專利名稱：一種羊毛織物低溫染色的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種羊毛織物低溫染色的方法，屬于染整技術領域。
背景技術：
羊毛紡織品以其華貴高雅、穿著舒適的天然風格而著稱，尤其是羊絨有著"軟黃金"之美名。目前，羊毛染色常用酸性媒介染料，這種染料染色牢度較好，但由于其中含有紅礬，給環(huán)境和人體帶來不利健康的影響。相比之下普通的酸性染料價格便宜，所染織物色澤鮮艷。但在羊毛染色過程中，由于羊毛纖維外表存在疏水性的致密鱗片層，阻礙染料對羊毛纖維的吸附和向內(nèi)部擴散，因此羊毛染色一般需在接近沸騰的高溫條件下進行，這樣可提高染料的擴散速率。然而高溫染色不僅耗能大，增加了成本，而且使羊毛遭受熱和化學藥劑的作用，引起羊毛泛黃，影響纖維的手感、光澤、鮮艷度，使其強力下降，破壞了其優(yōu)良的天然品質(zhì)。因此研究和推廣羊毛低溫染色方法具有重要意義。通過羊毛預處理，使羊毛表面改性是實現(xiàn)低溫染色的有效途徑，目前已報道的方法如下1、含氮堿性物質(zhì)預處理法用氨/鹽或有機胺(乙醇胺、乙二胺)對羊毛進行預處理，可使染色溫度降至80 85°C，弱酸性染料與強酸性染料的低溫染色盡染率接近常規(guī)染色法，摩擦牢度、耐洗牢度也接近常規(guī)染色的牢度。當氨/鹽處理法中的鹽為NaHSO3時，會導致羊毛鱗片層胱氨酸大量水解，甚至部分肽鏈也被還原水解，改變羊毛本身的風格。對于有機胺預處理若濃度太高，對羊毛低溫染色的上染率影響顯著，并且羊毛可能有泛黃現(xiàn)象。 預處理溫度也不能太高，時間不能太長，否則會影響羊毛性能。2、氧化預處理法用氧化劑D. C. C. A(二氯異氰脲酸鈉)、過氧化氫、過硫酸、過醋酸、過硼酸鈉、高錳酸鉀和過硼酸鈉及次氯酸鈉等氧化劑處理羊毛，將羊毛外層的鱗片剝除或鈍化，由于氧化劑對鱗片的破壞，使羊毛染色性也發(fā)生了較大的變化，從而實現(xiàn)低溫染色。該方法處理過程中控制氧化程度是至關重要的。3、生物酶預處理法包括了蛋白酶獨立預處理、蛋白酶/乳化劑/激活劑、蛋白酶 /氧化劑和蛋白酶/殼聚糖的協(xié)同預處理，能使羊毛表面的鱗片脫落，從而破壞疏水層，提高纖維的滲透性，使羊毛纖維上染料擴散的孔道擴大，染料能大量迅速的上染。蛋白酶能高效催化胱氨酸肽鍵的水解，即蛋白酶與羊毛鱗片層中的胱氨酸作用，把部分二硫鍵轉(zhuǎn)變成硫氨酸，局部鱗片層受到破壞，有利于羊毛低溫染色，85°C就能達到常規(guī)染色10(TC時的上染率。雖然羊毛酶處理后的低溫染色比其他低溫染色可使織物手感、懸垂性更好，織物表面毛羽和起球最小。但存在酶的成本高，易失活，必須控制處理條件，尤其是氧化前處理對羊毛有損傷作用。4、現(xiàn)代物理手段預處理法采用低溫等離子體、電磁波輻射(主要有紫外線、高能射線和激光輻射加工)技術、微波(微波/水預處理、微波/尿素處理、微波/溶劑處理) 技術及超聲輻射技術等物理方法處理羊毛表面，改善羊毛的表面性能，染色溫度分別可降至70 80°C，甚至可降至60°C。但這些方法處理必須適當，過度處理會使羊毛受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題主要是用簡單、方便、有效的陽離子殼聚糖對羊毛預處理，增加羊毛表面的荷電量，實現(xiàn)羊毛的低溫染色，并且染色效果能達到或超過高溫染色的效果。本發(fā)明提供的一種羊毛的低溫染色方法包括以下步驟1.羊毛織物的預處理條件優(yōu)化采用測試直接染料上染織物的平衡上染百分率來表征殼聚糖季銨鹽的吸附量。直接染料平衡上染百分率越高，殼聚糖季銨鹽的吸附量越大。分別測定50°C下整理液pH以及濃度對直接大紅4BS的平衡上染百分率的影響，得出最佳整理條件。(1)整理液pH值的影響以HTCC濃度為0. 5g/L，浴比為1 20，整理溫度為50°C的條件下，考察了整理液的PH值分別為2、3、4、5、6、7整理的羊毛織物用直接大紅4BS的染色效果，結(jié)果表明隨整理液的PH值的升高，直接染料的上染率呈下降趨勢，表明殼聚糖的吸附量有所下降。因為在酸性條件下，殼聚糖季銨鹽分子中的-NH-和-OH會吸附H+分別形成氨基正離子(-NH2+-)和佯鹽(-OH2+)，整理液的pH值直接影響HTCC的所帶電荷，隨著pH的增大，整理液中H+的數(shù)目減少，殼聚糖季銨鹽中陽離子化數(shù)目減少，HTCC的電荷密度也隨之降低，其對羊毛纖維的親和力減小，導致吸附量降低，即羊毛上HTCC的吸附量隨著pH值的增大而降低。綜合考慮 PH對整理HTCC的吸附量的影響和羊毛織物的性能，適宜的整理液的pH值為3。(2)整理液濃度的影響在pH = 3，浴比為1 20，整理溫度為50°C的條件下，考察了羊毛在濃度為0、1、 2、4、6、8、10、12、14、16、18、20g/L的殼聚糖季銨鹽溶液中的整理效果。獲得最佳整理濃度為 10g/L。從羊毛織物殼聚糖季銨鹽整理前、后的SEM照片(

圖1)可以看出，未整理的羊毛纖維表面比較光滑，鱗片邊緣清晰可見；經(jīng)過殼聚糖季銨鹽整理之后，纖維表面不僅覆蓋了一層薄膜，局部還有一些細小的殼聚糖季銨鹽顆粒。說明殼聚糖季銨鹽對羊毛纖維有較好的親和力，能均勻的吸附于纖維表面。2.染色工藝酸性染料2% (o.w.f)，浴比1 50，調(diào)節(jié)染浴的pH值(強酸性品紅pH = 3 4 ；弱酸性黃GN :pH = 5 ；中性紅C-G :pH = 6. 8)，將經(jīng)殼聚糖季銨鹽整理后的羊毛織物分別于60°C、80°C和90°C染色45min，與未整理羊毛在98°C時的染色效果進行比較。3.染色性能測定在同等染色條件下，HTCC整理的羊毛的上染速率較未整理羊毛的快，達到未整理羊毛的最高染料上染百分率時所用時間均縮短50%以上；低溫染色 45min后的平衡上染率能達到或超過未處理羊毛98°C染色的平衡上染率，結(jié)果見圖2。原因是HTCC吸附到羊毛纖維表面后，一方面使羊毛表面的極性基團增多，增加了羊毛的上染座位，起到了助染的作用。另一方面提高了羊毛表面的親水性，表面的陽離子數(shù)目增多，從而導致染料離子更易被羊毛吸附在表面，以至加快染料向纖維內(nèi)部擴散的速率，起到促染的作用。表1整理后與未整理羊毛的染色牢度a
權利要求
1.一種羊毛織物低溫染色的方法，其特征為羊毛織物經(jīng)殼聚糖季銨鹽整理后，提高了羊毛的可染性，可在較低溫度下染色，且染色效果優(yōu)良。
2.按照權利要求1所述的羊毛織物低溫染色的方法，其特征為濃硫酸調(diào)節(jié)染浴PH值為3 4，浴比為1 50，強酸性染料(強酸性品紅)為2(0. w. f)，整理的羊毛織物于室溫下入染，以2V /min升溫至60，恒溫45min后，降溫至室溫出浴，洗滌，烘干。
3.按照權利要求1所述的羊毛織物低溫染色的方法，其特征為濃硫酸調(diào)節(jié)染浴PH值為5，浴比為1 50，弱酸性染料(弱酸性黃GN)為2(0. w. f)，整理的羊毛織物于室溫下入染，以2V /min升溫至80，恒溫45min后，降溫至室溫出浴，洗滌，烘干。
4.按照權利要求1所述的羊毛織物低溫染色的方法，其特征為醋酸調(diào)節(jié)染浴PH值為 6. 8，浴比為1 50，中性染料(中性紅C-G)為2(0. w. f)，整理的羊毛織物于室溫下入染， 以2V /min升溫至80，恒溫45min后，降溫至室溫出浴，洗滌，烘干。
5.按照權利要求1所述的羊毛織物低溫染色的方法，其特征為所有染料的低溫染色接近或達到常規(guī)沸染的上染率，且水洗牢度、摩擦牢度超過常規(guī)沸染值。
全文摘要
一種羊毛織物低溫染色方法，屬于染整技術領域。本發(fā)明將羊毛織物在濃度為10g/L、浴比為1∶20、pH值為3的殼聚糖季銨鹽整理液中，于50℃浸泡30min，二浸二軋，水洗，烘干后進行染色。經(jīng)殼聚糖季銨鹽整理后的羊毛織物使用強酸性染料、弱酸性染料和中性染料能實現(xiàn)低溫染色。強酸性染料能降至60℃，弱酸性染料和中性染料能降至80℃，染色45min，上染率達80％以上，達到了未整理羊毛98℃染色的上染效果，且染色羊毛織物的鮮艷度、強度和色牢度保持或有所提高。
文檔編號D06P3/16GK102154830SQ20101057052
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月28日 優(yōu)先權日2010年11月28日
發(fā)明者付小蓉, 沈云, 程堅, 黃丹, 黃凱 申請人:江南大學