張楊

（天津渤化集團(tuán)有限公司，天津 300040）

1 前言

羊毛是一種常見(jiàn)的纖維，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由三部分組成[1]：包覆在纖維外部的鱗片層、組成羊毛實(shí)體主要部分的皮質(zhì)層和處于纖維中心因含空氣而不透明的髓質(zhì)層。羊毛的上染過(guò)程主要包含三個(gè)階段：吸附→擴(kuò)散→固色。即染料分子或離子首先靠近纖維表面被纖維吸附，纖維表面的染料再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，進(jìn)而固著在纖維上。由于羊毛鱗片層中具有含硫量很高的角質(zhì)層，其微結(jié)構(gòu)十分致密，堅(jiān)硬，因而阻擋了染色過(guò)程中染料向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散，要想縮短染色時(shí)間，必須提高染色溫度，因此羊毛染色通常在高溫條件下進(jìn)行。由于羊毛纖維中的硫主要以二硫鍵的形式存在。羊毛纖維經(jīng)80～110℃的高溫長(zhǎng)時(shí)間處理時(shí)，其纖維結(jié)構(gòu)中的二硫鍵容易遭到破壞而使羊毛發(fā)黃，影響色澤及固色。

為了降低高溫染色時(shí)羊毛纖維的損傷，需要降低染色溫度[2～4]，因而對(duì)染色助劑的要求更高，特別是勻染劑，在染色時(shí)起到分散、潤(rùn)濕、增溶和勻染的特性。目前市場(chǎng)上效果較好的毛用活性染料勻染劑是阿白格B，但其更適用于高溫染色，而且價(jià)格昂貴。所以針對(duì)市場(chǎng)需求，我們開(kāi)發(fā)了一種低溫染色助劑[5～8]，其在染浴中對(duì)纖維具有潤(rùn)濕、滲透、凈洗的作用，降低羊毛纖維的表面張力。該助劑還對(duì)染料具有一定的解析作用，可促進(jìn)染料被羊毛的吸附，從而使染料在較低溫度下也有很好的吸盡率和固著率。

2 試驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器（見(jiàn)表1）

表1 主要儀器

2.2 化學(xué)藥品（見(jiàn)表2）

表2 主要原料

2.3 染色工藝處方

染料：X%(owf)

染色助劑：2～3g/L

醋酸：Y%(pH=4～4.5)

硫酸銨：4%(owf)

甲酸：0.5%～1%(owf) （5%owf 以上染色深度）

浴比：1∶10

2.4 染色工藝（見(jiàn)圖1）

圖1

2.5 染色助劑的制備

染色助劑需要具有分散、增溶、勻染、親染料同時(shí)親纖維的特性，經(jīng)過(guò)前期實(shí)驗(yàn)篩選，結(jié)合羊毛染色助劑相關(guān)文獻(xiàn)，我們選擇AEO-3、十六烷基三甲基溴化銨、JFC-E、聚乙二醇400 和水配置低溫染色助劑。其中AEO-3 是一種非離子表面活性劑，主要用于羊毛纖維的脫脂和凈洗；十六烷基三甲基溴化銨，一種陽(yáng)離子表面活性劑，織物柔軟劑，同時(shí)具有殺菌作用；JFC-E，一種非離子表面活性劑，作為滲透劑，同時(shí)具備親水和親油特性，可以使染料與纖維充分吸附，擴(kuò)散；聚乙二醇400，分散劑，具有親油性，有分散，乳化的作用，可以與各種表面活性劑混合使用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選出各組分的合理占比，結(jié)果如表3。

表3 低溫染色助劑

3 結(jié)果與討論

為了檢測(cè)低溫染色助劑的勻染效果，低溫染色助劑在85℃固色，阿白格B 分別在85℃和98℃固色，測(cè)試染料的上染率及固色率。染料選取亨斯邁蘭納素系列毛用活性染料。數(shù)據(jù)如表4。

如表4 所示：阿白格 B 在85℃染色的上染率及固色率較98℃的上染率和固色率明顯降低，降低幅度約10%，也驗(yàn)證了勻染劑阿白格B 更適用于高溫染色。而我們合成的低溫助劑在85℃染色的上染率及固色率均穩(wěn)定在96%～97%，達(dá)到了阿白格B 在98℃染色的效果。溫度的降低可以有效減少羊毛在染色過(guò)程的損傷，同時(shí)降低了能源消耗，所以我們制備的低溫染色助劑符合未來(lái)市場(chǎng)對(duì)勻染劑的要求。另外我們還對(duì)染色后織物進(jìn)行了牢度測(cè)定，數(shù)據(jù)如表 5。

表4 上染率及固色率數(shù)據(jù)表

表5 織物牢度測(cè)試數(shù)據(jù)

如表5 所示：低溫染色助劑染色后的織物各項(xiàng)牢度較好，達(dá)到或超過(guò)阿白格B 在高溫染色時(shí)織物的牢度，也說(shuō)明我們制備的低溫染色助劑完全可以替代阿白格B 使用，從經(jīng)濟(jì)角度也具有一定的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們開(kāi)發(fā)的新型低溫染色助劑可以實(shí)現(xiàn)羊毛的低溫染色，同等條件下，低溫染色效果優(yōu)于常規(guī)使用的阿白格B 勻染劑，符合毛用活性染料對(duì)勻染助劑的要求，可以作為阿白格B 替代品工業(yè)化生產(chǎn)及使用。