几种羊毛低温染色助剂的性能比较

关键词：羊毛；低温染色；助剂 中图分类号：TS 193.22 文献标识码：A 文章编号：1005-9350(2010)06-0015-03
1 引言
以往的羊毛染色是在长时间的高温沸染下完成 的。容易导致羊毛织物泛黄或凝胶化，严重影响织 物的手感和鲜艳度。为了克服这些缺点，早在50年 代，国外就有人开始对羊毛低温染色进行探索。到 目前为止，已提出的羊毛低温染色法有：溶剂助剂 法、尿素法、甲酸法、低温染色助剂法、生物酶处 理法等[1]。
LAD助剂属于第一类助剂。它在羊毛染色中的应 用分析：
（1）LAD低温染色助剂在用量为12.5 mL/L，无 需加酸和盐，染色时间为45 min的最佳条件下对羊毛
进行染色，能显著改善羊毛纤维在80℃条件下对酸 性染料和活性染料的染色性能，而且该低温染色工 艺特别适合酸性染料染中深色。
（2）染色上染百分率能达到95%以上。 （3）该助剂的缺点是染色织物耐洗色牢度有所 降低，但对于弱酸浴酸性染料的耐洗色牢度仍然较 好，活性染料上染后还必须在适当条件下固色，否 则耐洗色牢度差。 LAD助剂价格便宜，使用方便。在羊毛染色中使 用可以节约能源，减少对羊毛的损伤[4]。 3.3 低温染色助剂WDS 由表面活性剂、有机溶剂及稀土等无机盐多种 物质复配而成。其中低温染色助剂WLD的制取是取2 种非离子表面活性剂适量，并加入适量阳离子表面 活性剂及少量有机溶剂、稀土盐等无机物，搅拌混 合均匀，制得的溶液不分层稳定性好[5]。WDS助剂在 羊毛染色中的应用状况： （1）使用低温染色助剂对羊毛染色是可行的， 采用该助剂用量0.5%，染色时间40 min对羊毛染色 时,可实现羊毛纤维在80～85℃下用弱酸性染料、中 性染料染色。 （2）此时上染百分率高于不加低温助剂染羊 毛的上染百分率，平均上染百分率约为97%～98%之 间，提高了平衡上染百分率，得色深艳。 （3）其与常规沸染工艺比较，得色深、浮色 少、色牢度好，省去煮沸时间，缩短染色时间，并 且有效地解决由常规染色引起的泛黄、色萎、毡 缩以及强力下降等疵病，对染料也无特殊要求，可 提高纤维强力，减少对羊毛的损伤；羊毛的可纺性 好，提高了制成率和纺纱质量。 （4）采用低温染色助剂染色，工艺条件容易 控制，对染料无特殊要求，缩短染色时间，节约能 源，降低成本，具有良好的应用前景[6]。 3.4 低温染色助剂KD 低温染色助剂KD是由纳米型材料、表面活性剂 及多种添加剂复配而成。其外观为无色或淡黄色粘 稠液体；ph值为：5～7；离子型为：非离子型；溶 解性：可与水任意比例相溶[7]。 （1）采用低温染色助剂KD对羊毛进行低温染色 是可行的，可使染色温度降低到70℃～90℃，助剂
高，促进了我国助剂工业的飞速发展，基本上能生 产种类齐全的助剂。
6 总结
本文一共简单地介绍了五种低温染色助剂，分
别是TGR - M 助剂、LAD助剂、低温染色助剂WDS、低
温染色助剂KD、低温染色助剂WLD在羊毛染色中的使
用状况。通过上述在上染率、染色后强力、助剂用
量、染色时间、染色温度等方面的介绍，对几种助
（4）第四类是对鳞片有乳化表层脂类作用的表 面活性剂[1]。
综上所述，第一类和第四类助剂为首选。这类 助剂分子易与染料分子发生氢键结合，易使染料解 聚成单分子，有利于染料的扩散；而同时助剂分子 中的疏水键与羊毛亲和，由于表面活性剂的特点使 羊毛的亲水性增加，利用水的增塑作用加速了羊毛 的膨化，为染料分子的进入提供了通道和空间，故 有助于上染区间前移而又不损伤羊毛纤维。
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葛静静：几种羊毛低温染色助剂的性能比较
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几种羊毛低温染色助剂的性能比较
葛静静 （内蒙古工业大学 内蒙古 呼和浩特市 010051）
摘要：本文综述了羊毛低温染色助剂的种类、染色机理及其发展现状，以及TGR - M 助剂、LAD助剂、低 温染色助剂WDS等五种助剂染色方法，并在上染率、染色后强力、助剂用量、染色时间、染色温度等方面进行 比较，选出各种助剂的优势，以便在以后染色中根据不同染色性能需求选择助剂。
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方景芳：纳米远红外狐狸绒织物整理及其应用研究
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量就非常微弱，为此,在后续的试验中烘干温度选为 110℃。
0.06
0.057
0.04
0.0221
0.043 0.0412
△M
0.02 0.004
0
80
90
100 110
120
温度(℃) 图5 狐狸绒整理时烘干温度的选择
在羊毛染色中添加助剂WLD后染色时间控制在40 min，比常规染色缩短了30～60 min。由于避免了长 时间沸染对羊毛纤维造成的损伤，使羊毛制品的手 感和风格得到有效地保护，提高了产品质量。助剂 的用量最合适是2%（omf），染后残液几乎无色或略 带黄色，上染率提高了31.2%。
4 低温染色助剂使用的经济效益
采用低温染色比传统染色有节约能源（电耗、 蒸汽）、染化料、助剂；减少纤维损伤；提高制成 率；提高劳动生产率等效益，改善环境污染，减轻 了环境压力[9]。
5 低温染色助剂的发展
我国染整助剂进入自主创新时期。我国染整助 剂的发展经过了两个阶段，第一个阶段是改革开放 前， 生产的助剂只有几十种，例如渗透剂，有醛 固色剂，分散剂，防水剂，粘合剂，交联剂，树脂 整理剂等，是染整加工中必不可少的一些助剂。第 二阶段是改革开放以后，国外助剂大量进入中国市 场，同时纤维新品种不断出现，加上环保要求的提
剂的使用状况有了简单的了解。在这几个方面的具
体情况，如下表所示：
表1
助剂
染料
上染率 (％)
染色 温度 (℃)
染色 时间 (min)
助剂 用量
TGR-M
酸媒染料
84.23 80～90 40 2％
染色后 减少羊毛在染色过程中的物理机械性能损伤，匀
羊毛 染性好上色率高，提高强力及断裂伸长，各项技
性能 术指标达到或优于常规染色
低温染色助剂WLD的作用原理是使纤维发生溶胀 作用，这种溶胀可在比较低的温度下进行，从而达 到低温染色的目的。溶胀发生后就易于染料上染， WLD属于第一类助剂。羊毛染色中添加WLD助剂的使 用分析：
助剂WLD经辽宁、山东等各大毛纺厂试验[8]，染 色温度由100℃沸染降到75℃，对色光和色牢度没有 不良影响。染色后羊毛纤维强力比常规染色法提高 20%～30%，梳纺车间耗毛率降低3%～5%，织造车间 回丝率降低2%～3%，供热量下降30%～40%。大大提 高了车间的工作效率和半成品质量，节省了能源。
2 低温染色助剂法机理及种类
羊毛助剂低温染色机理主要为[2] ： （1）第一类是利用助剂的溶胀作用，使羊毛在 较低的温度区间就发生膨胀，以利于染料及酸剂的 进入，将上染区间前移。这类助剂的溶胀作用，实 际上属于对羊毛的润湿渗透作用，是界面作用。用 量较多，在羊毛染色工艺及纤维强力方面，对纤维 影响不大； （2）第二类助剂的基本原理是利用助剂分子 与羊毛纤维有特殊的亲和力，在显微外表面形成一 层薄膜包覆纤维，同时这层薄膜对染料也有很好的 亲和力。通过这层薄膜对两者的亲和作用使纤维和 染料在低温时就均匀吸附，有利于在温度升高时， 帮助染料迅速转移到纤维内部完成上染。优点：由 于这类助剂帮助染料克服了上染时的势能，因而从 染料在纤维与溶液间分布的角度考察，是使上染区 间前移了。只是上染初期属于环染，随着温度的升 高，染料逐渐转移至纤维内部，由环染变成透染。 缺点：第二类助剂的包覆作用，就助剂的分子结构 而言有相当的难度，也符合表面活性剂的特点，但 在应用方面控制用量要求严格，过少不能成膜，过
通过认真深入地调查和了解，不论从原料市 场，还是生产工厂，到全国各地商场的情况均以证 实，目前市场中无狐狸绒产品，而其真正的收购
综上，最佳工艺参数组合为：纳米远红外
整理剂用量3%；整理时间10～15 min；整理温度
40～45℃；烘干温度100～110℃；浴比1: 15。
4 狐狸绒开发应用前景
新产品的研发作为企业创新求发展的必经之 路，也是企业生存和发展的源泉。产学研联手合 作，通过国家级纳米检测机构来加强产品和测试技 术的标准化建设，防止不严肃或不科学的做法，促 进我国纳米纺织品技术产业化健康、有序地发展是 非常有必要的。
3 几种羊毛低温染色助剂的应用
3.1 TGR-M助剂染色法 TGR-M助剂属于第二类助剂。它是一种与染料亲
和力十分强的助剂，能与染料以结合体的方式为纤 维吸收，助剂以其阴离子性的基与羊毛接触，本身 则与染料结合，将染料输入纤维，如此连续不断直 至达到平衡[3]。
染色过程中加入助剂TGR-M的低温染色和低温快 速染色比没有加入助剂的常规染色的色牢度略有提 高。其加入TGR-M助剂的上染料达到84.23％，染色 温度最高达到90℃。所以采用本助剂可以在较低的 温度下对羊毛进行染色，并且染色时间40 min比常温 染色缩短2 h，从而达到节能、提高生产率、降低成 本、提高产品质量的目的。采用该助剂的工艺条件 容易控制，对染料也无特殊要求，值得在生产中推 广。 3.2 LAD助剂在毛织物低温染色中的应用
LAD 酸性染料活性染料 95 80 45 12.5mL/L
染色后羊 减少纤维损伤、节能和有利于环境保护，色牢度 毛性能 有所降低
WDS 弱酸性染料中性染料 97～98 80～85 40 0.5％
染色后羊 浮色少，提高纤维强力，减少对羊毛的损伤，不 毛性能 产生条花，染色牢度好，提高可纺性和制成率。
但是很多羊毛低温染色方法由于设备投资成本 高等问题，严重影响生产环境而限制了其在工业上 的大量使用。目前使用较多的是低温染色助剂法。
在文中对羊毛低温染色助剂法的染色机理、种 类等进行了综述。对几种比较常用的助剂在上染 率、染色后强力等方面进行了综合比较，然后选出 各自的优势。目的是方便以后在羊毛低温染色中有 针对性地去选择某种助剂的使用，省去了进行大量 实验的麻烦，节约了时间，染料，人力等资源。 收稿日期：2009-12-12 作者简介：葛静静，女（1985-），在读硕士研究生，研究 方向：羊毛染色
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染整技术
Vol.32 No.6 Jun.2010
多膜层厚影响染料向纤维转移； （3）第三类是有机还原剂类助剂主要是领先
打开羊毛纤维的二硫键及部分肽键，增加大量的染 座。由于羊毛表面鳞片层相对含硫较多，因此这 类助剂主要作用于羊毛表面鳞片，因为大大增加了 纤维与染料的亲和性，使上染区间前移完成低温上 染。缺点：助剂则实际上是化学作用，对纤维有一 定的破坏，易使纤维脆损。从保护羊毛特性的角度 考虑，在染色方面应避免化学作用；
低温度减少沸染对羊毛纤维造成的损伤，在染色温度 上，添加助剂后都可以使温度保持在90℃以下以实现 了低温染色，改善高温工作环境。由上表可以明显看 出助剂WLD在实现低温染色中温度最低达到了75℃；
（3）染色时间都差不多保持在40 min左右，明 显的比常规染色缩短了染色时间。节约了能源，降 低生产成本。有利于在生产中推广使用；
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KD的使用量最佳为2%，可以获得与常规染色同等的 染色效果和染色牢度，染料吸尽率略高于常规染色 达到92.44%，都能达到或者高于优等品标准。
（2）采用低温染色助剂KD染色，工艺条件容易 控制，对染料无特殊要求，可以缩短染色时间，染 色时间可控制在40 min左右，达到节约能源、降低生 产成本、提高经济效益的目的[6]。 3.5 助剂WLD
KD 弱酸性染酸酶染料 92.44 85 40 2％
染色后羊 可获得与常规染色同样的染色效果，色牢度接近 毛性能 或略高于常规染色。WLD 弱酸性源自中性染料 98.5 75 40 2％
染色后羊 抗拉强力比常规提高23.6％断裂伸长提高21.3％ 毛性能 染色牢度达到常规标准。
注：％对织物重 通过上表可以看出： （1）在上述图表中看出，羊毛染色过程中添加 低温染色助剂可以在很大程度上提高上染率。节约染 料，使染色充分。文中介绍的五种助剂都提高了上染 率，相比较而言助剂WLD在提高上染率上更有优势； （2）因为都是低温染色助剂，其目的就是为了降