增深劑ns的增深規(guī)律研究

由于纖維染色平衡的染色數(shù)量和染色強度的限制，紡織印染的深度可能很難達到要求。對于染色后的染色深度不符合要求，且染料用量大的產品具有良好的實用價值。根據使用方法，增深劑可分為兩類：增深劑用于染色過程中使用的增深劑和染色后使用的增深劑。第一種增深原理實際上是對纖維表面進行改造，改變或改善纖維表面的性質，改善纖維對涂料和染料的親和力，并更好地吸收和固定染料材料。此外，有機硅增深劑是染色后使用的增深劑?？梢愿采w表面的低折射物質膜層，改變纖維對光的反射和折射程度，獲得更好的表面成像效果。然而，由于其表面是由任何材料制成的，因此強度的增加都會受到織物纖維、組織結構和不同色澤材料的影響。因此，在這項工作中，我們選擇了具有一定耐用性的產品增深劑，并研究了其增深規(guī)律。1增深劑ns.n織物不穩(wěn)定因素依據光的反射定律,光線在空氣和纖維界面上的反射率與空氣和纖維對光的折射率關系為式中:n1為空氣對光的折射率;n2為纖維對光的折射率.由此可見,纖維對光的折射率越低,其對光的反射率也越低.增深劑NS為低折射率有機硅類物質,外觀為白色乳狀液,用水稀釋后白色變淡,用手觸摸有黏著感,對各種物質表面均有吸附力.通過對織物進行浸軋,增深劑NS可以在織物表面形成一層低折射率薄膜,從而降低了光線在織物表面的反射率,使得織物在視覺上較之增深前顏色深度加深.成膜的厚度、均勻性和完整性會對增深效果產生影響,故其效果受增深劑用量和織物表面結構的影響較為顯著.由于該類增深劑是通過改變光線在織物表面的折射率而增深,故其對織物的色光不會產生顯著影響.2實驗部分2.1實驗用儀器實驗所用材料包括:純棉平紋織物、純棉斜紋織物、純滌綸織物、純毛織物,均為深色,市售;增深劑NS,深圳圣威化工實業(yè)有限公司產品,為乳白色有機硅類增深劑.實驗所用儀器包括:DatacolorSF-600plus電腦測色儀,美國datacolor公司產品;NM-450型軋車,DAIEIKAGAKUSEIKISEISAKUSHO有限公司產品;LTF型焙烘機,天津市中環(huán)實驗電爐有限公司.2.2織物剪取工藝.配制不同濃度的增深劑水溶液(質量濃度分別為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、140、160g/L).剪取尺寸相等的各類型染色織物若干并編號.處理工藝為:織物—浸軋(兩浸兩軋;軋液率:棉織物70%,滌綸織物50%,毛織物70%)—烘干(100℃,5min).2.3織物k/s值采用DatacolorSF-600plus電腦測色儀測試織物K/S值即織物表面表觀色深度,其值越大,顏色越深.測色儀孔徑20mm,折疊層數(shù)4,SCI為D65/10°.3結果與討論3.1增深劑質量濃度對織物k/s值的影響圖1所示為增深劑用量與紅色平紋棉織物K/S值的關系,圖2所示為增深劑用量與藍色滌綸織物K/S值的關系.從圖1中可以看出,在增深劑質量濃度低于120g/L時,經過增深處理的布樣K/S值隨著增深劑溶液濃度的增大而逐漸增大,在120g/L左右達到最大值;高于此濃度時布樣的K/S值出現(xiàn)下降趨勢.因此對于棉織物而言,在增深劑使用過程中,當增深劑質量濃度低于120g/L時,增深效果基本上與增深劑的使用量呈遞增的關系,增深程度可以通過調節(jié)增深劑的用量來控制.從圖2可以看出,增深劑對于中等深度藍色滌綸織物的增深規(guī)律大致與棉織物的相同,在低濃度時隨增深劑濃度的增大總體呈上升趨勢,當質量濃度達到140g/L時布樣K/S值達最大值,據此可以推測滌綸織物的增深劑最大應用濃度在140g/L左右.因此對于滌綸織物而言,在增深劑使用過程中,當增深劑質量濃度低于140g/L時,增深效果基本上與增深劑的使用量呈遞增的關系,增深程度可以通過調節(jié)增深劑的用量來控制.增深劑NS在織物表面成膜的厚度對增深效果有重要影響.其在織物表面成膜的厚度是通過調節(jié)增深劑用量而實現(xiàn)的,但并不是其膜層越厚增深效果就越好,只有當其厚度達到入射光波長n+1/4λ入射光(n為正整數(shù))時增深效果才最好,因此,在實驗中當增深劑質量濃度達到一定程度時增深效果出現(xiàn)了一定程度的下降.3.2相同帶液率情況下,增深劑的濃度對于棉圖3所示為不同種類纖維織物的增深比.由圖3可以看出,增深劑對處理后的3種不同纖維的織物均有增深效果,增深程度在7.5%~45%之間;并且棉織物和滌綸織物均隨增深劑濃度的增大而呈現(xiàn)明顯的增深趨勢,而毛織物的增深效果隨增深劑濃度的增大基本趨緩,增深比例保持在10%左右.由此說明,在相同帶液率情況下,增深劑對棉織物的增深效果比毛織物更加明顯,這可能是由于毛織物表面鱗片層的存在致使其表面成膜較不均勻,影響其增深效果;滌綸織物由于受軋液率低的影響增深效果不如棉織物.在實驗條件下,當增深劑質量濃度在20g/L以下時,毛織物的增深效果較之滌綸織物明顯;當增深劑質量濃度高于20g/L時3種織物的增深比例依次為棉織物>滌綸織物>毛織物.經過增深劑處理后的3種織物均變得較柔軟,尤其是羊毛織物手感有較大改善,變得更加柔軟、滑糯.3.3織物增深效果不同組織結構的棉織物增深效果如圖4所示.由圖4可以看出,對于棉織物布樣,在實驗所選增深劑濃度下紅、藍、駝3種色相的斜紋織物的增深程度明顯高于相應色相平紋織物的增深程度,說明增深劑更加適合于表面斜紋織物的增深加工.從前面討論結果可知,同種織物的增深程度與增深劑用量成近似線性關系,斜紋織物增深效果優(yōu)于平紋織物的原因可能是,浸軋相同濃度增深劑溶液后斜紋織物上固著的增深劑較多,在焙烘過程中成膜較厚,對織物表面光線的改變更加明顯.3.4增深劑對不同色澤織物的增深效果不同色相織物的增深效果如圖5所示.從圖5(a)可以看出,對于各種色相的平紋棉織物而言,增深程度普遍隨增深劑濃度的增大而增加.其中,黑色、藍色具有較高的增深比,增深效果比駝色和紅色顯著.尤其是黑色織物在增深劑用量低于120g/L時,增深效果隨增深劑用量的上升呈現(xiàn)線性上升關系,在實驗所用濃度范圍內其增深比位于15%~45%之間.當增深劑用量超過80g/L時,藍色、紅色、駝色織物的增深比的增長均趨緩.從圖5(b)可以看出,對于斜紋棉織物,增深劑的增深效果大體上隨濃度上升而增大,且對斜紋織物的增深效果隨濃度上升而增大的趨勢較明顯.增深劑對于斜紋棉織物的增深比例由大到小順序為:藍色斜紋棉織物>紅色斜紋棉織物>駝色斜紋棉織物.從圖5(c)可以看出,對于各種色相的滌綸織物,增深程度隨增深劑濃度的增大整體呈上升趨勢.通過比較各種色相增深程度之間的差異,發(fā)現(xiàn)增深劑對不同色相滌綸織物的增深程度有所不同:黃色布樣>駝色布樣>藍色布樣>黑色布樣>紅色布樣.增深劑對駝色布樣的增深效果居中,對黑色布樣的增深效果稍低于駝色織物.這可能是由于駝色和黑色都是由紅、黃、藍3種基色以一定比例混合而成的,故其增深效果也居于紅、黃、藍3種顏色織物中間.通過分析不同色相織物的增深規(guī)律可以看出:增深劑NS對各種色相的織物均有增深效果,但增深程度有所不同.即增深程度不僅與織物的材質和組織結構有關,也與被處理織物的顏色有關.這是由于不同顏色光的反射、折射率的差異,導致在成膜相同的情況下增深劑對不同色相織物的表面光線的改變情況不一致.3.5增深劑對織物色譜分析的影響在CIE1976L*a*b*顏色系統(tǒng)中,亮度值L代表織物表面反射光線的強度,△L為負值說明增深后的布樣較之增深前表面對光的反射能力降低,織物顏色變得更深;a值表示從紅色至綠色的范圍,+a表示偏向紅色,-a表示偏向綠色;b表示從黃色至藍色的范圍,+b表示偏向黃色,-b表示偏向藍色.采用不同纖維類型的黑色織物分析增深劑處理對L、a、b值的影響,結果如圖6所示.從圖6(a)可以看出,增深劑對L的影響與對織物K/S值的影響規(guī)律一致,在增深劑用量相同時,3種織物亮度降低的程度依次為黑色平紋棉布>黑色滌綸布>黑色毛織物;3種織物的L均隨增深劑用量的增大而降低,織物表面逐漸變深.說明在實驗濃度范圍內增深劑對織物表面反射光線降低的程度隨增深劑濃度的提高而增大.從圖6(b)可以看出,增深劑對3種織物的a值影響稍大,其波動范圍在-0.2~1.2之間,在此范圍內的差別人眼很難分辨.黑色滌綸織物和黑色毛織物的△a均為正值,說明使用增深劑NS后二者顏色均有很小程度的偏紅,而黑色棉織物的△a值基本位于0處,可見其在增深后色相基本無變化.從圖6(c)△b值的變化情況看出增深劑NS對織物的△b值影響很小,波動變化范圍在-0.18~0.04之間,可見增深劑對織物偏黃或偏藍的影響很小.綜上所述,在浸軋增深劑后織物的色光變化很小,說明增深劑在使用過程中不會對織物的色光產生明顯影響.4增深劑用量的影響(1)增深劑NS對棉、化纖、毛等各類織物均有比較好的增深效果,顏色深度提高程度最高能夠達到30%~