滌綸織物表面接枝改性及印花性能研究

滌綸織物表面接枝改性及印花性能研究

1環(huán)糊精的應用絲綢纖維強度高，結(jié)構(gòu)耐用，穩(wěn)定性、耐性和彈性好，廣泛應用于各行各業(yè)。然而，現(xiàn)有的普通絲綢仍然存在著吸濕性差、易沉淀、染色和打印噪聲的問題，因此，在打印和打印之前，應進行表面改變。環(huán)糊精具有優(yōu)良的生物降解性能,而且它具有特殊的空腔結(jié)構(gòu),其空腔能包合生物活性分子,因此被應用在紡絲、前處理、染色、印花以及后整理等很多環(huán)節(jié)中,環(huán)糊精的衍生物與環(huán)糊精相比具有更優(yōu)異的性能,如王春梅等采用合成的水溶性β-環(huán)糊精預聚體對棉織物的整理效果好于直接采用β-環(huán)糊精的整理效果。本文采用環(huán)糊精的衍生物一氯均三嗪-β-環(huán)糊精對滌綸進行接枝改性,研究了其潤濕性能的變化,并將其用于轉(zhuǎn)移印花,探究了噴墨轉(zhuǎn)印溫度以及轉(zhuǎn)印時間對轉(zhuǎn)印顏色深度的影響,同時提高了滌綸的抗靜電性能。2實驗2.1一氯均三嗪--環(huán)糊精滌綸針織物,75D/36F,針距281,克重160g/m2(浙江紹興澳美化纖有限公司);一氯均三嗪-β-環(huán)糊精(上海笛柏化學品技術(shù)有限公司);氫氧化鈉(無錫市佳妮化工有限公司);分散染料墨水,自制。2.2視頻光學接觸角測量MimakiJV4-180噴墨印花機(日本Mimaki有限公司);DSA100視頻光學接觸角測量儀(德國KRUSS公司);X-RiteColorPremier8400分光光度計(美國X-Rite有限公司);NikonCOOLPIXS4000相機(尼康映像儀器銷售有限公司)。2.3工藝2.3.1絲綢堿性處理mct-ii-d型絲印花轉(zhuǎn)移式紡織堿性處理置滌綸織物于50g/LNaOH水溶液中,95℃水浴浸漬2h,取出,水洗,烘干;2.3.2mct-b-sd支持置經(jīng)堿處理后的滌綸織物于95℃含50g/LMCT-β-CD水溶液中5h后取出,冷水洗,熱水洗,烘干。2.3.3轉(zhuǎn)移打印將噴墨印花圖案噴印在轉(zhuǎn)移紙上,將轉(zhuǎn)移紙與織物一起疊放,在160～200℃下轉(zhuǎn)印10～30s。2.4測試測試2.4.1織物降解和接枝處理通過測量堿減量前后以及MCT-β-CD接枝后滌綸織物的質(zhì)量,計算減量率和接枝增重率,可以評價滌綸織物的降解程度以及接枝程度,計算公式如下所示:R1=W1?W2W1×100%(1)R2=W3?W2W2×100%(2)R1=W1-W2W1×100%(1)R2=W3-W2W2×100%(2)R1為減量率;R2為接枝增重率;W1為未處理滌綸織物質(zhì)量;W2為堿處理滌綸織物質(zhì)量;W3為接枝滌綸織物質(zhì)量。2.4.2增深率的計算采用增深率評價堿處理和MCT-β-CD接枝處理后滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花的顏色深度與未處理滌綸織物相比的提高程度,增深率計算公式如下所示:R3(%)=A(B)?CC×100%(3)R3(%)=A(B)-CC×100%(3)R3為增深率;A為堿處理滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花K/S值;B為接枝滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花K/S值;C為未處理滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花K/S值。2.4.3織物上統(tǒng)一u3000創(chuàng)新方法,測試織物上的安裝效果將織物置于視頻光學接觸角測量儀載物臺上,于其上2cm處滴1滴去離子水,觀察水滴在織物上的潤濕情況,記下水滴潤濕織物所需要的時間,在織物上不同的位置測量3次,計算其平均值。2.4.4打印色澤k/s值使用X-Rite8400測色儀,在CIELab測色系統(tǒng)下,選擇D65光源和10°視場,測量打印色塊的K/S值,每塊織物取8個點,每個點在不同的方向測3次,取平均值。2.4.5分散的表面采用NikonCOOLPIXS4000相機拍攝墨滴在滌綸織物上的鋪展程度,拍攝高度為20cm。3結(jié)果與討論3.1堿作用對滌綸接枝改性的影響堿處理后的滌綸織物經(jīng)過MCT-β-CD接枝處理后其質(zhì)量增加,結(jié)果如表1所示。從表1可以看出,堿減量處理后滌綸織物的質(zhì)量明顯降低,減量率為35.63%,表明在堿的作用下,滌綸大分子鏈已經(jīng)開始斷裂、降解,由圖1也可以看出,在堿的作用下,滌綸大分子鏈上的酯鍵被打開,生成羧基和羥基,羧酸根離子與鈉離子結(jié)合為羧酸鈉鹽;表面接枝改性后的滌綸織物相比堿處理后的滌綸織物質(zhì)量增加,接枝增重率約為7.50%,如圖1所示。滌綸織物經(jīng)堿劑NaOH處理生成的羥基經(jīng)過接枝反應,MCT-β-CD取代滌綸織物上的羥基,從而將MCT-β-CD固著于滌綸織物上,使得接枝后滌綸織物的質(zhì)量增加。3.2織物表面滲開為評價接枝處理對滌綸織物性能的影響,測試了水滴在未處理堿處理以及接枝滌綸織物上的潤濕時間,結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出,水滴在未處理滌綸織物表面的潤濕時間大于在堿處理滌綸織物表面的潤濕時間,而在堿處理織物表面的潤濕時間又大于在接枝織物表面的潤濕時間,說明表面接枝改性后的滌綸織物潤濕性能最好,這是由于堿處理使滌綸織物上的酯鍵斷開,引入了羧基和羥基這兩種親水基團,增強了織物的潤濕性;而接枝滌綸織物,相比于堿處理后的滌綸織物,是因為在滌綸織物表面引入了MCT-β-CD,而環(huán)糊精分子上含有很多的羥基,能夠顯著提高滌綸織物的親水性能。為進一步評價織物的潤濕性能,將墨滴滴在織物表面,利用視頻顯微鏡觀察其在織物上滲開的情況,結(jié)果如圖3所示,墨滴滴到滌綸織物表面滲開后呈現(xiàn)不同的大小,在未處理滌綸織物表面滲開的面積大些,在堿處理和表面接枝改性處理滌綸織物表面滲開的面積相對小一些,顏色深淺也不盡相同,在未處理滌綸織物表面呈現(xiàn)的顏色相對較淺,而接枝滌綸織物相比于堿處理滌綸織物,顏色要相對深一些。這可能就是由于堿處理和表面接枝改性處理增加了滌綸織物的潤濕性能,對墨滴的包合性增強,使得墨滴不易向周圍擴散,而是向纖維內(nèi)部滲透。3.3織物表面類物質(zhì)對未處理滌綸織物、堿處理滌綸織物以及接枝改性后的滌綸織物在不同的溫度下進行噴墨轉(zhuǎn)移印花,轉(zhuǎn)印時間為30s,測試了轉(zhuǎn)移印花顏色深度,其結(jié)果如表2所示。從表2可以看出,在相同噴墨轉(zhuǎn)移印花溫度下,接枝處理后的滌綸織物K/S值大于堿處理后的滌綸織物,而堿處理后滌綸織物的K/S值又大于未處理滌綸織物,堿處理對纖維表面刻蝕,使纖維表面形成凹凸效應,光線在纖維表面發(fā)生復雜的折射與吸收,從而降低轉(zhuǎn)移印花織物對入射光的反射率,產(chǎn)生深色效應,K/S值增加,并且由于刻蝕,使得滌綸織物結(jié)構(gòu)變松,噴墨轉(zhuǎn)移印花時分散染料分子更容易進入纖維的內(nèi)部使得顏色加深。而接枝滌綸織物轉(zhuǎn)移印花K/S值大于堿處理滌綸織物,這可能是由于接枝處理后在滌綸織物表面引入了環(huán)糊精,而環(huán)糊精具有特殊的空腔結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)移印花的過程中,部分分散染料升華進入環(huán)糊精空腔內(nèi),從而增加了滌綸織物分散染料轉(zhuǎn)移印花的顏色深度。隨著溫度的增加,滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花K/S值增加,堿處理后滌綸織物和接枝滌綸織物相比未處理滌綸織物的增深率降低,這是因為溫度增加,更多的分散染料分子升華進入纖維內(nèi)部,使得顏色深度增加,堿處理和接枝處理提升顏色深度的空間變小,增深率下降。3.4轉(zhuǎn)印時間的影響對未處理滌綸織物、堿處理滌綸織物以及接枝改性后的滌綸織物在200℃下進行噴墨轉(zhuǎn)移印花,轉(zhuǎn)印時間為10～30s,測試了轉(zhuǎn)移印花顏色深度,其結(jié)果如表3所示。由表3可知,在相同的噴墨轉(zhuǎn)移印花時間下,接枝處理后的滌綸織物K/S值大于堿處理后的滌綸織物K/S值,而堿處理后的滌綸織物K/S值又大于未處理滌綸織物的K/S值,隨著噴墨轉(zhuǎn)移印花時間的延長,滌綸織物轉(zhuǎn)印的顏色深度增加,如接枝處理后的滌綸織物,當轉(zhuǎn)印時間為10s時,其K/S值僅為7.79,而當轉(zhuǎn)印時間延長至30s時,其轉(zhuǎn)印后的K/S值增加為16.01,但延長轉(zhuǎn)印時間會降低堿處理織物以及接枝滌綸織物相對于同轉(zhuǎn)印時間下的未處理滌綸織物的增深率,如在轉(zhuǎn)印時間為10s時,接枝滌綸織物轉(zhuǎn)印K/S值相對于未處理滌綸織物,其增深率為18.09%,而當轉(zhuǎn)印時間延長至20s,其增深率降為5.52%,轉(zhuǎn)印時間為30s時,其增深率為4.48%,這可能是因為轉(zhuǎn)印時間延長后,更多的分散染料分子能升華進入纖維內(nèi)部,而接枝滌綸織物相比于未處理滌綸顏色深度增加的原因在于其表面接枝的環(huán)糊精分子的空腔能包合染料分子,使更多染料分子進入纖維內(nèi)部時增強了對染料分子進入環(huán)糊精空腔的阻礙作用。4表面接枝改性對織物顏色的影響采用一氯均三嗪-β-環(huán)糊精對滌綸織物進行接枝改性的增重率為7.50%,接枝后滌綸織物的潤濕性能提高,從墨滴在滌綸織物上的形態(tài)可以看出水滴在其上的潤濕時間提高至48s,轉(zhuǎn)移印花結(jié)果表明,表面接枝改性能提高滌綸織物噴墨轉(zhuǎn)移印花的顏色深度,當于180℃轉(zhuǎn)印30s時,未處理織物轉(zhuǎn)移印花K/S值為7.81,表面接枝改性后的滌綸織物