竹原纤维是采用机械、物理方法从天然竹材中直接提取的一种新型纤维素纤维.竹原纤维织物具有良好的吸湿排汗、清凉透气和杀菌保健功能,但竹原纤维刚性大、粗糙、坚硬、含杂较多,织物回弹性差、易折皱,穿着时有刺痒感,影响舒适性,此外,竹原纤维具有较高的结晶度和取向度,染料对纤维素的可及度较低,染料上染竹原织物不够均匀,且不易染透,染色牢度较差.IJ丝胶蛋白是一种水溶性球状蛋白,含有羟基、羧基和氨基等活性基团.用丝胶蛋白改性竹原纤维,既回收了丝绸加工中流失的蚕丝蛋白资源,大幅度减轻废水污染,又利用了丝胶蛋白对人体皮肤具有的亲和保健性,并使得竹原纤维表面获得真丝化的效果,同时抗皱性能、舒适性能得到很大改善.【1】但丝胶蛋白分子结构中缺乏能与竹原纤维素纤维直接发生共价交联的基团,丝胶蛋白在竹原织物表面的固着率较低.为提高其反应活性,采用高碘酸钠对竹原纤维进行选择性氧化,使其葡萄糖环上的不同羟基发生反应,生成醛基、羧基等活性基团.氧化后竹原纤维表面的醛基能够与丝胶蛋白中的氨基发生交联反应,从而提高了丝胶蛋白在竹原织物表面的附着率.[3]本文采用活性染料的恒温染色法对其进行了染色,并就丝胶蛋白改性工艺对氧化竹原织物染色性能的影响进行了测试与分析.
1试验
1.1材料与仪器
织物:经煮练和漂白的竹原织物,规格为27.8texx 27.8tex,236根/10cmx220根/10cm,平纹(株洲苎麻纺织印染厂1.试剂:丝胶蛋白粉(分子质量为15000,浙江湖州南方生物科技有限公司),高碘酸钠、丙三醇(均为分析纯),NaC1、Na2CO。(市售).染料:纺科素活性染料(活性大红A—EF、活性嫩黄A-4GLN、活性藏青A—GD,上海纺科化工有限公司).
仪器:恒温染色小样机,722型分光光度计,LFY一304织物耐摩擦色牢度试验仪,SW一12A型耐洗色牢度试验机,UhrascanXE测色仪(美国HunterLab公司)等.
1.2丝胶蛋白改性氧化竹原织物的原理及制备
采用高碘酸钠氧化竹原纤维素,可切断纤维素葡萄糖基环上的C2-C3化学键,竹原纤维葡萄糖环C2、C3位上的C—OH被氧化成了c=0,竹原纤维被高碘酸钠选择性氧化成2,3一二醛基纤维素.且二醛基纤维素上的醛基随着氧化程度的加深而不断增多,氧化后纤维素大分子中的羟基及氢键结构逐渐减少.选择性氧化生成的醛基活性很大,具有与丝胶蛋白分子链中氨基形成共价结合的能力.丝胶蛋白与氧化竹原纤维间的席夫碱反应分2步,通常第一步反应容易进行,即丝胶蛋白中的氨基与氧化纤维素上的醛基形成亚胺结构(c—N),而第二步的C=N结构要经过还原等处理才能得到.其反应原理如下:
称取一定质量的竹原织物,按浴比1:30将竹原织物置于15g/L高碘酸钠溶液中,在4O℃下避光氧化60arin.将反应后的竹原织物于0.1mol/L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠),再用去离子水充分洗涤后,自然晾干,制得氧化竹原织物.将制备的氧化竹原织物按浴比1:30置于丝胶蛋白中处理,于烘箱中预烘(8ooC,5min)、焙烘(15o℃,3min),然后水洗浸泡24h,置于空气中自然晾干,装袋备用.I41
1.3活性染料染色工艺
工艺配方:活性染料2.O%(ow0,NaCI(A)60g/L,无水Na2CO3(B)2Og/L,浴比1:50.
染色升温曲线:
1.4测试
上染百分率:用分光光度计分别测定染色前染液的吸光度和染完后的残液吸光度.按公式计算上染百分率= ,其中,Ai为残液稀释n倍的吸光度。A0为染色原液稀释m倍的吸光度.