TCEP羊毛低温染色助剂的性能

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TCEP 羊毛低温染色助剂的性能 印 染（ 2012 No． 17 ）
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1． 1
试验
材料及仪器 S 材料 9． 227 tex （ 64 ） 毛条（ 常州毛条厂） 染化料 媒介藏青 RRN，Lanaset 染料（ Lanaset 黑
印
染（ 2012 No． 17 ）
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TCEP 羊毛低温染色助剂的性能
高
1 ห้องสมุดไป่ตู้ 普 ，刘建勇
（ 1． 嘉兴学院南湖学院， 浙江 嘉兴 314001 ； 2． 天津工业大学纺织学院， 天津 300387 ） 摘 要： 将三羧乙基膦（ TCEP） 羊毛低温染色助剂应用于羊毛染色中， 以提高染料的上染率， 其优化的染色
0
概述
良好替代物
［13 ］
。 它能通过中心原子“P ” 所带的孤电
长久以来， 羊毛纤维的染色均是在高于 98 ℃ 的条 羊毛纤维会发生一定程 件下进行。在湿热的作用下， 度的膨胀而变得较疏松， 染料分子容易透过羊毛的鳞 片层向纤维内部扩散。但是， 高温染色不仅耗能大、 成 本高， 而且会破坏羊毛纤维的蛋白质分子， 使羊毛泛 黄、 强力降低和弹性受损， 影响制成率和产品手感。 与常规染色相比， 羊毛低温染色可以减轻羊毛损 伤， 降低泛黄和强力损伤。在众多的低温染色方法中， 最具优势的方法为同浴使用对羊毛蛋白质具有改性作 用或对脂类物质具有去除作用的特殊物质 。 这样不仅 可以达到较高的上染率和降低能源消耗， 并且对设备 ， ， 无特殊要求 对常规生产工艺的影响较小 便于工厂实 际操作， 易于推广。 TCEP［Tris （ 2carboxyethyl ） phosphine， 本研究 中， 三羧乙基膦］ 是一种无色、 无味、 易溶于水的弱还原性 物质。其在酸性水溶液中具有较高的稳定性， 受温度 和浓度的影响小， 是公认的 DTT （ 二硫苏糖醇 ） 的一种
600 型电脑测色配色仪测定染色后羊毛 采用 SF织 物 的 表 观 颜 色 深 度，即 K / S 值。 测 色 孔 径 为 6． 6 mm， 采用 SCI D65 /10° 。 1． 3． 2 染色牢度 （ 1 ） 耐摩擦色牢度 参照 GB / T 3920 —2008《纺织品 色牢度试验 耐摩 标准测定。 擦色牢度》 （ 2 ） 耐水洗色牢度 参照 GB / T 3921 —2008《纺织品 色牢度试验 耐皂 洗色牢度》 标准测定。 （ 3 ） 煮呢色牢度 参照 GB / T 7066 —1997《纺织品 色牢度试验 耐沸 煮色牢度》 标准测定， 煮呢温度（ 90 ± 1 ） ℃ 。 600 型电脑测色配 各项色牢度的评定均采用 SF色仪， 按照 AATCC （ D65 光源 ） 标准的要求评定色牢度 等级。 1． 3． 3 羊毛纤维强力 采用电子单纤维强力机对染色后羊毛进行单纤强 力测定。 测试方法参照 GB / T 9997 —1988《化学纤维 ， 单纤维断裂强力和断裂伸长的测定 》 夹持间距 2 cm， 拉伸速度 20 mm / min。 1． 3． 4 — —溴 Allworden 反应 羊毛纤维鳞片层变化— 13
Orthogonal experiment design
［ 加入 0． 3% （ omf） TCEP］ 和常规染色工艺对羊毛进行 比较低温染色工艺和常 染色； 测定染色羊毛的 K / S 值， 规染色工艺的色深度。 染色处方 染料 / % （ omf） Na2 SO4 / % （ omf） NaAc / （ g·L ） pH 值（ HAc 调节） 浴比 染色工艺曲线
乳化剂 TO5 能对染液体系起到一定的稳定作用。 表 12 能够通过自身的两性结构与染料和羊 面活性剂 BS毛发生相互作用， 对羊毛染色上染速率、 上染率和匀染 性均有一定作用。
表1
Table 1 序号 1 2 3 A 温度 / ℃ 80 85 90 B TCEP / % （ omf） 0． 3 0． 5 1． 0
蛋白质的结构定位和分析上； 也有学者将其应用于羊 毛微细结构的分析研究上， 主要是应用于羊毛纤维蛋 白的提取。Scott D． Bringans 等人在研究羊毛纤维次 表皮层蛋白性能的研究中， 将 TCEP 与尿素混合， 用于 然后用酶进行分解。 通过扫描电 提取羊毛纤维蛋白， 镜照片发现， 经处理后的羊毛纤维外表皮层和皮质层 的角朊蛋白被去除， 仅留下基本的次表皮层、 内表皮层 ［6 ］ 及细胞间质残留物 。 鉴于 TCEP 对羊毛二硫键的上述作用， 特别是如 果能有效打开含硫量较高的鳞片层中的二硫键交联， 羊毛结构就会变得疏松， 染料扩散也变得较容易， 从而 降低羊毛的染色温度并缩短染色时间。 由于 TCEP 是 通过还原作用打开羊毛二硫键， 二硫键断裂后生成的 还原态物质， 会在接触氧气的过程中转化为较高价态 的硫化合物， 在此过程中二硫键可能会发生一定的重 建， 使羊毛纤维在染色后具有较好的手感和染色牢度 ， 此种推测有待研究证实。
2 5 2 4． 5 ～ 5． 5 1 ∶ 50
85 ℃ 为 TCEP 低温染色， 98 ℃ 为常规染色。 其中， 1． 2． 2 正交试验 考虑到染料分子质量大小是影响染料上染率的关 键因素， 所以选取大分子的 Lanaset 蓝 5G 染料进行染 TCEP 用量、 色。由于温度、 表面活性剂种类及其用量 是影响上染率的主要因素， 故设计四因素三水平正交 试验， 探讨 TCEP 用于羊毛低温染色的优化工艺 （ 表 1 和表 2 ） 。选取羊毛染色常用的非离子表面活性剂 （ 渗 12 ） 进 透剂 JFC 和乳化剂 TO5 ） 和两性表面活性剂（ BS行试验。其中渗透剂 JFC 具有良好的润湿渗透性能。
C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 组合水平 A1 B 1 C 1 D1 A1 B 2 C 2 D2 A1 B 3 C 3 D3 A2 B 1 C 2 D3 A2 B 2 C 3 D1 A2 B 3 C 1 D2 A3 B 1 C 3 D2 A3 B 2 C 1 D3 A3 B 3 C 2 D1
TCEP 0． 5% （ omf） ， 工艺为： 染料 2% （ omf） ， 渗透剂 JFC 0． 6 g / L， 染色温度 85 ℃ ； 与常规染色效果对比， 低温 染色的色深度、 色牢度等与常规染色相当， 但低温染色降低了染色羊毛损伤， 提高了强力和伸长率。 通过溴 Allworden 反应和氨基酸分析证明， TCEP 助剂能打开羊毛的二硫键交联， 使羊毛结构变得疏松， 有利于染料 从而能在较低温下提高上染率和染色牢度 。 的扩散， 关键词： 染色； 低温； 羊毛 中图分类号： TS193. 82 文献标识码： A 文章编号： 1000 － 4017 （ 2012 ） 17 － 0012 － 05
各因素及其水平
Factors and levels C 助剂种类 JFC BS12 TO5 D 助剂 / （ g·L － 1 ） 0． 6 1 1． 5
表2
Table 2 试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3
正交试验设计
收稿日期： 2012 － 03 － 26 mail： 作者简介： 高普， 硕士， 助教， 主 要从 事织物功能整理及染色。 Egaopu2072@ 126． com。
而具有选择还原性。 子对与氧原子形成配位共价结合， 其对蛋白质中的二硫键具有较高的反应活性， 而对蛋
［2 ， 45 ］ 。 白质中的其它功能基团几乎没有作用 TCEP 在生物化学和医学上应用广泛， 主要用于对
Properties of TECP for low temperature dyeing of wool fabric
GAO Pu1 ，LIU Jianyong2 （ 1 ． Nanhu College，Jiaxing University，Jiaxing 314001 ，China； 2 ． Textile College，Tianjin Technology University，Tianjin 300387 ，China） Abstract： In low temperature dyeing of wool，the dye uptake is improved assisted with triethylphosphine （ TCEP） ． The optimum process is that is， acid dye of 2% （ omf） ， TCEP of 0． 5% （ omf） ， penetrating agent JFC of 0． 6 g / L and dyeing temperature defined via orthogonal tests， of 85 ℃ ． Compared with the traditional dyeing method，the low temperature dyeing of wool using TCEP is able to achieve the same levels as the former on the aspects of dyeing depth and colour fastness． In addition，the dyeing damage and the loss of strength and elongation in low temperature dyeing are relieved obviously． Both the BromineAllworden reaction and amino acid analysis prove that the disulfide bonds of wool are opened，therefore，the wool structure is more porous． The higher dye uptake and better color fastness have obtained in low temperature dyeing process． Key words： dyeing； low temperature； wool
助剂 NaAc HAc Na2 SO4 入染 ↓ ↓ ↓ 10 min 50 ℃ 98 ℃ ， 30 min 85 ℃ ， 30 min 1 ℃ / min 降温水洗
→
－1
1． 3 1． 3． 1
性能测试 K /S 值
B、 Lanaset 蓝 2R、 Lanaset 蓝 5G、 Lanaset Boardaux B 、 LaLanaset 藏蓝 R、 Lanaset 红 2B 、 Lanaset 红 naset 灰 GGR、 G、 Lanaset 黄） ， TCEP（ 三羧乙基膦， 天津联宽精细化学 有限 公 司 ） ， 渗 透 剂 JFC （ 天 津 中 天 化 工 工 贸 有 限 公 12 （ 天津市宇通化工助剂有 司） ， 两性表面活性剂 BS限公司） ， 乳化剂 TO5 （ 广州清廉化工科技有限公司） ECO 红外染 仪器 Datacolor SF600 plus 测色仪、 SW12 型耐洗色牢度试验 色机（ 美国 Datacolor 公司 ） ， Y574A 型摩擦牢度测试 机（ 江苏无锡县纺织仪器厂 ） ， 仪（ 温州纺织仪器厂 ） ，723 型可见光分光光度计 （ 上 HITACHI L8800 型氨基 海精密仪器科技有限公司 ） ， BA2000 系列光学显 酸分析仪（ 日本 HITACHI 公司 ） ， 微镜（ 重庆光电仪器有限公司） 1． 2 1． 2． 1 染色 羊毛 TCEP 低温染色与常规染色对比 采用多种 Lanaset 染料， 并分别应用低温染色工艺