摘要:采用弱酸性染料、活性染料和中性染料，分別在傳統和超聲波條件下對羽毛纖維進行染色，通過分析探討染色時間、染色溫度對上染百分率、摩擦色牢度和甲醛含量的影響，確定超聲波上染羽毛纖維的最佳工藝條件為:弱酸性染料的最佳染色溫度70℃，時間40 min;活性染料的最佳染色溫度90℃，時間50 min;中性染料的最佳染色溫度90℃，時間50 min。實驗結果表明:在此染色工藝條件下，上染百分率可以達到89．9%，色牢度均在3級以上，干摩擦色牢度高于濕摩擦色牢度0．5～1．0級，甲醛含量為25．21 mg/kg。采用超聲波方法的染色效果明顯好于傳統染色方法。
關鍵詞:羽毛纖維;超聲波;弱酸性染料;活性染料;中性染料;染色
羽毛纖維是一種天然角蛋白纖維，結構蓬松、吸濕性好、輕盈柔軟，具有其他纖維不可替代的優勢。羽毛纖維的傳統染色方法比較簡單，染色工藝完全憑借經驗，沒有科學依據，存在上染百分率低、色牢度差、安全性差等問題，限制了羽毛纖維的應用發展［1—3］。目前，國內外學者對超聲波上染紡織品作了很多研究，而超聲波技術應用于羽毛纖維染色的研究報道比較少，還有待人們繼續開發研究［4—7］。本文選取弱酸性染料、活性染料和中性染料，采用超聲波技術對羽毛纖維進行染色，通過與傳統染色方法進行對比分析，探索出羽毛纖維較好的染色方法和較優的染色工藝條件。
1·實驗
1.1材料與主要儀器設備
材料:雞羽毛纖維(市售)。
藥品:弱酸性紅ARL、弱酸性黃A4R、活性紅BES(力份150%)、活性黃BES(力份150%)、中性紅GB(力份120%)、中性黃GRB(力份200%);元明粉、平平加O、98%冰醋酸、硫酸銨、氯化鈉、碳酸氫鈉、乙酰丙酮。
儀器:超聲波清洗器(上海冠特超聲儀器有限公司)、數顯恒溫水浴鍋(金壇市大地自動化儀器廠)、電子精密天平(梅特勒—托利多儀器有限公司)、可見分光光度計(上海元析儀器有限公司)、Y571W紡織品摩刷色牢度儀(無錫紡織儀器廠)。
1.2工藝及方法
1．2．1弱酸性染料染色
工藝處方:羽毛纖維2 g，染料用量2%(owf)，元明粉用量10%(owf)，平平加O用量0．2%(owf)，浴比1∶40，pH值4～6。
工藝流程:制備染液→染色→水洗→干燥。染色工藝曲線如圖1所示，其中X為60、70、80、90、100℃。
1．2．2活性染料染色
工藝處方:羽毛纖維2 g，染料用量2%(owf)，元明粉用量10%(owf)，平平加O用量0．2%(owf)，浴比1∶40，pH值6～7。
工藝流程:制備染液→染色→固色→水洗→干燥。
染色工藝曲線如圖2所示，其中X為70、80、90、100℃。
1．2．3中性染料染色
工藝處方:羽毛纖維2 g，染料用量2%(owf)，元明粉用量10%(owf)，平平加O用量0．2%(owf)，浴比1∶40，pH值6～7。
工藝流程:制備染液→染色→固色→水洗→干燥。
染色工藝曲線如圖3所示，其中X為70、80、90、100℃。
1.3測試方法
1．3．1上染百分率測定
用可見分光光度計找出染料的最大吸收波長，在最大吸收波長處分別測試染色前后染液的吸光度，上染百分率計算公式如下:
式中:A0為染色前染液的吸光度;A為染色后殘液的吸光度。
1．3．2色牢度測定
參照GB/T 3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》，在Y571W紡織品摩刷色牢度儀上進行測試，按GB 251—1995《評定沾色用灰色樣卡》進行評級。
1．3．3甲醛含量測定
參照GB/T 2912．1—1998《紡織品甲醛的測定第1部分游離水解的甲醛(萃取法)》進行甲醛含量的測試［8］。
2·結果與討論
2.1染色時間
采用傳統和超聲波方法染色后，羽毛纖維的上染百分率隨時間的變化曲線如圖4所示。
由圖4可知，采用超聲波方法染色后，羽毛纖維的上染百分率明顯高于傳統染色方法，弱酸性染料、活性染料和中性染料的上染百分率隨染色時間的延長而逐漸提高，并且在不同時刻，上染百分率提高程度不同。弱酸性染料在20～40 min之間，上染百分率提高幅度較大，在這段時間內，超聲波作用效果比較明顯;而活性染料、中性染料在20～50 min之間，上染百分率提高程度較大。這主要是由于，在20～50 min之間，超聲波作用于羽毛纖維和染料的空化效應比較明顯，可以促進染料向纖維內部擴散，從而提高羽毛纖維的上染百分率。染色50 min后，染料的上染百分率有所降低。這是因為，上染50 min后，隨著上染時間的繼續延長，染液中染料濃度會降低，導致在羽毛纖維表面的擴散層內外，染料濃度差逐漸減小，所以染料的上染百分率會有所降低。
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