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由圖4可知，不加碳酸鈉時，羊毛纖維的上染百分率只有74．26％；隨著碳酸鈉用量的增加，上染百 分率逐漸升高，當碳酸鈉用量為30％(owf)時上染 百分率達到最高85．78％，繼續增加碳酸鈉用量，上 染百分率有下降的趨勢。這是由于碳酸鈉作為催化 劑，能夠使WLS中的環氧基開環，隨著碳酸鈉用量 的增加，WLS中的環氧乙烷活性基團與羊毛纖維間 形成的交聯共價鍵數量增加，改性程度提高，上染百 分率提高；但碳酸鈉用量太大，上染百分率有所下 降，原因是堿用量太大，WLS水解速率增大，同時纖 維和WLS的共價鍵有可能發生斷鍵。因此，碳酸鈉 最佳用量確定為30％(owf)。
2．2．3 WLS用量的優選 按照1．2．2工藝，采用一浴一步法的改性工藝， 在60℃條件下將羊毛纖維投入到用量0～20％(owf)WLS和30％(owf)碳酸鈉的改性浴中，處理20 min，然后按1．2．3工藝染色，在溫度為70℃條 件下染色40 min，最后測定WLS用量對羊毛纖維上 染百分率的影響，結果如圖5所示
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由圖5可知，不加WLS時，上染百分率僅為64．63％，隨著WLS用量的增加，上染百分率逐漸增 加，當用量為10％(owf)時羊毛纖維的上染百分率 可達85．83％，繼續增加WLS用量，上染百分率幾 乎不變。原因是隨著WLS用量增加，纖維上結合的 助劑量增多，纖維引入的正電荷亦增多，從而使染料 結合量增多。但在一定濃度的堿液中，纖維素上的 羥基發生離解，生成一定量的Cell—O-，使得反應 達到平衡時所消耗的改性劑有飽和值。綜上所述，WLS最佳用量確定為10％(owf)。
2．2．4 改性溫度的優選 按照1．2．2工藝，采用一浴一步法的改性工藝， 在不同溫度條件下將羊毛纖維投入到用量10％(owf)WLS和30％(owf)碳酸鈉的改性浴中，處理20 min，然后按1．2．3工藝染色，石榴皮色素為10 mL，在溫度為70℃條件下染色40 min，最后測定 不同改性溫度時羊毛纖維的上染百分率，結果如圖6所示。
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由圖6可知，隨著改性溫度的升高，羊毛纖維的 上染百分率增加，當溫度為60℃時達到最高；溫度 繼續升高，上染百分率有所下降。原因是隨著改性 溫度的升高，WLS向纖維表面吸附速率和擴散速率 加快，同時與纖維結合的速率加快，增強了改性程 度，使羊毛纖維上引入更多正電荷，從而增大了色素 與羊毛纖維之間的作用力，使上染百分率提高；當改 性溫度過高，助劑在堿液中水解速率加快，改性效果 降低，使其與陰離子染料間的親和力減小，導致染色 性能下降。因此最佳改性溫度為6O℃。2．2．5改性時間的優選 按照1．2．2工藝，采用一浴一步法的改性工藝方法，在60 ℃條件下將羊毛纖維投入到用量10％(owf) WLS和30％(owf)碳酸鈉的改性浴中，處理5～40 min，然后按1．2．3工藝染色，在溫度為70℃，石榴 皮色素為10 mL條件下染色40 min，最后測定改性時 間對上染百分率的影響，結果如圖7所示。
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由圖7可知，羊毛纖維改性5 min后上染百分 率就很高，當改性20 min后上染百分率最高，繼續 延長改性時間上染百分率有下降的趨勢。說明WLS對羊毛纖維的親和力大，反應速率快；適當延 長改性時間，有利于WLS充分向羊毛纖維內部擴 散，并與羊毛纖維發生充分地反應。當改性時間超 過20 min時，WLS與纖維之間形成的共價鍵可能 斷裂，改性程度有所降低，致使上染百分率下降。因此，改性羊毛纖維的最佳時間為20 min。由以上實驗結果得出最佳改性工藝條件為：羊 毛纖維投入到用量10％(owf)WLS和30％(owf)碳 酸鈉的改性浴中，在60℃條件下處理20 min，然后 用5 mL／L醋酸溶液酸洗10 min，再充分水洗，烘干， 得到改性羊毛纖維。
2．3 改性羊毛纖維石榴皮色素染色性能評價
2．3．1上染速率
按照2．2確定的工藝對羊毛纖維改性，然后按照1．2．3工藝染色，石榴皮色素用量均為10 mL，得到不同染色溫度時的上染速率曲線，如圖8所示。
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由圖8可知，改性羊毛纖維在染色初始階段上 染百分率迅速上升，隨著染色時間的延長，上染百分 率上升趨于緩慢，60 min后，上染基本趨于平衡。這 說明改性羊毛纖維顯著增大了與石榴皮色素之間的 作用力，色素陰離子能夠迅速吸附在羊毛纖維表面， 上染速率較大；隨著時間的延長，染液中石榴皮色素 濃度減小，上染纖維的推動力減弱，另外，色素不僅 要吸附在纖維表面，而且要向纖維內部擴散，而向纖 維內部擴散成為色素上染的控制步驟，所以隨著染 色時間延長，上染速率下降；最終染料吸附速率等于 解吸速率，染色達到平衡。
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