目前應用于羊毛染色的染料主要有酸性染料、酸性媒介染料、金屬絡合染料及活性染料等,其中酸性染料和媒介染料使用較多。羊毛及其織物的常規染色在沸騰或接近于沸騰的溫度下進行,以利于染料的上染和在纖維中的擴散。同時,由于羊毛纖維之間染色性能有差異,同一根纖維不同部分的染色性能也有差異,在染色的初期階段容易造成上染不勻。為了獲得均勻的染色產品,必須經過相當長的沸染時間,特別是酸性媒介染料。
酸性媒介染料的用量占羊毛用染料總量的30%,具有價廉、優異的濕牢度和高得色量的優點,但也有以下缺點:染色過程復雜、染色時間長(5~7h)、能耗大、設備利用率低、羊毛損傷嚴重。多年來,世界各國的研究者競相研究酸性染料和媒介染料的低溫、快速染色助劑和工藝,取得了令人滿意的進展。國內也對羊毛的低溫染色工藝做過大量研究,在低溫染色方面取得了一定的進展,但縮短時間方面尚沒有令人滿意的結果。
我們通過大量試驗研究開發了快速低溫多功能羊毛染色助劑SFR-502,及其相應的應用工藝,主要思路是圍繞快速、低溫來考慮,取得了滿意的效果。
1鉻媒染料染色基本原理
染料從染液上染到纖維上并染著于纖維,共有4個過程,即染料自染液向纖維表面擴散、染料吸附于纖維表面、染料自纖維表面向纖維內部擴散及染料固著于纖維,而影響上染速率的關鍵是染料在纖維內部的擴散速率。染料在纖維內的擴散可近似地用Fick公式表示:
ds/dt=-D.dc/dx…(1),式中:
ds/dt——擴散速率;
dc/dx——染料的濃度梯度;
D——擴散系數。
染料擴散要克服阻力,所需要的能量稱擴散活化能,其與溫度的關系為:
LnD=A-E/RT……(2),式中:
E——擴散活化能;T——絕對溫度;
R——氣體常數;A——常數。
由于羊毛纖維角朊中含有12%左右的胱氨酸,其結構為:

在羊毛纖維表面形成交聯程度很高的二硫鍵,阻礙了染液對纖維的滲透和擴散,使其上染速率下降。從式(2)中可知,提高
SFR-502的作用是在不影響染色色光、牢度的前提下,盡量縮短高溫染色時間,降低染色溫度,提高鮮艷度,從而節約能源,減少纖維損傷。
2染色工藝試驗
2.1試驗材料
媒介染料:媒介藍SE、媒介棕RH、媒介黃2G。
染色試樣:散毛、毛條、純毛華達呢。
2.2染色工藝條件
(1)常規染色工藝條件見圖1。
(2)SFR-502染色工藝條件見圖2。

圖1常規染色升溫曲線
注:A-元明粉5%(owf,下同);D-硫酸(98%)0.2%;B-醋酸(98%)2%;E-紅礬1%;C-染料2%。

圖2 SFR-502染色升溫曲線
注:A-冰醋酸(98%)3%,SFR-502 2%(owf,下同);D-甲酸1%,紅礬0.9%;B-染料2%;E-SFR-502 1.7×0.9%;C-甲酸1.7%。
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