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1、羊毛染色技术的研究摘要：羊毛染色存在温度高、耗能大、环境污染等缺点。文章主要从生态角度介绍了一些染色技术——低温等离子体、助剂增溶、超声波、超临界二氧化碳流体、紫外线辐射、电化学、微胶囊、微波技术等在羊毛染色技术中的作用机理及应用。可改善羊毛纤维或染色体系的染色性能，提高羊毛的加工质量，减少染色污水的排放，实现无水或非水染色，节约能源，有利于环保。关键词：羊毛染色技术助溶生态羊毛是一种优良的天然蛋白质纤维,以其丰满的手感,优良的吸湿性、弹性、透气性、保暖性、舒适性以及独特的成衣效果而深受人们的喜爱。羊毛表面被有定向摩擦效应的鳞片层覆盖,呈疏水性质
2、,染液不易润湿,阻碍了染料的吸附和扩散,难以上染。特别是一些亲和力不高的染料,残液中染料浓度含量高,污水处理较难。羊毛染色一般采用较高温度,染色时间较长,能耗高,纤维损伤大,尤其在羊毛等电点之外染色时,羊毛纤维损伤更大,手感粗糙,色泽泛黄。此外，羊毛纤维疏水性外表皮层和致密的鳞片层的存在以及羊毛本身的差异性,极易造成羊毛的染色不匀及毛尖毛根的色差问题。目前较常用的羊毛低温染色方法有甲酸法、尿素法、溶剂助剂法、低温染色助剂法、生物酶处理法、前处理法等,虽有一定成效,但均有成本高、污染严重等弊端。随着各个学科之间相互交叉、相互渗透的日益广泛,一些高新
3、技术作为一种辅助工具,用于羊毛纤维染色可以改善纤维或染色体系的染色性能,提高羊毛的加工质量;减少染整污水的排放,实现无水或非水染色。现阶段可用于羊毛染色的染整技术主要有低温等离子体、超声波、助剂增溶、超临界CO2流体、紫外线辐射、电化学、微胶囊、微波、微悬浮体染色等。1.低温等离子体技术低温等离子体处理技术以其清洁、快速和对羊毛损伤少而倍受关注。等离子体处理只作用于羊毛纤维表面极浅的一层(30~50nm),从而使纤维原有的优点几乎不变。低温等离子体处理羊毛，可改变羊毛表面的化学组分．在羊毛表面形成刻蚀效应，增加极性基团；使纺织品表面粗糙化，减少对
4、光的表面反射，提高染色织物的表观深度和染色浓度；织物比表面积的增加，比表面积的增加有利于染料在纤维中的扩散，增加对染料的吸收；同时羊毛表面形成的刻蚀效应，破坏了鳞片层胱氨酸中二硫键，使其断裂形成磺基丙氨酸或氧化后形成硫代磺酸盐，提高了羊毛纤维表面的亲水性和极性，改善了润湿性，提高染料对纤维的亲和力；由于破坏鳞片层胱氨酸中二硫键．致使羊毛染色壁障被破坏，使染料分子容易进入纤维内部。染色时渗透性增强，容易吸附染料，因此初染温度降低，染色速率提高。另外，等离子体的物理破坏作用(表面刻蚀)使鳞片变软，染色时纤维容易润湿和溶胀，染料分子容易吸附在纤维表面，
5、并扩散进人纤维内部．使上染速率明显提高，平衡上染时间大大缩短，同样对处理样颜色光泽起到增深作用。因此，低温等离子体处理可改善羊毛的染色性能，其表现为初始上染速率提高，固色率增加，但平衡上染率变化不大。因此，低温等离子体处理后，羊毛即使在70℃染色，也能有较快的上染速率，平衡上染时间大大缩短．平衡上染率比未经等离子体处理的羊毛略高，固色率大幅度提高，颜色更加鲜艳。1.超声波技术由于人们早就认识到了超声波对液体、分散体、聚合体都有影响,使得超声波技术在染整方面的应用研究更引起了人们的极大关注。目前,国外学者已经对超声波技术在纺织品湿加工过程中的应用作
6、了大量的研究,但从应用效果和经济的角度考虑,超声波应用于染色最为有利。它可以降低染色温度、增加染色深度、缩短染色时间、节约染料、减少污染。尤其是对疏水性纤维在水溶液中染色的作用十分显著。但对亲水性纤维染色,尤其是对酸性染料染羊毛的应用需要进行更深的探索。超声波作用于纤维时,在纤维无定形区的空隙产生应力、应变能的集中,引起裂纹的扩展形成新表面,即无定形区的空隙加大。同时,由于超声波的作用,产生纤维表面的微观滑移而形成疲劳源,在纤维的表面刻蚀出微孔,使羊毛鳞片变钝,尖部受损,鳞片层之间开裂,削弱分子间作用力及分子内的氢键作用,膨润性增加,纤维中有足够
7、大的空隙使染料分子更容易扩散进入内部,使染料平衡上染百分率提高,上染速率加快,提高了羊毛的可染性。超声波产生空化效应对染浴影响的主要原因是：（1）增加染料分子的动能,有利于染料分子克服扩散能进入纤维的内部,从而提高上染百分率,加快上染速率;（2）使染料的扩散边界层变薄破裂,增加染料与纤维表面的接触,有利于纤维内外染液的循环,提高染料的扩散速率;（3）能将纤维毛细管中或织物经纬纱交叉点溶解或滞留的空气分子排除掉,从而有利于染料与纤维间的接触,有利于染色的进行;（4）使染浴中的胶束和分子的缔合体粉碎,形成均匀的分散体。采用超声波进行染色,有利于提高染
8、料的分散性,及染料聚集体和分子缔合体的解聚,提高染料的溶解度,降低解聚能,增加染料单分子分散状态的染料数目。超声波的热效应使染浴温度升高
