【集萃網(wǎng)觀察】雙氧水作為漂白劑用于羊毛的漂白工藝時(shí),可以提高羊毛膨潤(rùn)性,從而實(shí)現(xiàn)在較低的溫度下對(duì)毛織物進(jìn)行染色,并且能夠縮短染色時(shí)間,提高染色深 度。傳統(tǒng)的毛織物染色工藝采用的是酸性染料進(jìn)行沸染,染色時(shí)間長(zhǎng),染色溫度高,因而可能會(huì)對(duì)羊毛的分子結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致毛織物本身性能的損傷,并且織物 的染色深度也較差。用殼聚糖對(duì)毛織物進(jìn)行整理后,染色時(shí)可以縮短毛織物的染色時(shí)間,降低染色溫度,并且能大大提高織物的染色深度。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料、試劑和儀器
材料:經(jīng)緯紗線密度均為2118tex,經(jīng)緯密為320根/10cm×340根/10cm,2/1斜紋毛織物(張家港澳洋呢絨有限公司)。
試劑:30%雙氧水(西安市化學(xué)試劑廠),焦磷酸鈉(天津市津北精細(xì)化工有限公司),硫酸(西安三浦精細(xì)化工),氫氧化鈉(天津市化學(xué)試劑三廠),檸檬酸 (天津市津北精細(xì)化工有限公司),次亞磷酸鈉(天津市紅巖化學(xué)試劑廠),滲透劑JFC,殼聚糖(分子量為215×10 5),酸性藍(lán)染料C1I.AcidBlue45。
儀器:JA-2003型電子天平(上海良平儀器儀表有限公司),SY2200-T型超聲波震蕩儀(上海聲源超聲波儀器設(shè)備有限公司),DK-98-1型電 熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司),DZ-2BC型真空干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司),101-1AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯特儀器 有限公司),Data-colorSF-300型電腦測(cè)色配色儀(美國(guó)Datacolor公司)。
1.2 雙氧水漂白
漂白液配方:焦磷酸鈉,30%雙氧水,硫酸,氫氧化鈉。按照浴比1∶30配置30%的雙氧水溶液,再加入一定量(8g/L)的焦磷酸鈉,用硫酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至5.5,在一定溫度下將毛織物漂白一定時(shí)間,冷水沖洗,室溫晾干。
1.3 殼聚糖整理
整理液配方:殼聚糖,檸檬酸,次亞磷酸鈉,滲透劑JFC。按浴比1∶30,將一定量的殼聚糖溶解在檸檬酸(對(duì)織物重8%)溶液中,加入次亞磷酸鈉(對(duì)織物 重6%)和滲透劑JFC(對(duì)織物重0.2%)配制成殼聚糖處理液。處理工藝:浸漬(85℃,30min,二浸二軋,軋余率85%)→焙烘 (140℃,1min)→水洗(80℃,10min)→烘干(100℃,10min)。
1.4 酸性染料染色
用酸性藍(lán)染料分別對(duì)漂白毛織物以及殼聚糖整理毛織物進(jìn)行染色。染色工藝見(jiàn)圖1。染料用量為0.2%(owf),浴比1∶50,用硫酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)染液pH值。
染色后進(jìn)行皂煮,工藝為:皂片5g/L,浴比1∶30,溫度40℃,時(shí)間30min。
1.5 染色深度(K/S值)測(cè)定
用Data-colorSF-300型電腦測(cè)色配色儀測(cè)定染色織物的K/S值,K/S值越大,表示顏色越深。
1.6 固色率計(jì)算
通過(guò)測(cè)定織物皂煮前、后的K/S值,按下式計(jì)算固色率:
2 結(jié)果與分析
2.1 漂白毛織物的染色性能
對(duì)漂白毛織物采用相同的染色條件:pH值3.5,95℃染色60min。
2.1.1 雙氧水用量的影響
圖2和圖3分別為40℃漂白60min時(shí),雙氧水用量與織物K/S值和固色率的關(guān)系。由圖2、可以看出:雙氧水用量越多,織物染色K/S值越高固色率也越 高,但是當(dāng)雙氧水用量超過(guò)10g/L時(shí)隨著雙氧水用量的繼續(xù)提高,織物K/S值和固色率都降低,因而選擇雙氧水用量為10g/L。
2.1.2漂白溫度的影響
圖4和圖5分別為雙氧水10g/L,漂白60min時(shí),漂白溫度與織物K/S值和固色率的關(guān)系。由圖4、5可以看出,漂白溫度越高,織物染色K/S值越 低,室溫漂白時(shí)織物K/S值最高,而固色率隨著漂白溫度的升高先增大后減小,40℃漂白時(shí)固色率最大,因而選擇最佳漂白溫度為40℃。
2.1.3 漂白時(shí)間的影響
圖6和圖7分別為雙氧水10g/L,40℃漂白時(shí),漂白時(shí)間與織物K/S值和固色率的關(guān)系。由
圖6、7可以看出,隨著漂白時(shí)間的增加,漂白后羊毛織物染色K/S值先減小后增大,漂白時(shí)間為50min時(shí)織物染色K/S值最小,30min時(shí)的織物染色 K/S值最高;固色率隨著漂白時(shí)間增加逐漸提高,漂白時(shí)間為60min時(shí)固色率最高,綜合考慮,選擇漂白時(shí)間為60min。
綜合以上,得出羊毛織物雙氧水漂白的最佳方案:雙氧水10g/L,40℃漂白60min。
2.2 殼聚糖整理毛織物的染色性能
2.2.1糖用量
圖8和圖9分別為pH值3.5,95℃染色45min時(shí)殼聚糖用量與織物K/S值和固色率的關(guān)系。由圖8、9可以看出,殼聚糖整理羊毛織物染色的K/S值 和固色率都隨殼聚糖用量的升高呈現(xiàn)波浪狀起伏,當(dāng)殼聚糖用量為0.4%(owf)時(shí),K/S值僅略低于1.0%(owf)時(shí)的K/S值,而0.4% (owf)時(shí)織物固色率最高,因而選擇殼聚糖用量為0.4%(owf)。
2.2.2 染色溫度和時(shí)間的影響
圖10、11、12分別為殼聚糖0.4%(owf),染色溫度分別為85、90、95℃時(shí)染色時(shí)間與織物K/S值的關(guān)系�？梢钥闯�,染色溫度越高,K/S值越高,95℃時(shí)染45minK/S值達(dá)到最大值
圖13、14、15分別為殼聚糖0.4%(owf),染色溫度分別為85、90、95℃時(shí)染色時(shí)間與織物固色率的關(guān)系�？梢钥闯�,改變?nèi)旧珳囟?固色率最大值是90℃時(shí)染色30min,次大值是95℃時(shí)染色45min。
綜合以上對(duì)殼聚糖整理毛織物染色K/S值和固色率的比較,對(duì)殼聚糖整理毛織物進(jìn)行染色時(shí)的最優(yōu)方案為:殼聚糖用量0.4%(owf),95℃染色45min。
2.3 殼聚糖增色機(jī)理分析
酸性藍(lán)染料(C1IAcidBlue45)是含有磺酸基(—HSO3)等負(fù)電荷基團(tuán)的染料,其分子結(jié)構(gòu)如圖16
羊毛纖維是一種蛋白質(zhì)纖維,其基本組成單位為氨基酸,其分子中的—NH3容易和酸性染料分子中的—HSO3發(fā)生反應(yīng),從而有利于染色的進(jìn)行。羊毛纖維用酸 性染料染色的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是羊毛纖維分子中的—NH3與酸性染料分子中的—HSO3發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程,因此,染色過(guò)程包括了2種離子的交換過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò) 程。
殼聚糖是甲殼素經(jīng)濃堿溶液處理后脫去乙�；漠a(chǎn)物,其分子結(jié)構(gòu)如圖17所示。
圖17 殼聚糖分子結(jié)構(gòu)殼聚糖處理可以改善酸性染料對(duì)毛織物的染色性能,從宏觀來(lái)看,是由于殼聚糖是聚陽(yáng)離子型化合物,具有親水的活性—NH3和— COOH,在酸性條件下具有很高的電荷密度,因而對(duì)蛋白質(zhì)有很好的親合力,同時(shí),殼聚糖分子帶正電荷,將殼聚糖施加于羊毛纖維上,會(huì)減少羊毛纖維上所帶的 負(fù)電荷,從而減少或克服染色過(guò)程中纖維上所帶的負(fù)電荷對(duì)染料色素陰離子的排斥力,使得更多的染料吸附在纖維上,從而提高染料的上染率。從微觀來(lái)看,是由于 氨基酸分子的—COOH與殼聚糖的—NH3發(fā)生反應(yīng),使得殼聚糖吸附在羊毛纖維表面,同時(shí),吸附在羊毛纖維上的殼聚糖的—NH3可以和酸性染料分子中的— HSO3發(fā)生反應(yīng),并且此反應(yīng)比氨基酸分子中的—NH3和酸性染料分子中的—HSO3的反應(yīng)更容易進(jìn)行,并且發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)目更多,使得大量的染料分子 與殼聚糖發(fā)生吸附,然后染料又從殼聚糖表面擴(kuò)散到纖維表面,進(jìn)而移染進(jìn)入羊毛纖維內(nèi)部,這一過(guò)程使得殼聚糖處理的毛織物,不僅在毛織物表面,而且在羊毛纖 維結(jié)構(gòu)內(nèi)部能容納更多的染料,從而提高了上染率,使織物染色增深。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)經(jīng)雙氧水漂白后的毛織物用殼聚糖整理,用酸性染料分別對(duì)經(jīng)漂白和殼聚糖整理的毛織物進(jìn)行了染色實(shí)驗(yàn),毛織物染色的K/S值和固色率測(cè)試結(jié)果表明:殼 聚糖整理能顯著提高毛織物的染色深度,殼聚糖整理漂白毛織物染色的最優(yōu)方案為:殼聚糖用量0.4%(owf),pH值3.5,溫度95℃,染色時(shí)間 45min。 來(lái)源：陳志鋒
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