羊毛/貂絨混紡產(chǎn)品的染色

孫建敏，李美真，溫亞哲

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特 010051）

近幾年，盛行羊毛/貂絨混紡產(chǎn)品，以羊毛縮絨盤(pán)根，貂絨浮于其上，保暖美觀。雖然兩種纖維的化學(xué)成分沒(méi)有明顯的差異，主要組成均為蛋白質(zhì)，但結(jié)構(gòu)存在差異[1]。羊毛纖維由鱗片層、皮質(zhì)層、髓質(zhì)層和細(xì)胞膜復(fù)合體四部分組成，貂絨纖維則由前三部分組成[2-3]；貂絨纖維的空腔要比羊毛的大，鱗片較厚呈柳芽狀[4]。結(jié)構(gòu)差異使兩種纖維混紡時(shí)的染色同色性較差，本課題將對(duì)這兩種纖維的染色同色性進(jìn)行研究，努力尋找降低染色色差的工藝。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料：細(xì)羊毛、水貂絨、弱酸性藍(lán)染料、金屬絡(luò)合灑脫黑B（GZX-9146）、活性尤納素黑CR、阿白哥B、滲透劑SP、濃硫酸（98%）、硫酸鈉與碳酸鈉為分析純。

設(shè)備：AS-12 常溫振蕩小樣染色機(jī)，CM3600A 測(cè)色配色儀，GZX-9146烘干機(jī)，JD pH測(cè)試計(jì)。

1.2 染色工藝

活性/金屬絡(luò)合染料染色工作液配方：活性尤納素CR/灑脫黑B 用量3%，硫酸鈉用量10%，阿白哥B用量2%，滲透劑SP-2用量2%，pH=4.5，浴比1∶40。

弱酸性染料染色工作液配方：弱酸藍(lán)用量3%，硫酸鈉用量10%，阿白哥B 用量2%，滲透劑SP-2 用量2%，碳酸鈉用量6%，pH=4.5，浴比1∶40。

三種染料染色工藝曲線如下：

皂洗工作液配方：皂粉4 g/L，純堿1 g/L，浴比1∶30。工藝曲線如下：

1.3 測(cè)試

1.3.1 上染率

用分光光度計(jì)測(cè)染液最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，計(jì)算上染率R。

式中，A0為初始吸光度；At為時(shí)刻t的吸光度。

1.3.2 固色率

用分光光度計(jì)測(cè)皂洗液最大波長(zhǎng)處的吸光度，計(jì)算固色率。

式中，At為皂洗后吸光度；A0為原皂洗吸光度；Ac為原染液吸光度差值；R固為固色率。

1.3.3 染色深度及色差

表面色深K/S值和色差在測(cè)色配色儀上測(cè)定，采用D65光源，每個(gè)試樣測(cè)3 次，取平均值。根據(jù)GB/T 6689—1986對(duì)色差進(jìn)行評(píng)定。

2 結(jié)果及討論

2.1 弱酸染料對(duì)羊毛貂絨的染色工藝

2.1.1 弱酸染料對(duì)羊毛貂絨染色工藝正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

由表1中的極差分析可知，影響弱酸性染料分浴上染羊毛/貂絨纖維色差的因素主次關(guān)系為：染料用量＞pH＞硫酸鈉用量。正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案為A3B1C3，色差為3.67，比實(shí)驗(yàn)表中4 號(hào)方案A2B2C3的色差（0.90）大，所以，最優(yōu)方案確定為A2B2C3，即染料用量3%，硫酸鈉用量10%，pH=5。分浴染色色差為0.90，為兩種纖維同浴染色的可行性提供了一個(gè)基礎(chǔ)。由表1 還可以看出，影響弱酸性染料同浴上染羊毛/貂絨纖維色差的因素主次關(guān)系為：硫酸鈉用量＞pH＞染料用量，最優(yōu)方案為A3B3C2，即染料用量5%，硫酸鈉用量12%，pH=4，色差值1.12。

表1 弱酸染料對(duì)羊毛貂絨染色的正交實(shí)驗(yàn)

2.1.2 弱酸性藍(lán)分浴上染羊毛貂絨上染率與色差的關(guān)系

對(duì)弱酸性藍(lán)分浴上染羊毛貂絨纖維的上染率、固色率及皂洗前后的色差進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2。對(duì)表2中的毛、絨上染率與染前色差進(jìn)行分析，洗前色差較小的是1、4、8、9 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案，其毛、絨上染率比較接近，所以，上染率會(huì)影響染料在纖維上的顯色性。其中，4、8 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的毛、絨上染率差分別為1.5%、1.3%，但其色差分別為0.90、3.67，兩者不同的是4號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的貂絨上染率（0.789）要比羊毛上染率（0.774）高，8號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的羊毛上染率（0.974）要比貂絨上染率（0.961）高，由此可以推斷：弱酸性藍(lán)染料染羊毛較貂絨容易顯色，這個(gè)規(guī)律也符合1、9 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的結(jié)果，因?yàn)轷踅q纖維的空腔占比要比羊毛高。對(duì)皂洗后毛與絨的固色率和洗后色差進(jìn)行分析，貂絨的固色率要比羊毛高，說(shuō)明弱酸性藍(lán)染料與貂絨纖維的結(jié)合性能比羊毛好；而且皂洗后的色差要明顯低于洗前的色差。為了提高同色性，貂絨的上染率要高于羊毛的上染率，染色后要進(jìn)行充分皂洗。

表2 弱酸染料染色羊毛貂絨纖維的測(cè)試結(jié)果

2.2 金屬絡(luò)合染料對(duì)羊毛貂絨染色

2.2.1 金屬絡(luò)合染料上染羊毛貂絨的正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

金屬絡(luò)合染料上染羊毛貂絨的正交實(shí)驗(yàn)見(jiàn)表3。

表3 金屬絡(luò)合染料上染羊毛貂絨的正交實(shí)驗(yàn)

由表3中正交實(shí)驗(yàn)的極差分析可知，影響金屬絡(luò)合染料分浴上染羊毛/貂絨纖維色差的主次因素為：染料用量＞pH＞硫酸鈉用量。正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案為A3B1C1，通過(guò)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)色差為1.12，比實(shí)驗(yàn)表中9號(hào)方案A3B2C1的色差（0.58）大，所以，確定A3B2C1為最優(yōu)方案，即染料用量5%，硫酸鈉用量10%，pH=3。影響金屬絡(luò)合染料同浴上染羊毛/貂絨纖維色差的主次因素為：染料用量＞pH＞硫酸鈉用量。最優(yōu)方案A3B2C1的色差為0.761，但實(shí)驗(yàn)表中最小色差為0.27，所以，確定最優(yōu)方案為A2B2C3，即染料用量3%，硫酸鈉用量10%，pH=5。

2.2.2 金屬絡(luò)合染料染色羊毛貂絨上染率與色差的關(guān)系

對(duì)金屬絡(luò)合染料分浴上染羊毛貂絨纖維的上染率、固色率及皂洗前后的色差進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表4。對(duì)表4中毛、絨上染率及染前色差進(jìn)行了對(duì)比，色差較小的為5、7、8、9號(hào)實(shí)驗(yàn)方案，毛絨上染率比較接近，所以，上染率會(huì)影響染料在兩種纖維上的色差。8、9 號(hào)毛絨上染率差分別為0.9 個(gè)百分點(diǎn)、1.6 個(gè)百分點(diǎn)，但其色差分別為2.94、0.58，差別為：8號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的毛上染率大于絨上染率，9 號(hào)相反，所以，絨的顯色性比毛差，這種情況也符合其他幾組實(shí)驗(yàn)。1、9 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的絨上染率皆大于毛上染率，但1 號(hào)色差為5.78，9 號(hào)色差為0.58，因?yàn)?、9 號(hào)上染率差不同，分別為4.5 個(gè)百分點(diǎn)、1.6個(gè)百分點(diǎn)。為了提高兩種纖維的同色性，金屬絡(luò)合染料要讓絨的上染率在恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)高于毛的上染率。除4、9號(hào)實(shí)驗(yàn)方案外，毛、絨皂洗后色差下降，洗去了纖維表面浮色。4、9 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案皂洗后色差增加，因?yàn)橄辞懊⒔q上染率不同，洗后兩種纖維的固色率不同，洗后纖維上染料質(zhì)量濃度差距增大，色差增加，這也符合上染率影響纖維同色性的結(jié)論。

表4 金屬絡(luò)合染料染色羊毛貂絨纖維的測(cè)試結(jié)果

2.3 活性染料對(duì)羊毛貂絨染色工藝

2.3.1 活性染料對(duì)羊毛貂絨染色的正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

由表5中正交實(shí)驗(yàn)的極差可知，影響活性染料分浴上染羊毛/貂絨纖維色差的因素依次為染料用量＞pH＞硫酸鈉用量。正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案為A3B2C2，做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，色差為1.71，比7號(hào)實(shí)驗(yàn)方案A3B3C2的色差0.832 大，所以確定A3B3C2為最優(yōu)方案，即染料用量5%,硫酸鈉用量12%，pH=4。影響活性染料同浴上染羊毛/貂絨纖維色差的因素依次為pH＞硫酸鈉用量＞染料用量。正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案為A3B3C2，即染料用量5%,硫酸鈉用量12%，pH=4，色差為2.06。

表5 活性染料對(duì)羊毛貂絨染色的正交實(shí)驗(yàn)

2.3.2 上染率與色差的關(guān)系

對(duì)活性染料分浴上染羊毛貂絨纖維的上染率、固色率及皂洗前后的色差做了測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 活性染料染色羊毛貂絨纖維測(cè)試結(jié)果

對(duì)表6 中毛、絨上染率與洗前色差進(jìn)行了比較，三種染料中活性染料對(duì)兩種纖維的上染率較高，且比較接近。4、5、6、7、8、9 號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的上染率比較接近，色差較小，上染率影響纖維的同色性。其中，4、7號(hào)實(shí)驗(yàn)方案的纖維上染率差分別為2.1 個(gè)百分點(diǎn)、3.9個(gè)百分點(diǎn)，但色差差距卻較大，4 號(hào)毛上染率比絨的高，7 號(hào)相反，所以，絨的顯色性比毛差。將洗后固色率分為兩類(lèi)，一類(lèi)是毛固色率大于絨的1、2、4、6、7、8號(hào)實(shí)驗(yàn)方案，皂洗后色差值增加，因?yàn)橄辞皟煞N纖維的上染率就存在差距，洗后兩種纖維固色率不同，將差距拉大，色差增加；一類(lèi)是絨固色率大于毛的3、5、9號(hào)實(shí)驗(yàn)方案，洗后色差減小，因?yàn)樵硐词箖煞N纖維上的染料質(zhì)量濃度接近，所以色差減小。

3 結(jié)論

得到三種染料在分浴與同浴染色下色差最小的工藝條件。弱酸性藍(lán)分浴上染羊毛貂絨纖維最佳工藝為：染料用量3%，硫酸鈉用量10%，pH=5；同浴最佳工藝為：染料用量5%，硫酸鈉用量12%，pH=4。金屬絡(luò)合灑脫黑B分浴上染最佳工藝：染料用量5%，硫酸鈉用量10%，pH=3；同浴最佳工藝：染料用量3%，硫酸鈉用量10%，pH=5。活性尤納素黑CR分浴與同浴上染最佳工藝均為染料用量5%，硫酸鈉用量12%，pH=4。