輻射電磁波或粒子流均具有很高的能量,在加工過程中,當它們與被加工物發生碰撞時,這些能量被釋放,并轉移給被加工物質中的分子、原子,從而引發一系列復雜的化學反應,這是將輻射能應用于染整加工中的理論依據。
紫外線輻射處理可改變羊毛表面的化學結構,導致羊毛的染色性能改善。短時間的紫外線處理(60min)帶來的化學改變僅局限于羊毛纖維的表面,纖維整體性能不受影響。羊毛紫外線處理后的變化可歸結為羊毛鱗片表層胱氨酸的二硫鍵被氧化和破壞,使影響染料分子從染浴向纖維內擴散的染色壁障被去除。因此紫外線輻射處理改變了羊毛的染色性能,纖維染色擴散系數提高,在較低的上染溫度下就有較高上染速率和染色K/S值。研究表明紫外線輻射處理是一種有效的羊毛表面變性技術,加工效率可通過加入光敏劑促進輻射能量的吸收和反應的進行來提高。
同樣羊毛纖維經激光表面改性處理后,破壞鱗片層,破壞纖維表面層的結晶狀態,使表面層無定形區域增大,從而降低染料上染纖維的能阻,在較低的溫度即可得到較高的上染速率及上染百分率。
7微波預處理法]
7.1微波/水預處理法
微波/水預處理法是首先將盛有水的容器放人微波爐中,加熱一定時間,直到水達到沸點,此時將羊毛織物放入煮沸的水中在一定功率的微波爐下輻射一段時間,輻射的功率和時間由預處理的效果和對羊毛纖維物理性能的損傷等綜合因素決定,羊毛在此條件下預處理,由于水分子的極性,吸收了微波的能量,使水分子運動加劇,改變了水分子在室溫下甚至普通熱傳導下高度有序的層狀或者束狀結構,使羊毛纖維的表面鱗片層受到一定程度的溶脹,有利于提高上染率。輻射的時間不易過長,否則由于長期暴露在煮沸的水中,羊毛纖維會受到損傷。
7.2微波/尿素預處理法
微波/尿素預處理法的過程是:羊毛浸漬在一定濃度的尿素溶液中,直到織物完全潤濕,在一定功率的微波爐中輻射一段時間。經過此預處理后,羊毛纖維的上染率可以大大提高。尿素預處理機理為:①尿素濃度越高,對纖維內及纖維周圍水的結構影響越大,導致染料與羊毛纖維間氫鍵數目的增加;②尿素可促使胱氨酸水解為半胱氨酸,進而轉化為脫氫丙氨酸,支鏈斷裂,染色性提高。③由于尿素的極性在微波的輻射下可以局部振動升溫,擴散進入羊毛纖維的大分子間,削弱羊毛纖維分子間的作用力,對羊毛纖維有急劇溶脹的作用。
7.3微波/溶劑預處理法
微波/溶劑預處理法是將盛有溶劑的容器放入微波爐內,當溶劑達到沸點時,將羊毛織物放入煮沸的溶劑中,在一定功率的微波爐下輻射一段時間后,脫除溶劑,烘干,此方法也可以很大程度的提高羊毛的上染率,為羊毛的低溫染色提供基礎。微波/溶劑預處理的機理:①在微波輻射下,有機溶劑局部受熱使分子振動,削弱了羊毛纖維分子之間的作用力,使羊毛纖維,特別是鱗片層受到溶脹作用,纖維結構變得較為松弛,從而加大了染料向纖維內部擴散的速度;②使纖維表面的鱗片層部分受損,因此增加了染料對纖維吸附的活性;③由于有機溶劑的溶脹使纖維的直徑增大,有助于染料擴散進人纖維內部。
8結語
羊毛低溫染色可以改善纖維或染色體系的染色性能,提高羊毛的加工質量,減少染色能源的消耗,也為改善生態環境進行綠色生產創造了條件,提高了生產效率,降低了生產成本,具有良好的社會與經濟效益。
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