王健红+王莉++祁弘++戴玲杰

摘要：

本文深入研究了蚕丝纤维的低温染色工艺，通过采用弱酸性染料、活性染料和直接染料对蚕丝纤维在100℃进行染色试验，选出一种上染率高的染料对蚕丝进行低温染色，并分析了酶和紫外线两种预处理方式对蚕丝的各项性能的影响，研究蚕丝纤维低温染色的可行性。通过试验，得知蚕丝在酸性染料低温染色过程中先用酶做预处理的前提下上染率有所上升，其断裂强力和断裂伸长率等各项性能都比高温上染蚕丝时低。

关键词：弱酸性染料；蚕丝纤维；低温染色；酶；紫外线

1 引言

蚕丝纤维是一种优质的蛋白质纤维，具有良好的光泽、手感柔软，吸湿性、透湿性良好，是一种重要的纺织纤维。一般来说，蚕丝是一种在工艺过程中非常容易擦伤的织物[1]。对蚕丝纤维进行长时间的高温处理很容易对蚕丝织物造成这种损伤，所以蚕丝的低温染色工艺对保护蚕丝制品的品质质量和降低能耗都具有重要意义[2]。

本文通过使用直接染料、酸性染料和活性染料分别对蚕丝进行染色，选择出一种最佳染料；再用该种染料对蚕丝进行低温染色，在低温染色的过程中，分别对蚕丝进行酶预处理和紫外线辐射预处理，上染后测试蚕丝纤维的各项性能。探讨减少蚕丝在普通工艺染色中的损伤，提高蚕丝上染率的方法。

2 试验材料和仪器

试验材料： 天然蚕丝纤维。染料及化学品： 活性黄PW-4G、直接大红4B、弱酸性蓝MF、元明粉、平平加O、碳酸氢钠、渗透剂（JFC）、醋酸、固色剂Y、皂洗液。仪器与设备：722型紫外线可见光分光光度仪、电子天平、恒温水浴锅、温度计、烧杯、量筒、pH值试纸、玻璃棒、LL-06B电子单纤维强度仪、烘干机。

3 染料选择

3.1 直接染料[3]染蚕丝的试验方法

试验步骤：配制直接性染料染浴的两份染液，一份作为空白样液，另一份里面放蚕丝染色。

染色处方：染料（o.w.f）：2%，渗透剂（JFC）：4g/L，元明粉：40g/L，平平加O：0.1g/L，浴比1：50。固色处理：固色剂Y，醋酸0.1%。

工艺流程：工艺操作曲线见图1，在弱酸性条件下，加温到30℃，染料和一半元明粉同时加入，加热到100℃再加入另一半元明粉。

后处理处方：皂片2g/L，碳酸钠2g/L，温度50℃，时间10min，浴比1：50。

3.2 活性染料染蚕丝的试验方法

试验步骤：配制活性染浴的两份染液，一份作为空白样液，另一份里面放蚕丝染色。

染色处方：染料（o.w.f）2%，平平加O0.5g/L，元明粉40g/L，碳酸氢钠5g/L，渗透剂（JFC）4g/L，浴比1：50。固色处理：固色剂Y；醋酸0.1%。

工艺流程：a）未经固色剂处理的蚕丝工艺操作曲线见图1。b）加固色剂处理：在a）的染色配方基础上，元明粉处理后加入固色剂Y和醋酸，50℃～60℃处理20min，然后皂洗、烘干。

后处理见3.1。

3.3 酸性染料染蚕丝的试验方法

试验步骤：配制pH值为弱酸性染浴的两份染液，一份作为空白样液，另一份里面放蚕丝染色

色处方：染料（o.w.f）2%，渗透剂（JFC）4g/L，元明粉15g/L，用醋酸调pH值到6.0左右。固色处理：固色剂Y，醋酸0.1%。

工艺流程：a）未加固色剂，未经固色剂处理的蚕丝工艺操作曲线见图2。在弱酸性条件下，在常温下将染料和一半元明粉同时加入，加热到100℃再加入另一半元明粉。b）加固色剂处理：在a）的染色配方基础上，元明粉处理后加入固色剂Y和醋酸，50℃～60℃处理20min，然后皂洗、烘干。

后处理同3.1。

本文中所涉及的固色剂Y采用阳离子化合物作为固色剂，对染料阴离子有较大的反应，使蚕丝染色物上的染料分子增大，亲水基被封闭在织物上形成不溶性染料盐沉淀，这样防止了染料因离子化而从织物上脱落及水解，从而提高了织物的色牢度[3]。同时，固色剂Y除能降低染料的溶解度外，还可在烘干时在染色物表面生成树脂薄膜，提高处理时蚕丝织物的牢度。经固色剂Y处理后的染色物的色光及耐晒牢度变化较小，最终提高了上染后蚕丝织物的质量。

3.4 试验测试

7组等量的蚕丝纤维试样分别在活性染料、酸性染料、直接染料上染处理后，测试其上染率、染色后断裂强力及染色后断裂伸长率各项性能，结果如表1所示。

通过上面的试验和相应的结果分析可以看出，蚕丝的上染率及染后的蚕丝断裂伸长率：弱酸性染料>活性染料>直接染料，各染料处理蚕丝后的断裂强力相对较好。综合各项指标，用弱酸性染料染蚕丝对蚕丝纤维的损伤较小，上染率高，各项性能优异。本文将选用弱酸性染料对蚕丝纤维进行低温染色试验。

4 染色方法优化试验

4.1 酶预处理后酸性染料上染蚕丝

先用蛋白酶做预处理，配制pH值为弱酸性的染浴的两份染液，其中一份作为空白样液，另一份里面放蚕丝染色，按以下工艺进行处理：

①预处理：蛋白酶0.3%，温度50℃～60℃，时间30min。

②染色处方：染料（o.w.f）2%，渗透剂（JFC）4g/L，元明粉15g/L，平平加O1g/L，用醋酸调pH值6.0左右。固色处理：固色剂Y，醋酸0.1%。

③工艺曲线：酶预处理的工艺操作曲线见图3，预处理后经酸性染料染色的工艺曲线见图4。在弱酸性条件下，加温到常温，染料和一半元明粉同时加入，加热到85℃再加入另一半元明粉。

后处理如3.1。

4.2 紫外线预辐射处理后酸性染料上染蚕丝

先用紫外线20W的功率下照射处理蚕丝纤维5min、10min、15min，然后再配制pH值为弱酸性的染浴的两份染液，其中一份作为空白样液，另一份里面放蚕丝染色，按以下工艺进行处理。染色处方、工艺曲线、后处理如4.1中所述。

4.3 优化试验物理性能测试结果

从表2可以看出，酶处理后的蚕丝纤维在上染率、断裂强力、断裂伸长率都比较好，最适合做蚕丝的低温染色。紫外线预处理时间不宜过长，否则上染率下降，其原因在于辐射时间较短时，会因刻蚀增强润湿性体改上染率，但是辐射时间太长，会引发很多的羧基，使纤维表面负电性增强而不利于染色。因此，蚕丝在酸性染料低温染色过程中，即在85℃下先用酶做预处理的前提下上染率有所上升，其染后断裂强力和断裂伸长率等各项性能都比高温上染蚕丝时低。

5 结论

1）弱酸性染料对蚕丝纤维的损伤较小，上染率高，其处理后纤维的各项性能优异。

2）蚕丝纤维在酶预处理30分钟（50℃～60℃），再在85℃下进行染色的上染率、断裂伸长率、断裂强力综合来说比较好。

参考文献：

[1] 范雪梅.纺织品染整工艺学[M].北京：中国纺织出版社，2006.

[2] 姚穆.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，1990.

[3] 最新染料使用大全编写组编.最新染料使用大全[M].北京：中国纺织出版社，1996.

（作者单位：内蒙古纤维检验局）