CN105158176A - 一种k/s值涂布法测定活性染料固色率的方法 - Google Patents

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胡雪敏
张海燕
徐智策
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Abstract

本发明涉及一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其关键技术点在于，利用公式（1）计算固色率：固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%？（1），其中(K/S)测为要测定活性染料固色率染色织物的K/S值，(K/S)测可以用染色后织物直接测定；(K/S)0为活性染料固色率100%染色织物的K/S值。本发明所提供的测定固色率的方法具备一定的可行性，且操作简便，更符合纺织印染行业的信息化发展需求。

Description

一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法
技术领域
本发明涉及纺织印染技术领域，特别的涉及一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法。
背景技术
活性染料是目前印染行业纤维素纤维纺织品印染的主要染料。活性染料固色率是判断活性染料与纤维素纤维生成共价键程度的重要指标，它表示了活性染料的利用率。目前，活性染料固色率的测定方法是分光光度计残液法，其操作繁琐、准确性差。
近年来，以色度学和计算机为基础的电子计算机测色技术早已应用到世界和我国的纺织印染行业，用K/S值表示上染百分率已经得到业内的广泛认可，但是尚未有利用K/S值涂布法测定活性染料固色率的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作简便快捷的K/S涂布法测定活性染料固色率的方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其关键技术点在于，利用公式（1）计算固色率：
固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%（1）
式中：
(K/S)测为要测定活性染料固色率染色织物的K/S值，(K/S)测可以用染色后织物直接测定；
(K/S)0为活性染料固色率100%染色织物的K/S值。
作为本发明进一步的改进，所述(K/S)0通过以下方法获得：通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的K/S值，即为(K/S)0
作为本发明进一步的改进，所述染料涂布法具体为：A．配制涂布法获得固色率100%染样的(K/S)0的染液
各试料配方如下:
活性染料0.001-0.06重量份
食盐1重量份；
纯碱0.5重量份；
按上述配方称取活性染料、食盐和纯碱，用蒸馏水调成浆状染液；
B.对织物进行活性染料的涂布
将1重量份的纯棉织物平整地铺在表面光滑的玻璃板上，用胶头滴管吸取染液，将染液全部均匀涂在织物的正反两面，在规定条件下固色。
C．测定K/S值
步骤B完成后干燥，在最大吸收波长下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值，即为(K/S)0。
4、根据权利要求3所述的一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其特征在于，具体采用以下步骤：
1)通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的K/S值，即为(K/S)0；
2)测定活性染料染色后织物的K/S值，即为(K/S)测；
3）将步骤1）得到的(K/S)0和步骤2）得到的(K/S)测代入公式（1）中，计算固色率；
固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%（1）。
技术名词解释：
活性染料的固色率
活性染料上染纤维素纤维的机理是在碱性条件下纤维素形成纤维素负离子（cello-），cello-进攻活性染料活性基中的碳正离子，发生亲核反应，最终活性染料与纤维素纤维形成共价键结合（cello-D)。活性染料固色率就是染料与纤维发生共价结合的染料量占投入染料总量的百分率，见式（2）：
（2）
KUBELKA-MUNK函数及K/S值
KUBELKA-MUNK函数是现代计算机测色配色的基础理论，KUBELKA-MUNK函数简式见式（3）。
（3）
式中：R为物体的反射率；K为不透明体的吸收系数；S为不透明体的散射系数。
K/S值是通过KUBELKA-MUNK函数简式定义的，在一些假定条件下，K/S值与染色织物上的染料浓度成正比。
本发明是基于以下构思实现的：
考虑到K/S值是电子计算机测色配色的重要参数，K/S值与染色织物上染料浓度之间存在一定的线性关系，可以用电子计算机测色配色仪直接在染色后织物上测定，活性染料染色后，织物上的活性染料与纤维键合反应的活性染料量可以用K/S值表示,与纤维素纤维键合的活性染料量越多，K/S值就越大。因此活性染料固色率，见式（1）：
固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%（1）
式中：(K/S)测为要测定活性染料固色率染色织物的K/S值，(K/S)测可以用染色后织物直接测定；而(K/S)0为活性染料固色率100%染色织物的K/S值，但是活性染料固色率100%染色织物在实际生产和实验中无法实现，由此使本发明陷入难题，发明人为了解决上述难题进行了大量的研究和创造性工作，利用涂布法研究了不同染料浓度与织物K/S值的曲线关系后，惊喜的发现可以用染料涂布法涂布后织物的K/S值替代(K/S)0。发明人创新提出了涂布法，获得了活性染料固色率100%染色织物的K/S值，即(K/S)0。解决了这一难题，经过进一步的反复验证实现了本发明的技术方案。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明活性染料固色率的测定方法，通过将染料涂布法涂布后织物测得的(K/S)0值替代活性染料固色率为100%的染色织物的K/S值，染料涂布法制备染样的K/S值随着染料浓度的提高而增加，涂布法可以获得固色率100%试样的K/S值；本发明利用电子计算机测色配色仪K/S值涂布法测定的活性染料固色率远远比利用分光光度计残液法测定的活性染料固色率更为准确，其方法更为直接、简便、先进，具有可行性，更符合纺织印染行业的信息化发展需求。
附图说明
附图1为活性红B-2BF涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线；
附图2为活性深蓝B-2GLN涂布法不同染料浓度与织物K/S值的关系曲线；
附图3为活性嫩黄B-6GLN涂布法不同染料浓度与织物K/S值的关系曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
实施例1
步骤一：通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的(K/S)0；
A．配制涂布法获得固色率100%染样的(K/S)0的染液：
取0.01g活性红B-2BF，取1g食盐和0.5g纯碱，用2ml蒸馏水调成浆状染液。
B.对织物进行活性染料的涂布：
将1g纯棉织物平整地铺在表面光滑的玻璃板上，用胶头滴管吸取染液，将染液全部均匀涂在织物的正反两面，于50℃固色40min。
C．测定K/S值
步骤B完成后干燥，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为8.19，即为(K/S)0。
步骤二、染色完成后测定(K/S)测的获得方法
染色工艺处方及条件：
活性红B-2BF1%(owf)；
食盐20g/L；
纯碱10g/L；
浴比50:1；
染色温度45℃；
染色时间35min；
固色温度50℃；
固色时间40min。
皂洗工艺处方及条件：
皂片1g/L；
纯碱1g/L；
浴比100:1；
皂煮温度95℃；
皂煮时间10min。
染色完成后干燥织物，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为5.42，即为(K/S)测。
步骤三、利用公式（1）固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%，计算得固色率为66.16%。
实施例2
步骤一：通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的(K/S)0；
A．配制涂布法获得固色率100%染样的(K/S)0的染液：
取0.02g活性红B-2BF，取1g食盐和0.5g纯碱，用2ml水调成浆状染液。
B.对织物进行活性染料的涂布：
将1g纯棉织物平整地铺在表面光滑的玻璃板上，用胶头滴管吸取适量染液，将染液全部均匀涂在织物的正反两面，于50℃固色40min。
C．测定K/S值
步骤B完成后干燥，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为12.20，即为(K/S)0。
步骤二、染色完成后测定(K/S)测的获得方法
染色工艺处方及条件：
活性红B-2BF2%(owf)；
食盐20g/L；
纯碱10g/L；
浴比50:1；
染色温度45℃；
染色时间35min；
固色温度50℃；
固色时间40min。
皂洗工艺处方及条件：
皂片1g/L；
纯碱1g/L；
浴比100:1；
皂煮温度95℃；
皂煮时间10min。
染色完成后干燥织物，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为8.03，即为(K/S)测。
步骤三、利用公式（1）固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%，计算得固色率为65.78%。
实施例3
步骤一：通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的(K/S)0；
A．配制涂布法获得固色率100%染样的(K/S)0的染液：
取0.04g活性红B-2BF，取1g食盐和0.5g纯碱，用2ml水调成浆状染液。
B.对织物进行活性染料的涂布：
将1g纯棉织物平整地铺在表面光滑的玻璃板上，用胶头滴管吸取染液，将染液全部均匀涂在织物的正反两面，于50℃固色40min。
C．测定K/S值
步骤B完成后干燥，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为17.58，即为(K/S)0。
步骤二、染色完成后测定(K/S)测的获得方法
染色工艺处方及条件：
活性红B-2BF4%(owf)；
食盐20g/L；
纯碱10g/L；
浴比50:1；
染色温度45℃；
染色时间35min；
固色温度50℃；
固色时间40min。
皂洗工艺处方及条件：
皂片1g/L；
纯碱1g/L；
浴比100:1；
皂煮温度95℃；
皂煮时间10min。
染色完成后干燥织物，在最大吸收波长为540nm下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值为10.40，即为(K/S)测。
步骤三、利用公式（1）固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%，计算得固色率为59.13%。
对比例1-3
利用分光光度计残液法测定染料浓度为1%、2%和4%的活性红B-2BF染色的染料织物的活性染料固色率，具体方法如下：
分别配制A、B两个相同的染浴，用不同染料浓度的活性染料对纯棉织物染色。A染浴不加入试样，B染浴加入试样，均按规定条件染色与皂煮；其次，将染色残液（A即为原染液）、皂煮液与洗涤液合并，冲稀至一定体积，得到A溶液与B溶液；最后，确定待测染料的最大吸收波长，在最大吸收波长下测定稀释到一定程度的A、B溶液的吸光度，记为AA和AB。固色率计算公式如式（4）所示。
（4）
式中：VA、VB为A、B染浴冲稀后的体积；AA、AB为A、B染浴冲稀后的吸光度。
效果例1：
对实施例1-3和对比例1-3测定的固色率进行比较见表1：
表1本发明方法测定的固色率和残液法固色率的比较
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
固色率% 66.16 65.78 59.13 63.97 57.03 45.59
表1可知，K/S涂布法的固色率和残液法固色率呈大致的直线关系。
试验例1
按以下的涂布工艺处方及条件涂布做染样（试样为1g），然后利用Colori5D测色仪按测色标准，测定上述样品在最大吸收波长下的K/S值，并绘制涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线。
涂布工艺处方及条件：
活性红B-2BFx%（owf，x%为图1中所示的不同的染料浓度）
食盐20g/L
纯碱10g/L
水适量
固色温度50℃
固色时间40min。
活性红B-2BF涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线见图1，由图1可知，活性红B-2BF的涂布织物K/S值随涂布染料浓度增大而增大。
试验例2
按以下的涂布工艺处方及条件涂布做染样（试样为1g），然后利用Colori5D测色仪按测色标准，测定上述样品在最大吸收波长下的K/S值，并绘制涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线。
涂布工艺处方及条件：
活性蓝B-2GLNx%（owf，x%为图1中所示的不同的染料浓度）
食盐20g/L
纯碱10g/L
水适量
固色温度50℃
固色时间40min。
活性蓝B-2GLN涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线见图2，由图2可知，活性深蓝B-2GLN的涂布织物K/S值随涂布染料浓度增大而增大。
试验例3
按以下的涂布工艺处方及条件涂布做染样（试样为1g），然后利用Colori5D测色仪按测色标准，测定上述样品在最大吸收波长下的K/S值，并绘制涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线。
涂布工艺处方及条件：
活性嫩黄B-6GLNx%（owf，x%为图1中所示的不同的染料浓度）
食盐20g/L
纯碱10g/L
水适量
固色温度50℃
固色时间40min。
活性嫩黄B-6GLN涂布法不同染料浓度与K/S值的关系曲线见图3。由图3可知，活性深蓝B-2GLN的涂布织物K/S值随涂布染料浓度增大而增大。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其特征在于，利用公式（1）计算固色率：
固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%（1）；
式中：
(K/S)测为测定活性染料固色率染色织物的K/S值，(K/S)测可以用染色织物后直接测定；
(K/S)0为活性染料固色率100%染色织物的K/S值。
2.根据权利要求1所述的一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其特征在于，通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的(K/S)0。
3.根据权利要求2所述的一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其特征在于，所述染料涂布法具体为：
A．配制涂布法获得固色率100%染样的(K/S)0的染液
各试料配方如下：
活性染料0.001-0.06重量份
食盐1重量份；
纯碱0.5重量份；
按上述配方称取活性染料、食盐和纯碱，用蒸馏水调成浆状染液；
B.对织物进行活性染料的涂布
将1重量份的纯棉织物平整地铺在表面光滑的玻璃板上，用胶头滴管吸取染液，将染液全部均匀涂在织物的正反两面，在规定条件下固色；
C．测定K/S值
步骤B完成后干燥，在最大吸收波长下，利用电子计算机测色配色仪测定织物的K/S值，即为(K/S)0。
4.根据权利要求3所述的一种K/S值涂布法测定活性染料固色率的方法，其特征在于，具体采用以下步骤：
1)通过染料涂布法对织物进行活性染料涂布，测定涂布后的织物的K/S值，即为(K/S)0；
2)测定活性染料染色后织物的K/S值，即为(K/S)测；
3）将步骤1）得到的(K/S)0和步骤2）得到的(K/S)测代入公式（1）中，计算固色率；
固色率=(K/S)测/(K/S)0×100%（1）。
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