1.2染色方法
棉織物染色的染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1%和3%,浴比為50∶1.直接染料染色條件:溫度為95℃,硫酸鈉質(zhì)量濃度20g/L,染色時(shí)間為1h(1%)和2h(3%),染色后的織物用50℃熱水洗滌.活性染料染色條件:染色溫度為60℃,硫酸鈉質(zhì)量濃度
50g/L,時(shí)間為30min(1%)和60min(3%),固色溫度為70℃,固色時(shí)間1h,染畢采用AATCC標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑進(jìn)行皂洗.
1.3織物的抗菌整理
整理方法采用浸漬法,含有不同種類吡啶季銨鹽的整理液溫度從30~100℃,浴比50∶1,pH值為中性,整理過程中季銨鹽的濃度變化采用比色法測(cè)定,具體是在不同時(shí)間間隔吸取1mL整理液,用紫外分光光度計(jì)(U-2000,HitachiInstruments,Inc.Japan)在最大吸收波長(zhǎng)(ALPC為270.5nm,BADPB為263.5nm,NADPB為264.5nm)下測(cè)定溶液的吸光度,通過計(jì)算吸光度的差值而獲得纖維上季銨鹽的吸附量.
1.4織物顏色參數(shù)的測(cè)定
整理和未整理的織物顏色參數(shù)CIEL*,a*,b*,C*和色相角h°以及CIELab標(biāo)準(zhǔn)色差采用ColorEye7000A(GretagMacbeth,USA)測(cè)定,測(cè)色條件D65光源和10°標(biāo)準(zhǔn)視場(chǎng).
1.5整理織物的抗菌性能測(cè)定
棉織物的抗菌試驗(yàn)采用AATCC100—1999試驗(yàn)法,所用細(xì)菌為大腸桿菌Escherichiacoli(革蘭氏陰菌),將整理和未整理的1g圓形織物樣品與(1.0±0.1)mL細(xì)菌液接觸,細(xì)菌液是含有菌群形成單位為1.0×105~106CFU/mL的營(yíng)養(yǎng)液.將接觸細(xì)菌的樣品放入250mL容器中,接觸12h,將100mL經(jīng)過殺菌處理的蒸餾水加入到容器中,充分振蕩,然后溶液稀釋101,102,103和104倍.將100μL的各稀釋液分別滴入營(yíng)養(yǎng)瓊脂平盤中,于37℃培養(yǎng)24h,而后計(jì)算瓊脂平盤中的細(xì)菌群個(gè)數(shù),根據(jù)式(1)計(jì)算計(jì)算細(xì)菌減少百分率.
式中:R為細(xì)菌減少百分率;A為對(duì)照樣品上細(xì)菌群個(gè)數(shù)(未處理樣品);B為整理樣品上細(xì)菌群個(gè)數(shù).整理樣品采用AATCC61—2005標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行耐久性洗滌試驗(yàn),然后再進(jìn)行抗菌性能測(cè)試.
2結(jié)果和討論
2.1處理溫度對(duì)吡啶季銨鹽吸附性能的影響
在抗菌整理過程中,溫度對(duì)季銨鹽在纖維上的吸附起著重要作用.120min范圍內(nèi)3種吡啶季銨鹽在C.I.活性紫5染色的棉織物上的吸附量隨吸附溫度變化的情況如圖2所示.隨著整理溫度的增加,3種季銨鹽在纖維上的吸附量在低中溫時(shí)隨著溫度升高而增加,且達(dá)到最大值,隨后,隨溫度繼續(xù)升高,吸附量反而降低.ALPC在織物上吸附量隨溫度升高降低最大.根據(jù)染色熱力學(xué)理論可知,季銨鹽在棉纖維上的吸附屬于放熱反應(yīng),因此,升高溫度會(huì)降低季銨鹽在纖維上的平衡吸附量.此外,升高溫度會(huì)增加季銨鹽在水中的溶解度,從而降低其在纖維上的吸附.當(dāng)然,采用高的整理溫度,會(huì)有利于季銨鹽在纖維中的擴(kuò)散.
季銨鹽對(duì)纖維的親和力也是影響其平衡吸附量的因素,其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了對(duì)纖維親和力的高低.根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),3種吡啶季銨鹽的親水性順序?yàn)锳LPC>BADPB>NADPB.NADPB的平衡吸附量最大,兩倍于ALPC在棉纖維上的吸附.因此,與其他兩種季銨鹽比較,ALPC對(duì)纖維的低親和力和高水溶性導(dǎo)致了其在纖維上平衡吸附量的降低.另一方面,NADPB在3種季銨鹽中具有高的疏水性,升高溫度有利于其在水中的解聚,釋放出更多的單分子而容易被纖維吸附,又由于其對(duì)纖維的親和力高,故使得其在纖維上的平衡吸附量最高.
2.2染料和吡啶季銨鹽結(jié)構(gòu)對(duì)吸附量的影響
陰離子染料含有負(fù)電性的磺酸基,能夠和吡啶季銨鹽形成離子鍵結(jié)合庫(kù)侖引力.此外,季銨鹽分子也可以和纖維素分子之間形成偶極引力或范德華力.這些作用力有助于提高季銨鹽分子對(duì)纖維的親和力和抗菌整理的耐久性.如圖3所示為
ALPC,BADPB和NADPB在活性染料與直接染料染色和未染色的棉織物上的吸附量.3種季銨鹽在染色織物上的吸附量均高于未染色的棉織物,這清楚表明了染料磺酸基與季銨鹽陽(yáng)離子之間存在分子間作用力.染料濃度越高,季銨鹽在纖維上的吸附量越大.陽(yáng)離子季銨鹽在不同結(jié)構(gòu)染料染色的棉織物上吸附量也是不同的.直接染料染色的棉織物對(duì)季銨鹽的吸附量高于活性染料染色的棉織物,主要是因?yàn)榕c活性染料相比,直接染料分子中含有更多的磺酸基團(tuán),且其對(duì)纖維的直接性高于活性染料,使得纖維上含有更多的磺酸基團(tuán),可以吸附更多的季銨鹽分子.例如,直接藍(lán)71含有4個(gè)磺酸基團(tuán),在4種染料中對(duì)季銨鹽的吸附量最高,染色織物上磺酸基團(tuán)將會(huì)增加纖維與季銨鹽分子之間離子鍵結(jié)合,從而增加了季銨鹽在棉纖維上的吸附量。
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