羊毛低温染色助剂的制备及应用研究

羊毛低温染色助剂的制备及应用研究

傅梁梁

3390051999****7114浙江传化功能新材料有限公司，311200

摘要：依照市场需求制备羊毛需要应用到低温染色助剂，使用这种助剂就能够在低温环境下对羊毛进行染色处理，在减少能耗的同时也减少了高温染色处理对羊毛纤维的破坏。该助剂匀染质量好，成本低，具有较高的市场应用前景。

关键词：低温染色助剂；上染率；固色率

为减少高温染色处理对纤维产生的破坏性，必须采取有效措施进行降温处理，所以这边对染色助剂提出了更为严格的要求，特别是匀染剂，在染色处理过程中，其能够发挥出分散﹑润湿、增溶和匀染的功能特点。而目前在染色领域中，能够发挥出较为优良的效果的是毛用活性染料匀染剂为阿白格B，但是这类匀染剂更适宜在高温条件下进行染色处理，且其售卖价格较昂贵。所以基于现实需求的角度进行分析研究，相关学者开始研究低温染色助剂，它在染浴时对纤维可以产生较高的润湿渗透、净洗的效果，减少羊毛的表面张力。不仅如此，其还可以使染料产生特定的分解效果，并促进染料在纤维中的吸收性，这样一来便可以使得染料即便处于较低的温度条件下，仍有较高的吸尽性和固着性。

1、羊毛染色过程

为了了解利用染料处理羊毛的整个染色过程，首先要分别认识羊毛与染色物的基本结构，再经过对二者各自的内部结构进行分解研析后，从理论上判断染色是否存在可行性。

1.1羊毛结构

（1）羊毛的形态构造

首先对羊毛的的形态进行分析，其类似于椭圆柱状，其主要构成物包括三大部分，第一层是在纤维外部形成包裹状的鳞片层，第二层是羊毛的主要构成物，被称之为皮质层，第三层是处在纤维的中心区域，由于其中存在空气，故而呈现出不透明状，被称之为髓质层。对于髓质层而言，不是所有的羊毛中都具有的一种结构物，其仅在较粗的羊毛中才能够被找到，并且其分为两种类型，即连续状、不连续状。在细羊毛中，不存在髓质层。因为鳞片层中存在含硫较高的角质层，微结构的致密性比较突出，硬度较高，所以会在染色工艺中，阻碍燃料的进一步扩散。故而要想促使染色耗时进一步缩减，则需要在染色温度方面着手处理，故而大部分的羊毛在染色过程中都需要借助高温条件。

（2）羊毛的化学构造

从化学角度对羊毛纤维的构造展开调查分析，其中包含的化学元素主要有碳、氢、氧、氮，除了上述四种元素之外，还有硫元素，该元素的呈现形式主要为二硫键。对于羊毛纤维而言，其在80摄氏度到110摄氏度的温度区间下进行长时间的染色处理时，二硫键很可能会遭受到破坏，这进而会导致羊毛出现变黄的情况，于色泽、固色有碍。故而为了有效避免对纤维造成破坏，则需要对染色温度条件进行相应的调整优化，使其温度能够尽量降低。

（3）羊毛的染色

从分子的角度对羊毛纤维进行分析，其构成成分主要是氨基酸，羊毛分子结构中的氨基、羟基以及酰胺基的含量都比较高，所以在染色过程中，可选择的染料会比较多，如应用酸性、金属络合等染料均可以实现染色处理，现如今，应用频次较高的染料当属酸性染料以及毛用活性染料。

尤其是带有α-溴代丙烯烯胺基团的毛用活性染料，由于这种染料能够和羊毛中存在的氨基酸生成相应的反应进而得到共价键结合，故而借助这一类染料进行染色处理后所得到的毛织物会表现出较为突出的优势性能：其颜色光泽会比较鲜明靓丽；抗日晒性优良；湿牢性良好；固色性优越；不含有金属离子，满足了环境保护的规范要求。因此目前这一类的染料具备代替媒介染料和与各种金属络合染料的发展趋势。借助该类染料进行染色处理后的毛织物能够适用洗衣机进行清洗。

1.2羊毛的染色过程

羊毛实际上是一种比较常见的纤维物。对羊毛的上染工艺进行分析可知，其主要涵盖了三个方面，依次表示为吸附、扩散以及固色。展开来讲就是染色分子、离子需要先接近纤维表层，然后在纤维的影响下被吸附，对于纤维而言，其表面染料需要向内继续扩散，然后其会固着在纤维上。

由于羊毛的形态存在固有的特殊性质，所以在对其进行染色过程中，存在着以下不良染色原因：鳞毛层的壁障效应、纤维中还有未经洗涤的类脂化合物所产生的拒水性、纤维在进行染浴时产生的电位差等原因；此外由于染料分子间容易产生作用，很容易引起聚合，也不利于向毛纤维内的扩散，从而干扰了染色的完成。因此以往的染色方法多采取增加染色温度和延长染色期限的方式，但上述方式均会对羊毛纤维产生一定的损害，同时耗费大量能源。

2、试验部分

2.1实验仪器(见表1)

表1 主要仪器

2.2化学药品（见表2）

表2主要原料

2.3染色工艺处方

此次需要用到的染料为X%(owf)，染色助剂为2~3g/L，同时还会用到醋酸、硫酸铵、甲酸，浴比为1:10。

2.4染色工艺(见图1)

图1

2.5染色助剂的制备

对于染色助剂而言，处于对染色效果的考虑，其需要具备多种特性，其中较为主要的几点特性为分散性、增溶性、匀染性、亲染性，并且还要具备亲纤维的特性。在实验开始阶段，我们需要进行相应的筛选。以羊毛染色助剂为检索词条查找相应的文献资料，在此次实验中，选择的是AEO-3、十六烷基三甲基溴化铵、JFC-E、聚乙二醇400和水配置低温染色助剂。对其进行一一解析，首先分析AEO-3，其实际上属于一种非离子表面活性剂，该物质作用在羊毛纤维方面时，主要会发挥出脱脂以及净洗的作用效果。其次分析十六烷基三甲基溴化铵，该物质实际上是一种阳离子表面活性剂，作用功能主要是使得织物变得更为柔软，并且还带有一定的杀菌功效。再者，对JFC-E展开相应的介绍，其和AEO-3一样，均是非离子表面活性剂，身为一种渗透剂，其不仅存在亲水性，并且还拥有亲油性，能够促使染料以及纤维之间得到较为充分的吸附、扩散。最后，对聚乙二醇400加以分析，其通常会被用作分散剂来使用，具有较为突出的亲油性，并且能够发挥出分散以及乳化的功能，能够与各种类型的表面活性剂进行搭配应用。利用实验探究的形式，对于上述染色助剂进行合理配比，最终得到下表所示的结果。

表3低温染色助剂

3、结果与讨论

为了得到低温染色助剂的匀染成效，在85摄氏度的条件下，低温染色助剂进行固色，而阿白格B则会在85摄氏度以及98摄氏度这两个温度条件下进行固色处理，然后从上染率、固色率等角度展开比较分析。染料选用的情况及具体的对比情况如下表所示。

表4 上染率及固色率数据表

从表4的数据展示结果中可以看出：阿白格B在85摄氏度的温度条件下，无论是上染率还是固色率都要比98摄氏度条件下的相应指标更低。降幅大概控制在10%左右，这一情况的产生也证实了阿白格B更适宜在高温条件下进行染色处理。对于低温助剂进行分析可知，在85摄氏度的温度条件下，其上染率以及固色率都较为理想，整体水平控制在96%到97%之间，从相关数据的比较情况可以看出，在85摄氏度下应用低温助剂所展现出的效果和阿白格B在98摄氏度高温状态下所展现出的效果相差无几。温度值的下降，能够有效减少羊毛纤维在染色过程中产生的破坏程度，同时减少了能源消耗，使得我们所制备的低温助剂满足了未来市场上对匀染剂的需求。

4 结论

经过上述实验分析，我们所研制的新型低温助剂能够在低温状态下获得较为优良的染色效果，在一样的条件下，低温染色效果要比阿白格B匀染剂的应用效果更好。这与毛用活性染料对匀染助剂的要求相贴合，能够作为阿白格B的替代物进行研制、应用。

参考文献：

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