蠶絲外觀光亮，手感柔軟，深受消費者喜愛。涂料染色拼色容易，操作方便，可用于各類紡織纖維染色，引起印染工作者普遍關注，但也存在著染色勻染性差，染色牢度低(尤其濕摩擦牢度)，染深色困難等缺點。在當今倡導清潔生產、節約資源的形勢下，低溫等離子體處理技術以其無需化學品、無需耗用大量水和能源、無需進行高成本廢水處理和對環境友好的優勢，在紡織工業中具有廣闊的應用前景和市場。
低溫等離子體技術作為纖維改性的一種新方法，在紡織印染行業得到了廣泛研究。張春明等采用等離子體對織物改性處理，研究了改性處理后織物涂料噴墨印花的效果，結果表明，等離子體改性處理可提高涂料對織物的著色性能。
本文采用低溫等離子體對蠶絲織物進行改性處理，然后采用涂料進行軋染，研究織物經低溫等離子體改性處理后的涂料染色性能，分析軋染工藝及不同種類黏合劑對涂料染色效果的影響，所開發的低溫等離子體改性蠶絲織物的各項牢度和手感符合涂料軋染工藝的要求。
1、實驗部分
1.1實驗材料和儀器
織物：蠶絲雙縐。藥品：印地素紅(涂料)；黏合劑DF；黏合劑AH-101；黏合劑UF-120；特軟黏合劑(蕪湖中天印染公司)；潤濕劑JFC(工業品)。
HD-101B冷氧等離子處理器(山東紡織科學研究院)；PAD-軋染機(臺灣瑞比公司)；JMU針板拉幅熱定型機(北京紡織機械器材研究所)；S-4800掃描電子顯微鏡(日本日立公司)；X-rite 8400分光測色儀(韓國)；Y571B摩擦色牢度儀(南通宏大實驗儀器有限公司)；YG(B)022D型自動織物硬挺度試驗儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。
1.2實驗方法
1.2.1等離子體改性工藝及表面形態表征
在HD-1冷等離子體設備上對蠶絲織物進行改性處理，功率為150 W，真空度為10 Pa，時間為5 min，介質為氮氣。然后采用掃描電鏡觀察蠶絲纖維表面形態結構。
1.2.2涂料染色工藝
涂料染色工藝：二浸二軋(涂料質量濃度為50 g/L，黏合劑質量濃度為20～120 g/L，浴比為20：1，JFC質量濃度為2 g/L)→預烘(低溫烘干)→焙烘(100～140℃/1～5 min)
1.2.3表觀深度K/S值測試
用Xrite測色儀在CIELab測色系統下，D65光源，10°視角，測試織物K/S值，測量5個點取平均值。K/S值越大，表示染色深度越深。
1.2.4染色織物硬挺度的測試
在YG(B)022D織物硬挺度測試儀上進行測試，選擇A方法，速度為5 cm/min，角度為45°，用抗彎長度表示，硬挺度越小，織物柔軟性越好。
1.2.5染色織物摩擦牢度和水洗牢度的測試
摩擦牢度測試:按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測定。
皂洗牢度測試:按照GB/T 3921.1—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》測定。
2、結果與討論
2.1蠶絲等離子體改性后表面形態結構
可以看出經等離子體改性后，纖維表面出現凸起、碎片、凹坑或凹槽，出現了明顯裂紋，表面變得粗糙，表明有明顯的刻蝕現象。
2.2黏合劑種類對涂料染色性能影響
黏合劑種類對涂料染色K/S值的影響?？芍?，在同樣涂料染色條件下，低溫等離子改性后蠶絲織物K/S值明顯高于未改性。主要是經等離子體處理后，由于高能活化粒子的轟擊作用，使纖維表面的物理形態及化學組成發生了改變，在纖維表面引入—OH、—COOH、—NH2等親水基團，織物表面極性基團多少、表面粗糙程度都會影響織物的黏結性能[8-9]，纖維比表面積增大，從而增加了對涂料的吸附性能。表面粗糙度增加，減少對光的表面反射，也提高了染色織物的表觀深度。
黏合劑種類對涂料染色效果的影響?？芍?，織物經低溫等離子體處理后，各項牢度均有所提高。主要是由于等離子體改性提高了黏合劑與織物界面的黏結力，從而提高了色牢度[11]。在上述使用的常用黏合劑中，在相同用量時，特軟黏合劑色牢度及手感方面均優于其他幾種，黏合劑UF-120、黏合劑AH- 101是丙烯酸酯類、黏合劑DF是有機硅丙烯酸酯，特軟黏合劑是聚氨酯型，相比其他幾種，聚氨酯型黏合劑在織物上成膜性能較好，形成的皮膜具有較好透明性和較高的彈性，此外，纖維與皮膜之間也具有較強黏結力，因此，選擇特軟黏合劑作為涂料染色的黏合劑。
2.3黏合劑質量濃度對涂料染色性能影響
黏合劑質量濃度對K/S值的影響。表2示出黏合劑質量濃度對涂料染色效果的影響?？梢钥闯?，隨著黏合劑濃度增大，K/S值也增大，低溫等離子體改性后各項牢度和手感明顯好于未改性。主要是由于增加黏合劑用量，有利于黏合劑在織物表面形成厚而均勻的皮膜，在黏合劑質量濃度達到80 g/L 時，低溫等離子體改性后織物的K/S值較高，摩擦和皂洗牢度達到4.0級以上，但從硬挺度來看，隨著黏合劑濃度增大，硬挺度也逐漸增大，反映了染后織物柔軟度略有下降，但變化都較小。隨黏合劑濃度進一步升高，K/S值略有所下降，主要是由于黏合劑濃度增大致使皮膜厚度增加，使顏料粒子對光的吸收散射受到影響，染色織物K/S值略有降低。綜合考慮確定黏合劑質量濃度為80 g/L。
由所示數據可知，隨著焙烘溫度的提高，織物的各項染色牢度均得到提高，當溫度升高到120℃時，摩擦牢度分別達到4.0級以上，皂洗牢度達到5.0 級，繼續升高焙烘溫度，染色牢度變化不明顯，但織物硬挺度增加，說明織物柔軟性下降，因而染后織物手感略粗硬。繼續升高焙烘溫度，織物K/S值稍有下降，主要因為在較高焙烘溫度下，聚氨酯類黏合劑本身也易產生黃變現象，導致染色織物K/S值略有降低。綜合考慮染色牢度、K/S值以及染后織物手感等因素，確定涂料染色適宜焙烘溫度為120℃。
2.5焙烘時間對涂料染色性能影響
焙烘時間對涂料染色K/S值的影響。表4示出焙烘時間對涂料染色效果的影響?？梢?，延長焙烘處理時間，提高了織物各項染色牢度和K/S 值，焙烘3 min時，K/S值最大，摩擦牢度、皂洗牢度分別達到4級以上，繼續延長焙烘處理時間，織物各項染色牢度變化不明顯，但織物硬挺度值增大，說明了織物手感有所降低。繼續延長焙烘時間，黏合劑皮膜黃變程度會隨焙烘時間的延長而加深，織物K/S值相應也有所降低，所以，綜合考慮確定焙烘時間為 3 min。
3、結論
1)低溫等離子體改性后可以明顯提升蠶絲織物涂料染色的K/S值，產生深色效應;各項牢度分別提高0.5～1級左右。
2)從蠶絲織物涂料軋染的得色量、染色牢度和手感來看，聚氨酯類特軟黏合劑明顯好于聚丙烯酸酯類黏合劑。
3)蠶絲織物經低溫等離子體改性處理后涂料軋染最佳工藝為:涂料50 g/L，特軟黏合劑80 g/L，120℃焙烘3 min，各項色牢度達到4.5級或以上，K/S值較高，織物得色量明顯提升，且對手感影響不大。
標簽： 等離子體
