棉用活性染料在對羊毛的染色過程中,有兩個(gè)問題較難解決:①便喪失移染性能,難以獲得理想的勻染性;②染料難以獲得高的固著率。通過采用EA—2助劑預(yù)處理羊毛,用環(huán)保型的棉用活性染料染色,可得到色澤鮮艷、牢度好、固著率高、勻染性好的產(chǎn)品。從而替代對環(huán)境污染嚴(yán)重、染色濕牢度差、色光萎暗的酸性媒介染料及金屬絡(luò)合染料。

    1前言

    傳統(tǒng)的羊毛染色主要用酸性染料、酸性媒介染料及金屬絡(luò)合染料,其缺點(diǎn)集中表現(xiàn)在:①酸性染料特別是勻染性酸性染料,染色濕牢度差,相當(dāng)一部分酸性染料屬禁用染料;②酸性媒介染料染色色光萎暗,對環(huán)境污染嚴(yán)重;③1∶1金屬絡(luò)合染料對纖維的損傷大,2∶1金屬絡(luò)合染料則勻染性差,色譜不全。這些問題影響了毛紡織業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,選用適當(dāng)?shù)娜玖?研究羊毛染色新方法、新工藝、新理論是十分重要而緊迫的。活性染料具有色澤鮮艷、色譜齊全、使用方便和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來染料分子中引入兩個(gè)或多個(gè)不同的活性基,其染料的性能有超常的表現(xiàn),雙活性基染料的開發(fā),推進(jìn)了活性染料的發(fā)展,從而使活性染料在羊毛染色上也有了新的突破,并開發(fā)了毛用活性染料?；钚匀玖吓c其他染料不同,在分子結(jié)構(gòu)上具有反應(yīng)性的活性基團(tuán),這些活性基團(tuán)可以和蛋白質(zhì)纖維上的羥基、氨基、亞氨基等發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合。因此其染色牢度較高,活性染料的活性基團(tuán)的種類很多,但其與纖維的反應(yīng)都是親核加成反應(yīng)和親核取代反應(yīng)。在堿性條件下,羥基、氨基都會(huì)形成負(fù)離子,其親核性提高。而羊毛由于它的特殊結(jié)構(gòu),在堿性條件下,鱗片易受損傷。因此染料的選擇、預(yù)處理、染色條件等都將影響到染色效果。

    2染料的選擇

    作為纖維素纖維用活性染料,生產(chǎn)量大且成本低,過去在羊毛染色時(shí)易產(chǎn)生小斑點(diǎn)等染疵問題,一般不采用。但是,最近隨著染色技術(shù)的進(jìn)步,染色助劑性能的提高,作為羊毛用活性染料,目前已開發(fā)應(yīng)市。含有α2溴代丙烯酰胺基的Lanasol染料(Ciba公司)就具有良好的上染性及色牢度。但是由于染料的成本問題,其應(yīng)用受到一定的限制。而最近市場需求的是能代替酸性媒染染料,適于深色染色及能對應(yīng)成本削減的染料。最近,在新開發(fā)上市的羊毛用活性染料產(chǎn)品中,最為常用的是纖維素纖維用反應(yīng)基團(tuán)—乙烯砜型反應(yīng)基團(tuán)。表1為羊毛用活性染料的示例:

    3EA—2助劑預(yù)處理羊毛

    棉用活性染料在對羊毛的染色過程中,有兩個(gè)問題較難解決:①染料一旦同纖維發(fā)生反應(yīng),便喪失移染性能,難以獲得理想的勻染性;②染料難以獲得高的固著率。通過采用自制EA—2助劑預(yù)處理羊毛,用環(huán)保型的棉用活性染料染色,得到色澤鮮艷、牢度好、固著率高、勻染性好的產(chǎn)品。

    羊毛中的氨基、羥基、巰基(-SH)在一定條件下都可以與活性染料反應(yīng),其中,主要是氨基和不同的活性染料可以形成兩種單鍵,即酰胺鍵和亞胺鍵,由于這兩種鍵都較穩(wěn)定,羊毛成品不存在裂鍵問題,有較高的耐洗性。

    實(shí)驗(yàn)以優(yōu)選的預(yù)處理工藝對羊毛進(jìn)行處理,分別改變?nèi)旧珪r(shí)間和染色溫度,研究預(yù)處理后羊毛的染色性能。未處理羊毛按一般的活性染料染色工藝進(jìn)行染色。預(yù)處理羊毛的染色工藝為:EA—2用量2%,60℃條件下處理20min后,取出洗至中性,80℃條件下染40min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

    圖片

    由表2看出,經(jīng)EA-2助劑處理后的羊毛上染百分率、固色率均有增加,勻染性、鮮艷度比未處理羊毛好,染色牢度沒有很大改變,斷裂強(qiáng)力稍有下降。用該助劑處理的羊毛具有以下特點(diǎn):

    3.1羊毛活性染料染色前用EA-2助劑處理,能夠提高染料上染百分率、固色率,降低染色溫度,縮短染色時(shí)間。預(yù)處理?xiàng)l件為:EA-2助劑用量2%,60℃處理20min。

    3.2EA-2助劑預(yù)處理后的羊毛在80℃條件下染色40min,其染色牢度和常規(guī)沸染60min相比,沒有很大改變,但可節(jié)約能源,降低成本。

    3.3預(yù)處理后的羊毛染色勻染性及成品鮮艷度比未處理羊毛有所改善。

    3.4EA-2助劑預(yù)處理后對紅色染料、黃色染料染色效果較好,藍(lán)色染料效果不明顯,這可能與染料分子結(jié)構(gòu)有關(guān),有待進(jìn)一步探討。

    3.5該工藝所用設(shè)備簡單,成本低,廢水中沒有金屬污染,是一種值得進(jìn)一步研究和推廣的羊毛染色工藝。

    4染色工藝條件

    4.1堿劑的使用

    在活性染料對纖維素纖維染色時(shí),堿充當(dāng)了染料與纖維之間的反應(yīng)觸媒,因此必須使用堿劑促進(jìn)反應(yīng)。此時(shí),堿劑種類與用量不是重點(diǎn),必需重點(diǎn)注意染浴的pH值。染色時(shí)的最佳pH值是基于染色溫度而變化的,pH值一般為10～1215。而羊毛由于它的特殊結(jié)構(gòu),在堿性條件下,鱗片易受損傷,因此pH值應(yīng)控制在弱酸性范圍內(nèi)。不同深淺時(shí)的pH值也有所不同。以α2溴代丙烯酰胺活性染料為例,淺色pH值617～7;中色pH值515～6;深色pH值415～5。pH值可通過(NH4)2SO4或HAC調(diào)節(jié)。

    4.2染色溫度

    由于羊毛外層有鱗片層,溫度低,不利于染料分子的擴(kuò)散,升高溫度,上染率和固色率均可提高,所以羊毛染色的溫度要在100℃,同時(shí)要求染料的穩(wěn)定性也要高,而預(yù)處理后的羊毛染色,隨染色溫度升高,K/S值增加,羊毛纖維顏色加深,80℃以后增加不明顯,反而影響羊毛纖維的手感。因此,預(yù)處理后的羊毛染色溫度以80℃為宜。

    4.3染色時(shí)間

    活性染料染色時(shí)間為60min左右,而經(jīng)過預(yù)處理后的羊毛染30min后K/S值增加不明顯,說明預(yù)處理后的羊毛達(dá)到最高上染百分率所需要的時(shí)間較短,由于染色時(shí)間太短,不利于勻染。一般預(yù)處理后的羊毛染色時(shí)間以40min為宜。

    4.4后處理

    由于活性染料固著率低,染色后有部分染料沒有上染,因此堿性皂洗處理必不可缺。使用常規(guī)皂洗劑的中性皂洗處理得不到所需的效果。堿劑一般可用氨或純堿。常用的為氨水,注意必須降溫后再加氨水,以防氨水揮發(fā)和損傷纖維。

    5結(jié)論

    活性染料是取代羊毛纖維用含金屬染料(如媒染染料、金屬絡(luò)合染料等)的最佳選擇之一,毛用活性染料染色的羊毛纖維具有優(yōu)良的性能,其強(qiáng)度也比用媒染染料染色的羊毛纖維強(qiáng)度高,只要合理選擇適當(dāng)?shù)幕钚匀玖?并控制染色條件,就有可能提高和改善活性染料對羊毛的上染率、色牢度及勻染性等性能。

更新日期：2021-01-22

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