摘要:羊毛預處理方法是降低羊毛染色溫度的一種重要方法,還可減少羊毛纖維損傷,并節約能源。主要介紹了一些羊毛預處理的方法和機理,如有機胺預處理法、氨/鹽預處理法、生物酶預處理法、氧化預處理法、低溫等離子體預處理法、電磁波輻射預處理法和微波預處理法。
傳統羊毛染色一般在沸騰或接近沸騰的染液中進行。這種沸染工藝容易造成纖維損傷,影響染色產品的手感、鮮艷度及光澤,且能耗成本較高。長期以來,人們一直在探索羊毛低溫染色的方法。羊毛纖維由表皮鱗片細胞和內層皮質細胞構成,在皮質細胞之間是細胞膜復合物區域,由大部分輕度交聯的類似蛋白質的物質和蠟狀類脂物質組成。羊毛常規染色時,染料分子由鱗片間的接界處進入,通過細胞膜復合物擴散到纖維內部,再移動到含硫量較高的皮質細胞區域。若用合適的試劑對羊毛纖維進行預處理,可以使羊毛表面的鱗片層受到一定程度的溶脹或者剝奪,使羊毛細胞膜復合物的結構發生變化,增強染料分子在該區域內的擴散能力,降低染色位能,提高羊毛纖維的染色活性,從而實現羊毛的低溫染色。
1有機胺預處理法
1.1預處理機理
有機胺作為堿劑和反應劑對羊毛進行預處理,是實現羊毛低溫染色的一條途徑。染色作用機理為:①羊毛纖維受胺的作用可生成氨基丙氨酸,增加吸附染料的染座;②二硫鍵斷裂,角質外層變得更加疏松,為染料快速向羊毛纖維內擴散提供了方便;③胺類作為堿劑,可以改變羊毛纖維的表面活性,促進了羊毛纖維對染料的吸附;④有機胺是一種弱堿劑,對角質細胞問粘合物的溶出有一定作用,增加了染料進入羊毛纖維的通道。
1.2預處理方法
有機胺包括很多種,用于羊毛低溫染色預處理研究得較多的是乙醇胺和二乙胺。
乙醇胺預處理羊毛最佳條件為:乙醇胺0.3~0.35mol/L,溫度50~55℃,浴比1:50,時問50min。預處理后將織物充分熱水洗、冷水洗。二乙胺預處理羊毛的最佳條件為:二乙胺0.3mol/L,溫度50~55℃,浴比1:50,時間50min,處理后的試樣充分水洗,待染色。
有機胺預處理的濃度不宜太高,濃度太高,對羊毛低溫染色的上染率影響顯著,并且羊毛可能有泛黃現象。預處理溫度也不能太高,時間不能太長,否則會影響羊毛性能。
2氨/鹽預處理法
2.1預處理機理
用氨處理羊毛有3種形式:①用100%的NH3即氨氣處理,可改變羊毛纖維內的氫鍵、離子鍵,但不能使二硫鍵分解斷裂;②用液態氨處理,可增加羊毛的白度,這可能是色氨酸和組氨酸在作用下部分斷裂的原因;③用氨水處理,使羊毛的角質蛋白發生一系列的反應。
染色作用機理為:①受氨的作用,產生硫氨酸,且隨著氨濃度的增加而增加;②氨作為堿劑能促進二硫鍵的水解,使之變為巰基進而生成非常活潑的脫氫丙氨酸繼續發生反應,胱氨酸含量大幅度下降,染色的障壁被打破;③經氨處理后,羊毛纖維中氨基酸量均有增加,使羊毛纖維表面正電荷中心濃度增加,從而使染色速率大大提高;④經氨處理后,改變了羊毛纖維中鹽式鍵和氫鍵的狀況,使纖維變得更疏松化;⑤堿對于清除羊毛纖維表面上的油脂、汗液有相當重要的作用,這對改變羊毛纖維的表面性質,促進染料的吸附大有幫助。⑥鹽的作用是使纖維的溶脹增加,有利于染料進入纖維內部。已有研究證明,很多鹽對羊毛低溫染色都有效果,但以NaCI的效果最好,還可以結合氨和亞硫酸氫鈉一起使用,但NaHSO4。會導致羊毛鱗片層胱氨酸大量水解,甚至部分肽鏈也被還原水解,改變了羊毛本身的風格。
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