浓度为80 g/L。

　　由所示数据可知，随着焙烘温度的提高，织物的各项染色牢度均得到提高，当温度升高到120℃时，摩擦牢度分别达到4.0级以上，皂洗牢度达到5.0 级，继续升高焙烘温度，染色牢度变化不明显，但织物硬挺度增加，说明织物柔软性下降，因而染后织物手感略粗硬。继续升高焙烘温度，织物K/S值稍有下降，主要因为在较高焙烘温度下，聚氨酯类黏合剂本身也易产生黄变现象，导致染色织物K/S值略有降低。综合考虑染色牢度、K/S值以及染后织物手感等因素，确定涂料染色适宜焙烘温度为120℃。

　　2.5焙烘时间对涂料染色性能影响

　　图5示出焙烘时间对涂料染色K/S值的影响。表4示出焙烘时间对涂料染色效果的影响。可见，延长焙烘处理时间，提高了织物各项染色牢度和K/S 值，焙烘3 min时，K/S值最大，摩擦牢度、皂洗牢度分别达到4级以上，继续延长焙烘处理时间，织物各项染色牢度变化不明显，但织物硬挺度值增大，说明了织物手感有所降低。继续延长焙烘时间，黏合剂皮膜黄变程度会随焙烘时间的延长而加深，织物K/S值相应也有所降低，所以，综合考虑确定焙烘时间为 3 min。

　　3·结论

　　1)低温等离子体改性后可以明显提升蚕丝织物涂料染色的K/S值，产生深色效应;各项牢度分别提高0.5～1级左右。

　　2)从蚕丝织物涂料轧染的得色量、染色牢度和手感来看，聚氨酯类特软黏合剂明显好于聚丙烯酸酯类黏合剂。

　　3)蚕丝织物经低温等离子体改性处理后涂料轧染最佳工艺为:涂料50 g/L，特软黏合剂80 g/L，120℃焙烘3 min，各项色牢度达到4.5级或以上，K/S值较高，织物得色量明显提升，且对手感影响不大。

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