表面活性剂YR在羊毛织物染色中的应用

表面活性剂YR在羊毛织物染色中的应用
贾维妮;喻红梅;高素青
【摘要】讨论了助剂对染液最大吸收波长的影响,绘制了不同助剂浓度、染料浓度、温度及pH值条件下的上染速率曲线,分析表面活性剂YR的匀染效果和对上染百分率的影响,并对染色后的羊毛织物进行牢度测试.结果表明,在一定的染色温度条件下加入表面活性剂YR对染料的最大吸收波长无影响,从上染速率曲线来看,染色中初
染率较低,并通过匀染度的计算,说明匀染剂在羊毛织物上有良好的匀染效果,并具有较好的染色牢度.
【期刊名称】《毛纺科技》
【年(卷),期】2015(043)005
【总页数】4页(P30-33)
【关键词】表面活性剂;羊毛;染色;上染速率曲线
【作者】贾维妮;喻红梅;高素青
【作者单位】南通大学纺织服装学院,江苏南通226019;南通大学化学化工学院,江
苏南通226019;南通大学纺织服装学院,江苏南通226019
【正文语种】中文
【中图分类】TS193.4
羊毛作为一种高档的纺织原料，具有优良的弹性和保暖性，可以形成多种具有独特风格的织物，深受大众的喜爱[1]，但羊毛纤维有疏水性外表皮层和致密的鳞片层，使得羊毛染色中常常出现染色不匀现象，染色中需加入助剂来提高匀染性[2-3]。

匀染剂是在纺织品染色中促进染料在织物上均匀分布的化学助剂，其作用机制有2种类型，第一种是在染液中加入适当的匀染剂，染料先与匀染剂结合，然后再慢慢释放出染料以减缓染料的上染速率，即通过缓染来改善染料的匀染性，这种匀染剂常常含有与染料相反的离子结构。

另一种是与染料的离子类型相同，采用先占染席的机理以减缓染料上染速度[4-6]。

本文将两性表面活性剂应用于羊毛的染色中，
探讨其在羊毛染色中的匀染效果。

1.1 材料及仪器
织物：羊毛织物(市售)。

试剂：弱酸性绿，冰醋酸(分析纯)，NaOH(化学纯)。

仪器：DHG-9076A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)，Spectrum 723型可见光分光光度计(上海光谱仪器有限公司)，Datacolor-SF600测色配色仪(美国Datacolor公司)，YB571-Ⅱ型摩擦牢度仪(温州大荣纺织标准仪器厂)。

1.2 试验方法
染液配制：弱酸性绿染料2%(owf)，用冰醋酸调节pH值，浴比1∶30，加入不同用量的表面活性剂YR。

将润湿后的羊毛织物投入配制好的染液中，室温入染，以
2 ℃/min的速度升温至90 ℃，续染60 min，自然冷却至室温，取出样品，水洗晾干。

1.3 测试方法
1.3.1 上染速率曲线的测定
参照文献[7]方法绘制上染速率曲线，讨论不同条件下染料的上染情况。

染色处方：染料用量0.5～4.0%(owf)，助剂用量0～4%(owf)，染色温度65～100 ℃，pH
值3～6，染色时间90 min，浴比1∶50。

1.3.2 匀染效果测试
参照文献[7]进行匀染度(Sr)计算，分析羊毛织物的匀染效果。

1.3.3 表观色深
在Datacolor-SF600型计算机测配色仪器上对染色羊毛织物进行测试，在不同部
位测定2次，取平均值。

1.3.4 耐摩擦色牢度
按照GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》和GB/T 3921.1—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》对羊毛织物进行耐摩擦色牢度和耐洗色牢度测试。

2.1 表面活性剂YR与染料的作用
分别测定空白染液和加入表面活性剂YK的染液的最大吸收波长，分析表面活性剂YK对染液颜色是否有影响。

表面活性剂YR对染液最大吸收波长的影响见图1。

从图1可以看出，加入表面活性剂后染液的最大吸收波长基本上没有变化，由此
可以判断，表面活性剂YR对染液颜色无影响。

分别在80、90、100 ℃条件下测定加入助剂的染液的最大吸收波长。

温度对染液最大吸收波长的影响见图2。

由图2可以看出，在80～100 ℃条件下，助剂对染液的最大吸收波长影响较小，说明加入助剂后在不同温度条件下染色对染液的颜色都影响不大。

2.2 不同条件下的上染速率曲线
2.2.1 助剂用量对上染速率的影响
按照1.3.1工艺进行染色，染色处方：染料用量2%(owf)，助剂用量0～4%(owf)，染色温度90 ℃，pH值5，测试不同时间的上染百分率绘制上染速率曲线。

不同
助剂用量对上染百分率的影响见图3。

由图3可以看出，没有加助剂的空白样的初染率较高，加入助剂的试样初染率较低，由于阴离子助剂和染料阴离子发生竞染，首先占据羊毛纤维上的染座，随着染
色的进行，染料阴离子将阴离子逐渐替换，染料对羊毛的上染百分率逐渐增加。

达到平衡上染后，匀染剂的加入对染料的平衡上染百分率影响不大。

2.2.2 温度对上染速率的影响
按照1.3.1工艺进行染色，染色处方：染料用量2%(owf)，助剂用量1%(owf)，染色温度65～100 ℃，pH值5，测试不同时间的上染百分率绘制上染速率曲线。

温度对上染百分率的影响见图4。

由图4可以看出，加入助剂后染色的初染率随着染色温度的升高而降低，随着染色时间的延长，上染百分率也随之增加。

到达平衡上染时，染色温度越高，上染百分率越大，这可能与羊毛的鳞片层有关，温度越高，鳞片层溶胀程度越大，染料吸进量越大。

2.2.3 pH值对上染速率的影响
按照1.3.1工艺进行染色，染色处方：染料用量2%(owf)，助剂用量1%(owf)，染色温度90 ℃，pH值3～6，测试不同时间的上染百分率绘制上染速率曲线。

pH值对上染百分率的影响见图5。

由图5可以看出，加入助剂后初染率都较低，而随着染液pH值的升高，染料的上染速率和上染百分率降低。

由于当pH值在等电点以下时，羊毛所带正电荷与染料阴离子亲和力较大，染料上染快，染料和羊毛纤维以离子键结合。

当pH值高于等电点时，染料阴离子和羊毛负电荷排斥，染料上染较慢，染料和羊毛纤维以范德华力和氢键作用结合。

2.2.4 染料用量对上染速率的影响
按照1.3.1工艺进行染色，染色处方：染料用量0.5%～4.0%(owf)，助剂用量1%(owf)，染色温度90 ℃，pH值5。

测试不同时间的上染百分率绘制上染速率曲线。

染料用量对上染百分率的影响见图6，图6中“空”表示不加助剂。

由图6可以看出，加入助剂的染液对羊毛染色的初染率比不加助剂的要低，都具
有匀染效果。

而染料用量对染色的初染率影响不大，但对平衡上染百分率有影响，染料用量小，羊毛的平衡上染百分率较高一些。

2.3 匀染性
在染料用量0.5%～4.0%(owf)，助剂用量0.5%～4.0%(owf)，染色温度90 ℃，pH值5条件下分别对不同助剂和染料用量条件下染色的羊毛织物进行匀染性测试，通过匀染度Sr和上染百分率衡量助剂的匀染效果，结果见表1和表2。

染浴中纤维和染料之间除了盐式键结合外，其非极性部分之间也存在着分子间引力，包括氢键和范德华力，这会促使染料上染更快，匀染更困难[5]。

当加入助剂时，
染料对羊毛的匀染性要比不加助剂时的匀染性好很多，可见助剂在染料上染羊毛的过程中起到了很好的匀染作用。

随着助剂用量的增加，染料上染羊毛的匀染效果越来越好，但当助剂用量达到4%(owf)时，匀染效果变化不大。

从表2可以看出，
匀染度染料用量对羊毛织物的匀染性影响不是很大，但都具有匀染效果。

2.4 染色牢度
在染料用量2%(owf)，助剂用量为0%和2%(owf)，染色温度90 ℃，pH值5条件下染色，分别测试染色牢度，结果见表3。

由表3可见，加入助剂YR的羊毛织物干摩擦牢度和褪色牢度比空白的略有提高，其他牢度影响不大。

①助剂YR的加入对染料的最大吸收波长基本没有影响，对染色织物的色光不影响。

②在不同的染色条件下，助剂YR的加入能降低染色的初染率，起到匀染效果，且不影响最大上染百分率。

③加入助剂YR后，羊毛织物的干摩擦牢度和褪色牢度略有提高，其他色牢度无影响。

【相关文献】
[1] 赵涛.染整工艺与原理下册[M].北京:中国纺织出版社,2009：140-142.
[2] 贾丽霞,程志斌,宋心远.双联表面活性剂Gemini-1对羊毛染色性能的影响[J].纺织学报，2004,25(1):92-94.
[3] 苏喜春,王华清,贾维妮.新型表面活性剂的合成及其在羊毛染色中的应用[J].印染助剂，2002,19(4):30-33.
[4] 王利平,董亦滨,石大为.活性染料及酸性染料羊绒染色工艺[J].毛纺科技,2009，37(3):17-20.
[5] 谢孔良,田坤,陈容.大分子聚醚化合物在羊毛染色中的匀染性研究[J].毛纺科技,2004(12):14-16.
[6] 邢凤兰,徐群,贾丽华.印染助剂[M].北京:化学工业出版社,2008：34-199.
[7] 喻红梅,叶俊,方略韬，等.双子表面活性剂SS对丝绸染色性能的影响[J].印染助剂,2012,29(8):1-3.。