易生產的新型酸性固色劑的研究
余云義，余志軍
（廣州市科新新材料科技有限公司 廣東廣州 510735）
摘 要：本文介紹了易生產的新型酸性固色劑KX-206S，生產過程中無需使用硫酸和乙酸酐，并研究其固色效果；此固色劑的各項牢度完全可滿足國內外標準對紡織品的牢度要求；部分性能可達到甚至超過國外同類型產品的性能。
關鍵詞：酸性固色劑；尼龍固色劑；尼龍
Research on a New Type of Acid Fixing Agent Easy to Produce
YU Yun-yi, Yu Zhijun
（Guangzhou Innovative New Material Technology Co., Ltd. Guangzhou 510735）
Abstract：This paper introduces a new type of nylon fixing agent KX-206S, which is easy to produce, without the use of sulfuric acid and Acetic anhydride in the production process, and studies its fixing effect. The various fastness of this fixing agent can fully meet the requirements of domestic and foreign standards for the fastness of textiles. Even some of its performance can reach or even exceed the performance of similar foreign products.
Key words：Acid fixing agent；Nylon fixing agent；Nylon
在紡織印染加工中，錦綸、絲、毛及混紡紡織品一般采用酸性染料染色。酸性染料具有色譜齊全、勻染性能優良、使用方便等優點；但是染色牢度普遍較差，難以符合客戶及出口的要求，必須使用酸性染料固色劑來提高[1]。酸性染料固色劑種類繁多，大致可分為：
（1）天然單寧，如單寧酸-吐酒石，固色機理是在纖維表面生成一層復合締合體薄膜，阻塞空隙，減少染料擴散，從而提高色牢度[2]。用天然單寧固色效果雖好，但固色工藝為二浴法，使用比較復雜，且固色處理后織物粗糙變硬，影響風格。
（2）合成單寧，例如，各種酚磺酸甲醛反應物[3]，固色工藝為一浴法，使用比較簡單，效果也優于天然單寧，并且不影響織物風格，目前已普遍使用。
其固色機理是陰荷性的合成單寧與纖維上的氨基形成氫鍵，借助范德華力吸附大分子，在纖維上形成多層吸附；同時，單寧陰離子與酸性染料陰離子間存在斥力，阻礙了酸性染料向染浴擴散，從而提高了色牢度[4]。例如，朗盛的EP5993、亨斯邁的Erional EFR-01、德國司南的WFK Conc、Bayer NBS粉等，產品性能雖好，但價格不菲。
目前，國內自主研發的酸性染料固色劑雖然成本較低，但磺化過程城中，有用到硫酸和乙酸酐，而這兩種原料公安部門嚴格管控，雖然有少量小廠通過非法渠道獲得原料，但生產過程中的磺化工藝仍然存在安全風險。因此，開發一種原料易得、可安全生產的新型酸性固色劑成為非常必要。
針對此問題，本文研制了易生產的新型酸性固色劑KX-206S，生產過程中無需使用硫酸和乙酸酐，并研究其固色效果。
1．實驗
1.1 材料、藥品與儀器
材料：錦綸雙面布。
藥品：高分子合成丹寧A（自制）、對羥基苯磺酸（自制），甲醛37%、醋酸98%～100%（均為分析純），雙氧水（50%）、液堿30%（工業品），酸性染料6B-藍，酸性染料10B-紅。
儀器：250mL四口反應瓶，90W電動攪拌器，聚四氟乙烯攪拌槳，100mL恒壓滴液漏斗，冷凝器，保溫套，空心塞等。
1.2 制備方法
按配比將高分子合成丹寧A、對羥基苯磺酸及去離子水緩慢加入250mL四口燒瓶中，升溫到約80℃，加入液堿，然后繼續升溫，待溫度升至合適溫度時開始滴加甲醛，1.5h滴完后，保溫反應4～7h，冷卻，用醋酸調節pH值，并稀釋到固體質量分數約30%。
1.3 染色及固色工藝
染色：酸性染料6B-藍 5%（owf），酸性染料10B紅5%（owf），酸性染料GB黃，酸性染料10B黑，按常規工藝[5]。
固色：固色劑3%~6%（owf），雙氧水3%（對固色劑質量），浴比1∶40，75℃，20min→脫水（25min）→焙烘（150℃，1min）。
1.4 染色及固色工藝
染色：酸性染料6B-藍5%（owf）或酸性染料10B紅5%（owf），按常規工藝[5]。
固色：酸性固色劑2%～4%（w.o.f），雙氧水3%（對固色劑質量），浴比1∶40，75℃，20min→脫水（25min）→焙烘（120℃，1min）。
1.5 測試方法
色差△E：用Color Eye 7000A測試；
皂洗牢度：按GB/T 3921-2008方法測試及評級；
耐摩擦牢度：按GB/T 3920-2022方法測試及評級；
耐汗漬牢度：按AATCC15-2021方法測試及評定；
耐水漬牢度：按GB/T 5713-2013方法測試及評定。
耐水泡牢度：按GB/T 3921-2008（紡織品色牢度試驗耐洗色牢度》測定，浴比1∶40，水浴加熱到95℃以上，保溫5min，期間攪拌3～4次，取出織物，冷卻常溫，測殘夜的吸光度，比較殘液的深淺[6]。
2．結果與討論
2.1 固色后色變
表1為染色織物固色前后的色光變化，以總色差值△E表示：
表1 固色前后棉織物的色變比較
由表1可知，固色劑的色變隨著用量的增加而變得明顯，但整體在可接受的范圍中。
2.2 皂洗牢度
測試染色織物固色前后的皂洗牢度，如下：
表2 固色前后織物的皂洗牢度比較
由表2可以看出，固色劑的皂洗牢度隨著用量的增加而改善，用量在2～3%時可滿足國內外標準對紡織品色牢度的要求。
2.3 耐摩擦牢度
表3為染色織物固色前后的耐摩擦牢度：
表3 固色前后織物的耐摩擦牢度比較
由表3可以看出，固色劑的摩擦牢度隨著用量的增加而改善，用量在2～3%時可滿足國內外標準對紡織品色牢度的要求。
2.4 耐汗漬牢度
測試染色織物固色前后的耐汗漬牢度，如下：
表4 固色前后織物的耐汗漬牢度比較
由表4可以看出，固色劑的耐汗漬牢度隨著用量的增加而改善，用量在2%時已可滿足國內外標準對紡織品色牢度的要求。
2.5 耐水漬牢度
測試染色織物固色前后的耐汗漬牢度如表5：
表5 固色前后織物的耐水漬牢度比較
由表5可以看出，固色劑的耐水漬牢度隨著用量的增加而改善，用量在2～3%時已可滿足國內外標準對紡織品色牢度的要求。
2.6 耐水泡牢度
表6 固色前后織物的水泡牢度（吸光度）比較
由表6可以看出，固色劑的水泡牢度隨著用量的增加而改善，用量在2%時已有明顯效果。
3．結論
易生產的新型酸性固色劑KX-206S的各項牢度完全可滿足國內外標準對紡織品的牢度要求；部分性能可達到甚至超過國外的性能。
參考文獻：
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[5]金成穰.染整工藝實驗[M].北京:紡織工業出版社,1987: 123-124.
[6]張紅燕,吳彬,金鮮花,楊超.棉用固色劑TF-234F的合成與應用[J].印染助劑,2014,31(7):44-48.
作者簡介：
余云義，湖北大冶人，研發工程師，碩士，長期從事紡織染整助劑研發和應用工作，有多年傳化、亨斯邁和昂高等國內外行業頂尖公司的研發經歷，在棉，尼龍和滌等前處理和染色助劑有獨特的研究。
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