蠶絲/羊絨混紡織物的同浴染色

宋金香，李美真，何鳳陽

（內蒙古工業大學輕工與紡織學院，內蒙古 呼和浩特 010080）

蠶絲纖維素有“人體第二肌膚”“纖維皇后”的美稱，而羊絨纖維被人們譽為“纖維寶石”，為了達到貼身“柔、軟、輕、滑、糯、暖、爽”的感覺［1-2］，將蠶絲和羊絨進行混紡。由于羊絨和蠶絲結構及性能上的差異，蠶絲/羊絨混紡織物的染色同色性較難控制［3］。為達到較好的染色效果，朱凱棋等［4］在蠶絲/羊絨染色同色性研究中運用金屬絡合染料分析了一些常用試劑對染色效果的影響。王譯晗等［5］研究了殼聚糖在混紡織物染色中的作用。蠶絲/羊絨混紡織物在紅色相系染料同浴染色時色差最大［6-8］，因此本實驗選用紅色相系染料即普拉紅B、蘭納灑脫G、蘭納素紅2G 3 種染料，對質量比1∶1 的蠶絲/羊絨混紡織物進行染色。改變染色工藝條件如pH、滲透劑用量等，采用稀土預處理［9-11］助染對蠶絲和羊絨進行同浴染色研究。

1 實驗

1.1 材料及儀器

材料：蠶絲，山羊絨，蠶絲/羊絨混紡織物（質量比為1∶1）；滲透劑，碳酸鈉，無水硫酸鈉，氯化鑭（稀土），冰醋酸，普拉紅B，蘭納灑脫G，蘭納素紅2G，阿白格B，阿白格SET，氨水。

儀器：FA2004 型電子天平，HH-6 型數顯恒溫水浴鍋，Y（B）571-Ⅲ型色牢度摩擦儀，TP400-15 型無油靜音空壓機，CM-3600A 型電腦測色配色系統，GZX-9146MBE 型電熱鼓風干燥箱，722G 型可見分光光度計。

1.2 染色工藝

1.2.1 活性染料染色工藝

活性染料染色工藝配方：蠶絲1 g、山羊絨1 g、浴比1∶30，活性染料蘭納素紅2G 3.0%（omf），無水硫酸鈉30.0%（omf），碳酸鈉1.5%（omf），阿白格B 1.0%～5.0%（omf），滲透劑1.0%（omf），冰醋酸調節pH為4～6。

活性染料染色工藝曲線如下所示：

1.2.2 絡合染料染色工藝

絡合染料染色工藝配方：蠶絲1 g、山羊絨1 g、浴比1∶30，絡合染料蘭納灑脫G 3.0%（omf），無水硫酸鈉30.0%（omf），碳酸鈉1.5%（omf），阿白格SET 1.0%～5.0%（omf），滲透劑1.0%（omf），氨水調節pH 為8。

絡合染料染色工藝曲線如下所示：

1.2.3 弱酸性染料染色工藝

弱酸性染料染色工藝配方：蠶絲1 g、山羊絨1 g、浴比1∶30，弱酸性染料普拉紅B 3.0%（omf），無水硫酸鈉30.0%（omf），碳酸鈉1.5%（omf），阿白格B 1.0%～5.0%（omf），滲透劑1.0%（omf），冰醋酸調節pH 為7。

弱酸性染料染色工藝曲線如下所示：

1.2.4 稀土預處理

在蠶絲纖維和羊絨纖維染色之前增加稀土的預處理，使用一定量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）的稀土在低溫條件下對纖維進行處理，溫度45 ℃，時間15 min。

1.2.5 烘干工藝

散纖維在80 ℃烘干1 h。蠶絲/羊絨混紡織物在80 ℃烘干30 min。

1.3 測試

1.3.1K/S值

在D65光源、10°視角的條件下，用電腦測色配色儀在其最大吸收波長處測定K/S值，測試5 次后求平均值。K/S值越大，表示得色量越高。得出數據后按照下式計算同浴染色條件下羊絨纖維與蠶絲纖維的ΔK/S值：

1.3.2 上染率

采用殘液法測定上染率，選用蒸餾水作為參比溶液，將染液稀釋一定倍數，用可見分光光度計在最大吸收波長處分別測定染色前后染液的吸光度，按下式計算上染率：

式中，A0表示染色原液的吸光度；A表示染色后殘液的吸光度；a、b均為稀釋倍數。

1.3.3 耐摩擦色牢度

參照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》進行測試。

2 結果與討論

2.1 常規染色工藝的優化

按照1.2 的工藝配方和條件對羊絨和蠶絲纖維進行染色，以阿白格的用量以及pH 為變量，對染色工藝進行優化，羊絨與蠶絲纖維的色差越小，染色效果越好。通過對羊絨和蠶絲纖維的K/S值和上染率的測試找出最佳染色工藝。

2.1.1 活性染料蘭納素紅2G

pH 和阿白格B 用量對活性染料染色效果的影響如表1 所示。由表1 可以看出，在pH 為4 的條件下，蠶絲的K/S值在阿白格B 用量為4.0%時達到最深；羊絨的K/S值在阿白格B 用量為2.0%時最深，且此時兩者具有較近的K/S值，上染率也較好。在pH 為5 的條件下，羊絨在阿白格B 用量為3.0%時顏色最深，且K/S值與蠶絲最接近；而蠶絲的K/S值隨阿白格B 用量的增加而逐漸減小。當pH 為6 時，蠶絲的K/S值降低趨勢比較明顯，羊絨的K/S值在阿白格B 用量為5.0%時最深，且K/S值與蠶絲相差較小。當染液處于中性（pH為7）條件下時，蠶絲的K/S值先上升后下降，在阿白格B 用量為3.0%時最高；羊絨正好相反，其K/S值先下降后上升，且在阿白格B 用量為1.0%、5.0%時與蠶絲相差不大。當pH 為8 時，羊絨的K/S值明顯低于蠶絲，并且兩者差距過大。綜上所述，在pH 為5、阿白格用量為3.0%時，活性染料的染色效果最好，K/S值較大，ΔK/S值較小，上染率適中。

表1 pH 和阿白格B 用量對活性染料染色效果的影響

2.1.2 絡合染料蘭納灑脫G

pH 和阿白格SET 用量對絡合染料染色效果的影響如表2 所示。由表2 可以看出，羊絨與蠶絲的K/S值相差較小時，蠶絲的K/S值較小，得色較淺。當pH 為4時，蠶絲與羊絨的K/S值在阿白格SET 用量為4.0%時相差最小；當pH 為5 時，蠶絲與羊絨的K/S值在阿白格SET 用量為4.0%時最接近；當pH 為6 時，蠶絲與羊絨的K/S值在阿白格SET 用量為5.0%時相差較小；當pH 為7 時，蠶絲與羊絨的K/S值在阿白格SET 用量為4.0%時相差較小；當pH 為8，蠶絲與羊絨的K/S值在阿白格用量為5.0%時相差最小，此時絡合染料的染色效果最好。

表2 pH 和阿白格SET 用量對絡合染料染色效果的影響

2.1.3 弱酸性染料普拉紅B

pH 和阿白格B 用量對弱酸性染料染色效果的影響如表3所示。由表3可以看出，隨著阿白格B 用量的增加，蠶絲與羊絨的上染率下降較明顯。當pH 為4時，蠶絲與羊絨的K/S值隨著阿白格B 用量的增加先增大后減小；當pH 為5 時，隨著阿白格B 用量的增加，羊絨的K/S值呈現下降趨勢，而蠶絲的K/S值依然是先增大后減小；當pH 大于5 時，蠶絲與羊絨的K/S值隨著阿白格B 用量的增加明顯下降。當pH 為7、阿白格B 用量為3.0%時，蠶絲與羊絨的K/S值差距最小，可以作為蠶絲/羊絨同浴染色的最優工藝進行后續實驗。

2.2 稀土預處理優化

稀土在染色過程中具有促染效果，因為稀土可以對纖維分子和染料分子中的活化中心起到催化作用，使其分子的化學活性顯著上升，提高染料的上染率，改善勻染性，同時提高染色牢度和色澤鮮艷度。稀土用量對不同染料染色效果的影響如表4所示。

表4 稀土用量對不同染料染色效果的影響

由表4 可以看出，隨著稀土用量的增加，活性染料的上染率先降低后升高，當稀土用量為1.5%時上染率最低，僅為0.4%。蠶絲與羊絨的K/S值變化都不大，在稀土用量為2.5%時，蠶絲纖維與羊絨纖維的色深值相差最小，為-1.627。

隨著稀土用量的增加，絡合染料和弱酸性染料的上染率先上升后下降。絡合染料在稀土用量為1.0%時上染率最高，兩者的K/S值相差最大，為-14.268；在稀土用量為2.5%時，蠶絲與羊絨的K/S值相差最小，為-7.433，但此時的上染率較小，為4.9%。弱酸性染料在稀土用量為1.5%時上染率最高，在稀土用量為2.5%時，蠶絲與羊絨的K/S值差距最大；羊絨與蠶絲的K/S值隨著上染率的變化而變化，在稀土用量為1.5%時纖維的K/S值相差最小，顏色最接近。

綜上所述，稀土預處理織物的上染率比原織物有大幅度下降，但勻染性與K/S值都有所提高，說明稀土預處理對染料上染蛋白質纖維具有很大的影響。活性染料與絡合染料都是在稀土用量為2.5%時，蠶絲與羊絨的K/S值相差最小，弱酸性染料是在稀土用量為1.5%時，蠶絲與羊絨的K/S值相差最小。

2.3 耐摩擦色牢度

由表5 可以看出，稀土預處理后，活性染料和絡合染料染色織物的耐濕摩擦色牢度都提高；弱酸性染料染色織物的耐濕摩擦色牢度有所下降，因為稀土預處理使纖維內部含有較多未固著的弱酸性染料分子，經過擠壓、摩擦會使一部分染料分子從濕纖維中滲出，導致織物掉色嚴重。

表5 不同染料和染色工藝染色織物的耐摩擦色牢度

3 結論

（1）阿白格的用量對蠶絲纖維與羊絨纖維的上染率有很大影響，隨著用量的增加，上染率減小，羊絨與蠶絲的K/S值差距越來越小。

（2）pH 對蠶絲和羊絨的染色性能都具有一定的影響，不同染料的最優染色pH 不同，活性染料在pH為5 時同色性最好，絡合染料在pH 為8 時同色性最好，弱酸性染料在pH 為7時同色性最好。

（3）經稀土預處理后，上染率下降程度較大，活性染料在稀土用量為2.5%時上染率最高，弱酸性染料在稀土用量為1.5%時上染率最高，絡合染料在稀土用量為1.0%時上染率最高；活性染料和絡合染料在稀土用量為2.5%時同浴染色ΔK/S值最小。弱酸性染料在稀土用量為1.5%時同浴染色ΔK/S值最小。稀土預處理可以提高蠶絲與羊絨混紡織物的耐濕摩擦色牢度。