棉_羊毛溷纺织物染整性能.pdf

《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 53 棉/羊毛混纺织物染整性能 棉/羊毛混纺织物染整性能 管晶 邢建伟 徐成书 （西安 西安工程大学 710048） [摘要摘要]：：本文探讨近来棉/羊毛混纺织物染整生产中出现的问题以及采用的技术由于棉、毛对染 料亲和力的不同，所以纱线和织物染色得色深度也不同通过工艺的优化和助剂的选用达到棉、 毛各组分色泽均匀 [关键字关键字]：：棉/羊毛混纺纱线、同色 1. 前言前言 对于消费者来说，好的纺织品应具备以下因素：舒适型、审美性、满足时装趋 势的不同外观织物、织物的物理性能、销售标签等 理想的织物是把这几点结合起来，这就意味着混合的各种纤维根据我们的要求 制成最好的产品目前市场更趋向质量更好、外观颇为典雅的织物这种织物具有 随和雅致、匀称洁净、多样化和无季节性的特点所以这是混纺织物大力发展的好 时机而棉毛混纺织物是一种非常适应过度季节的产品，因为它能把两种纤维的美 感结合起来，为消费者提供新织物的特性 棉/羊毛混纺织物综合了羊毛和棉纤维的优点:羊毛优良的弹性补偿了棉纤维易 起皱、弹性差的缺点，而棉较高的强度及断裂延伸度又提高了羊毛织物的保形性及耐 磨性，且在一定程度上减轻了羊毛的易起毛起球性。

经过染整加工后，棉/羊毛混纺 织物的保暖性与纯棉织物相比有很大提高，其质地细腻、滑爽、柔软、轻薄、手感丰 满、富有弹性、穿着舒适大方，给人以轻便、凉爽、挺括的高雅感 总体来看，国内外对棉和普通羊毛混纺织物一浴法染色技术本身的研究比较成 熟，这方面的报道也比较多，而有关棉和丝光羊毛混纺产品染色的难度较大，相关 报道也较少丝光羊毛和纯棉纤维混纺产品结合了羊毛与棉的优点，且赋予产品防 毡缩、易护理、机可洗等优点，但因丝光羊毛表面鳞片层被剥离，染料上染屏障被 弱化，与棉纤维同浴染色时得色往往深于棉，所以棉/丝光羊毛混纺产品的一浴法染 色一直是一个难点 《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 54 2. 原理 2.1 棉纤维的染色性能棉纤维的染色性能[1] 纤维素纤维是一多糖化合物，分子链主要由 β-葡萄糖剩基组成，亲核反应性比 水强在碱性介质中和染料反应的主要是 OH -和 Cell—O-阴离子，后者的亲核反应性 比前者强纤维素分子参加亲核反应的基团有 C6、C2及 C3位的羟基从它们的亲核 性以及空间阻碍和形成分子内氢键等因素来看，C6位的反应速率最快。

C2上的羟基 反应性其次，C3位的羟基反应性比较低 2.2 羊毛纤维的染色性能羊毛纤维的染色性能[1] 羊毛纤维含有氨基、羟基和巯基，它们都可与活性染料反应形成共价结合这 些基团和染料的反应性差别很大：巯基反应性最强，氨基次之，羟基最弱羟基只 是在碱性介质中变成后才有较强的反应性，一般在近中性染液中，羊毛和染料反应 的主要是巯基和氨基，其中尤以氨基更为重要，因为羊毛中的氨基含量远比巯基高 [14] 羊毛属两性分子， 等电点在 pH 值 4.6 左右， 当染浴 pH 值在羊毛等电点以下时， 与活性染料阴离子之间的吸附增强，使羊毛纤维与染料的反应几率增大；当染浴 pH 值高于羊毛的等电点后，纤维分子不带正电荷，此时纤维和染料之间不存在库仑引 力，反而是库仑斥力，染料的吸附量低，导致上染率、固色率都低[14] 丝光羊毛经深度剥鳞， 完整的鳞片层被大量破坏,使纤维表面基本接近一根光滑 纤维[20]在染色加工过程中，因丝光羊毛表面没有或很少有鳞片层，减少了染料上 染的阻力，大大提高了它对染料的吸附能力，导致在与棉纤维一浴法染色中得色远 深于棉且色相差异较大，纱线织造后布面存在的色点和“花灰”条纹等疵病更为严 重。

3.研究现状 3.1 酸性或酸性金属络合染料与Kayacelon React染料一浴法染色 3.1 酸性或酸性金属络合染料与Kayacelon React染料一浴法染色 采用酸性或酸性金属络合染料和Kayacelon React(卡雅瑟隆丽阿克特) 染料 (日本化药，一氯均三嗪环上的氯原子用烟酸取代后得到的活性染料) 拼用染棉/羊 毛混纺织物，该一浴法染色不用碱，羊毛纤维不会受到损伤，适用于浅、中色，能 染得色泽鲜艳、色牢度好的颜色但是，由于棉/羊毛混纺织物不可避免地存在着酸 性染料对棉沾色或棉用活性染料对羊毛沾色的问题,容易造成色牢度下降 酸性染料 对棉沾色需通过选择染料加以解决,棉用活性染料对羊毛沾色则需要通过选择较好 的羊毛防沾色剂 3.2 酸性染料、酸性金属络合染料与Kayarus ，Kayacelon C直接染料一浴法染色 3.2 酸性染料、酸性金属络合染料与Kayarus ，Kayacelon C直接染料一浴法染色 《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 55 酸性染料、酸性金属络合染料和 Kayarus 型直接染料或 Kayacelon C 型(日本化 药) 直接染料拼用染棉/羊毛混纺织物的一浴法染色，在中、深色范围可行，能大幅 度地降低染色加工的成本，并能染出藏青色、黑色等难以上染的颜色。

但染深色时， 为了减少羊毛的沾色，必须增加元明粉的用量 3.3 双活性基活性染料 sumifix supra/sumifix 型拼染法 3.3 双活性基活性染料 sumifix supra/sumifix 型拼染法 日本住友化学株式会社提出的采用双活性基活性染料 sumifix supra/sumifix 型（分别相当于国产 Megfix B 型或 M 型/KN 型）拼染法，前者主要上染棉，后者主 要上染羊毛，通过拼色可染得同色sumifix supra 型活性染料分子中具有两个不 同的活性基（VS/MCT） ，这两个活性基的染色性能相互补偿，具有高的竭染率、固着 率及很好的匀染性和耐洗牢度但是在这一染色方法中，想要用同一种棉用活性染 料同时将两种纤维染至相同或相近的颜色深度是十分困难的，而且色谱不多，因为 满足拼色要求的染料很少 3.4 Cibacron LS/Lanasol 活性染料一浴两步染色法 3.4 Cibacron LS/Lanasol 活性染料一浴两步染色法 澳大利亚 Rocklea Spinning Mills PTY 公司申请了专利：采用 Cibacron LS/Lanasol 系列活性染料一浴两步染色法染棉/羊毛混纺织物。

Cibacron LS 型活性 染料主要上染和固着于棉纤维上，而对羊毛的固色率很低；所用的 Lanasol 活性染 料对棉的固着量也很低，主要上染羊毛 3.5 纤维素纤维的阳离子改性3.5 纤维素纤维的阳离子改性 [2] [3][2] [3] a．国内技术 棉纤维表面改性是采用酶来提高染料的渗透和吸附量，但效果不明显[1]；棉纤 维的阳离子化改性采用 1-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵作为阳离子化试剂，在碱性介 质中对棉纤维进行离子化改性处理阳离子改性后的棉纤维能像羊毛纤维一样使用 Lanaset 染料染色，并达到较好的同色效果，实现羊毛/阳离子化棉混纺织物的一浴 法染色[4]此法工艺简单，染色时间短，降低了染色成本并减少了污染但此工艺 上染百分率不够理想，只适于染浅色且棉的阳离子化改性这一技术不适合工厂进 行大批量生产 b．国外技术 国外有借助聚酰胺一表氯醇树脂(PAE)进行棉/羊毛混纺织物同色染色，该技术 是利用 PAE 进行预处理， 然后按照常规的羊毛染色工艺进行酸性染料一步同色染色， 取得一定效果还有：从棉纤维表面到内部同时进行改性，如胺化和季铵化改性， 可大大提高阴离子染料的吸附性能，若阳离子化程度足够高，活性染料可以在中性 《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 56 和无盐或低盐的情况下上染并固色。

R J Harper 早在 20 世纪 80 年代初对该项技术 进行了研究，后被 E J Blanchard 和 R M Reinhardt 在 20 世纪 80 年代后期进一步 开发利用，并在澳大利亚已用于棉/羊毛混纺产品浸染加工，解决羊毛和棉纤维同浴 染色时色泽一致性问题[4] 3.6 使用新型助剂调节染料在棉/毛上的分配达到同色 3.6 使用新型助剂调节染料在棉/毛上的分配达到同色 利用助剂预先对混纺纱线进行处理，在染色过程中发挥其对染料在不同纤维上 的调节作用适用于棉/丝光羊毛混纺纱线 实验采用经助剂处理（新工艺）和未经处理（传统工艺）对面/丝光羊毛散纤维 使用 Huntsman HW RED 采用同种工艺进行染色，分析各种纤维得色情况 图 1 染色工艺流程 使用分光光度计测得上染速率曲线： 0 20 40 60 80 100 020406080100120140160180 时间/min 上染百分率/% 传统工艺 新工艺 图 2 Huntsman HW Red 上染速率曲线 使用思维士电脑测色仪分别测出面/丝光羊毛的 K/S 值， 表达染料上染不同纤维 10min 30min 30min Hunsman HW 染料 1/2 Na2SO4 1/2 Na2SO4 40℃ 1℃/min 60℃×10min 10min 60min 1/2 Na2CO3 1/2 Na2CO3 《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 57 量。

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 020406080100120140160180 时间/min K/S值 传统工艺的棉纤维 新工艺的棉纤维 传统工艺的毛纤维 新工艺的毛纤维 图 3 棉/羊毛纤维选用 Huntsman HW Red 传统工艺和新工艺染色中染料分配图 从图 3 染色样品在传统工艺和新工艺染色过程中染料的分配情况可知： 在传统工 艺的整个染色过程中，羊毛纤维的得色均深于棉纤维，这是因为丝光羊毛表面的鳞片 层被剥落，染料上染纤维的阻力减小，羊毛上吸附染料的量远超过同浴中棉纤维所吸 附的量；而新工艺正好相反，棉纤维的得色深于羊毛纤维另外，从图中可知，整个 染色过程中新工艺棉纤维的 K/S 值高于传统工艺中棉纤维的 K/S 值，这是助剂 YDR 预处理作用的结果随着染色加工的进行，两种工艺中棉纤维与羊毛纤维上的染料量 都随之增加， 这是因为中性盐的加入对纤维素纤维及处于等电点之上的羊毛来说都起 到促染作用，同时碱的加入也提高染料与纤维间的反应速率图中新工艺染色的羊毛 纤维 K/S 值较浅，原因是未经 Lanasol 染料染色，若经过此染料染色羊毛可与棉纤维 达到同色。

表 1 染色样品的同色平衡值 K 染料及其 用量%（owf） 新工艺 棉 K/S 值 新工艺 毛 K/S 值 同色 平衡值 K 传统工艺 棉 K/S 值 传统工艺 毛 K/S 值 同色 平衡值 K 红（2.0%） 10.383 10.594 0.98 11.236 12.72 0.88 从表 1 中可以看出，新工艺染色后棉与羊毛纤维的同色平衡值 K 更接近于 1，同 色性更好；传统工艺染色后棉与羊毛纤维的颜色差异很大，可以从同色平衡值 K 反映 出来从染料两拼染色后棉、毛纤维 K/S 值中我们可以看出，传统工艺棉与羊毛纤维 （下转 52 页） 《河北纺织》2008 年第四期（总 135 期） 印染后整理 52 [7] 唐育民.合成洗涤剂及其应用[M].北京:中国纺织出版社, 2006. [8] 张凤涛，吴红玲，蒋少军.非离子表面活性剂 FK-9502 的洗毛工艺[J].毛纺科技，2003 年第 5 期：42-44. [9] 蒋少军，吴红玲.洗毛中对羊毛进行化学处理的探讨[J].毛纺科技，1998 年 4 期：33-36. [10] [英]刘昌龄译． 离子型表面活性剂对羊毛织。