张杨

（天津渤化集团有限公司，天津 300040）

1 前言

羊毛是一种常见的纤维，其内部结构主要由三部分组成[1]：包覆在纤维外部的鳞片层、组成羊毛实体主要部分的皮质层和处于纤维中心因含空气而不透明的髓质层。羊毛的上染过程主要包含三个阶段：吸附→扩散→固色。即染料分子或离子首先靠近纤维表面被纤维吸附，纤维表面的染料再向纤维内部扩散，进而固着在纤维上。由于羊毛鳞片层中具有含硫量很高的角质层，其微结构十分致密，坚硬，因而阻挡了染色过程中染料向纤维内部的扩散，要想缩短染色时间，必须提高染色温度，因此羊毛染色通常在高温条件下进行。由于羊毛纤维中的硫主要以二硫键的形式存在。羊毛纤维经80～110℃的高温长时间处理时，其纤维结构中的二硫键容易遭到破坏而使羊毛发黄，影响色泽及固色。

为了降低高温染色时羊毛纤维的损伤，需要降低染色温度[2～4]，因而对染色助剂的要求更高，特别是匀染剂，在染色时起到分散、润湿、增溶和匀染的特性。目前市场上效果较好的毛用活性染料匀染剂是阿白格B，但其更适用于高温染色，而且价格昂贵。所以针对市场需求，我们开发了一种低温染色助剂[5～8]，其在染浴中对纤维具有润湿、渗透、净洗的作用，降低羊毛纤维的表面张力。该助剂还对染料具有一定的解析作用，可促进染料被羊毛的吸附，从而使染料在较低温度下也有很好的吸尽率和固着率。

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

染料：X%(owf)

染色助剂：2～3g/L

醋酸：Y%(pH=4～4.5)

硫酸铵：4%(owf)

甲酸：0.5%～1%(owf) （5%owf 以上染色深度）

浴比：1∶10

2.4 染色工艺（见图1）

图1

2.5 染色助剂的制备

染色助剂需要具有分散、增溶、匀染、亲染料同时亲纤维的特性，经过前期实验筛选，结合羊毛染色助剂相关文献，我们选择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。其中AEO-3 是一种非离子表面活性剂，主要用于羊毛纤维的脱脂和净洗；十六烷基三甲基溴化铵，一种阳离子表面活性剂，织物柔软剂，同时具有杀菌作用；JFC-E，一种非离子表面活性剂，作为渗透剂，同时具备亲水和亲油特性，可以使染料与纤维充分吸附，扩散；聚乙二醇400，分散剂，具有亲油性，有分散，乳化的作用，可以与各种表面活性剂混合使用。通过实验筛选出各组分的合理占比，结果如表3。

表3 低温染色助剂

3 结果与讨论

为了检测低温染色助剂的匀染效果，低温染色助剂在85℃固色，阿白格B 分别在85℃和98℃固色，测试染料的上染率及固色率。染料选取亨斯迈兰纳素系列毛用活性染料。数据如表4。

如表4 所示：阿白格 B 在85℃染色的上染率及固色率较98℃的上染率和固色率明显降低，降低幅度约10%，也验证了匀染剂阿白格B 更适用于高温染色。而我们合成的低温助剂在85℃染色的上染率及固色率均稳定在96%～97%，达到了阿白格B 在98℃染色的效果。温度的降低可以有效减少羊毛在染色过程的损伤，同时降低了能源消耗，所以我们制备的低温染色助剂符合未来市场对匀染剂的要求。另外我们还对染色后织物进行了牢度测定，数据如表 5。

表4 上染率及固色率数据表

表5 织物牢度测试数据

如表5 所示：低温染色助剂染色后的织物各项牢度较好，达到或超过阿白格B 在高温染色时织物的牢度，也说明我们制备的低温染色助剂完全可以替代阿白格B 使用，从经济角度也具有一定的优势。

4 结论

通过实验验证，我们开发的新型低温染色助剂可以实现羊毛的低温染色，同等条件下，低温染色效果优于常规使用的阿白格B 匀染剂，符合毛用活性染料对匀染助剂的要求，可以作为阿白格B 替代品工业化生产及使用。