王艷

摘要：本文通過對殼聚糖與絲絨紗線的性能的分析，從絲絨紗線單因素實驗中獲取影響織物的主要因素，探究殼聚糖在絲絨紗線的預(yù)處理染色中的最佳工藝絲絨織物性能。

關(guān)鍵詞：殼聚糖；絲絨紗線；染色

1 蠶絲的性質(zhì)

蠶絲不溶于酒精、丙酮、四氯化碳等有機(jī)溶劑。絲膠在水中首先發(fā)生膨化，隨著溫度的不斷提高膨化程度加深。但是可以在溶于某些鹽類溶液中溶解。比如：無水氯化鈣（CaCl2）的甲酸（HC00H）溶液以及煮沸的濃氯化鋅（ZnCl2）溶液等[1]。

蠶絲分子中既含有酸性基團(tuán)（如COOH），又含有堿性基團(tuán)（NHa），蠶絲纖維在不同pH值的溶液中，既能與堿結(jié)合，又能與酸結(jié)合的兩性性質(zhì)。絲纖維在酸、堿和酶催化作用下發(fā)生水解，其強(qiáng)度下降。水解作用是隨著pH值的而變化，絲纖維的等電點pH=1.75～10.5范圍內(nèi)，絲纖維比較穩(wěn)定，但是在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中可以水解甚至溶解[2]。蠶絲的耐光性也很差，蠶絲對光特別敏感。

2 殼聚糖的來源與特性

殼聚糖各項性能良好，比如，具有良好的水解性、較強(qiáng)的吸濕透氣性、良好的抗菌性、吸附性等。目前主要的制備殼聚糖的方法有：制備方法有化學(xué)法、酶法和發(fā)酵法。

根據(jù)甲殼質(zhì)、殼聚糖的制備方法，可歸納出一下制備流程：蝦或蟹殼漂洗、除砂→脫鈣及無機(jī)組分→脫蛋白質(zhì)及脂肪→脫堿、漂白→水洗、烘干→甲殼質(zhì)產(chǎn)品→濃堿處理→水洗、烘干→殼聚糖粗產(chǎn)品→提純→殼聚糖產(chǎn)品。

3 殼聚糖在絲絨的染色中的應(yīng)用

近年來，國內(nèi)外對殼聚糖的研究越來越重視，紡織印染行業(yè)也不例外，殼聚糖在酸性環(huán)境中與絲絨紗線具有較強(qiáng)的親和力，因為殼聚糖中有大量的活性氨基和羥基陽離子型[3]，用殼聚糖預(yù)處理絲絨紗線，為絲絨紗線增加大量的染座，可大大提高了上染率染色均勻，染色牢度也有所增加，尤其是在中性或者弱酸性染浴中效果更好。

3.1 染料的選擇

根據(jù)蠶絲和羊絨纖維的物理化學(xué)性質(zhì)，染絲絨選用弱酸性染料以及中性染料。中性染料色譜不齊全，而弱酸性染料上染絲絨色牢度不強(qiáng)，因殼聚糖預(yù)在酸性條件下，對蛋白質(zhì)有很好的親和力，可以彌補(bǔ)其不足。

3.2 染色工藝流程

結(jié)合企業(yè)具體的生產(chǎn)過程我們將染色工藝流程定為：洗凈絲絨混紡紗線或織物→潤濕→染色→漂洗→脫水→烘干。

3.3 各影響因素確定

由于絲絨表面的拒水性，阻礙了染料的吸附和擴(kuò)散，所以絲絨的染色必須在沸染條件下進(jìn)行，但高溫會造成絲絨纖維損傷，手感變硬，泛黃等問題。殼聚糖作為一種天然聚合物，在自然界廣泛存在，絲絨纖維經(jīng)過殼聚糖處理后，在很大程度上提高了絲絨的上染率及K/S值，把經(jīng)過殼聚糖處理的絲絨纖維和未經(jīng)殼聚糖處理的絲絨纖維的上染率做比較，絲絨獲得了明顯的增深效果，這就會使絲絨染色能耗少，染料利用率高。這對于實際解決紡織印染工業(yè)中絲絨的染色問題具有很大的意義。

根據(jù)實驗對酸性染料的上色時各因素影響情況對比如下：

（1）在偏酸性條件下染料上色率高，但是pH值不能小于2.0，否則絲會大量溶解；PH值為45之間，絲與羊絨上染率以及勻染性都較好，染浴中的殘余染料較少也就是說吸盡率最大；

（2）絲絨同浴染色時，終染溫度小于80℃時，蠶絲纖維的上染量高，溫度升高至100℃時，羊絨的上染率超過蠶絲，當(dāng)溫度為85～95℃時，羊絨和蠶絲的上染速率基本接近，同色性較好。所以絲絨同浴染色的終染溫度一般選擇在95℃。

（3）絲絨織物用酸性染料染色時，一開始蠶絲的上染速度快于羊絨，到達(dá)一定時刻，羊絨上染率隨著時間慢慢加快超過蠶絲，在這個過程中有一時間會達(dá)到同步。根據(jù)實驗中的規(guī)律發(fā)現(xiàn)，似乎染色時間短有利于提高同色性，但考慮到染色勻染性，色牢度等諸項要求，按照染料用量的多少，即淡、中、深色，整個染色時間控制在80～100min為宜。

（4）當(dāng)浴比大時，染液的濃度小，染料上染纖維的速度就慢，從而增大了染料對蠶絲的上染幾率，有利于絲、絨同色。實驗中一般采用1：40～1：50的浴比。

3.4 實驗結(jié)果分析

pH值是絲絨紗線染色過程中影響染料上染最主要的因素，當(dāng)染液pH值變化時，染料的上染百分率變化也較大；隨著染色溫度的升高，絲絨紗線的上染百分率增加，采用染色溫度85℃既可以節(jié)能又可以節(jié)省原料，使之適合利益最大化，更好的適用于生產(chǎn)；同時也可以避免高溫對絲絨紗線的損傷。當(dāng)殼聚糖濃度為0.2%時上染效果較好，增加殼聚糖濃度上染率變化不大。

殼聚糖對不同染料上染絲絨紗線上染百分率、K/S值實驗結(jié)果對比可以看出：絲絨紗線經(jīng)過殼聚糖處理后，其上染率及K/S值明顯提高。因為殼聚糖分子帶正電荷，經(jīng)過殼聚糖處理后絲絨紗線的負(fù)電荷會減少，從而減少了染色過程中纖維與染料離子之間的排斥力，這樣可以使染料充分地從染液中轉(zhuǎn)移到纖維上，從而提高了上染率。加殼聚糖的弱酸蘭的上染百分率為91.1%，未加殼聚糖的上染百分率為84.7%；加殼聚糖K/S值27.5，未加殼聚糖K/S值25.2，色差最明顯。殼聚糖預(yù)處理絲絨織物其上染率增加，染色均勻。

4 結(jié)論

（1）當(dāng)預(yù)處理液中殼聚糖的濃度較低時，上染百分率隨著殼聚糖濃度的增大而提高，但當(dāng)濃度增大到一定值時，上染百分率不再增加，反而有所下降，同時絲絨紗線的手感變硬；K/S值的變化規(guī)律與上染百分率的基本一致，當(dāng)殼聚糖濃度太高時，紗線的表面色深度也無明顯變化。當(dāng)殼聚糖濃度在0.2%時，絲絨紗線上染效果最好。

（2）經(jīng)殼聚糖處理后的絲絨紗線，可降低其染色溫度。

（3）經(jīng)過殼聚糖處理后的絲絨紗線，其染色殘液中染料的濃度明顯降低，這表明殼聚糖有助于提高染料的利用率，同時也有利于紡織企業(yè)印染廢水的處理，保護(hù)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]張子濤，陳東輝.殼聚糖在毛紡織工業(yè)中的應(yīng)用[J].毛紡科技，2001，06（1）：3033.

[2]謝芳.季銨鹽表面活性劑和殼聚糖對羊毛織物的抗菌整理[D].青島大學(xué)，2006.

[3]劉炳宏.生態(tài)法羊毛織物防氈縮整理[D].北京服裝學(xué)院，2008.