3.4 超声波
染料只有在盐效应作用下才能上染到纤维上,它有一个最佳值,超过这个值,会使染料聚集度增加,反而不利于上染率的提高,Suslick[20]发现在上染过程辅以超声波,利用纤维与染液界面上的空
化作用,把溶解或滞留在织物交叉点、纱线内部的空气“驱逐”至溶液中,并通过空化和射流作用而排除,增加了染液与纤维的接触面积,使染料更易于向纤维接近,超声波还使纤维内部非晶区链段的活动加强,染料在纤维内部的扩散速度加快,使染料的聚集度下降,并且在低温条件下,也能使染色效果良好。同时,在相同工艺条件下,使用超声波染色更可以节约染料,降低污水处理成本,且上染率提高30%以上,张艳[21]研究发现经过超声波处理40min后苎麻的上染率达到77.44%,而常规染色上染百分率为45.33%。封学军[22]通过实验发现,同样染色100min,经过超声波作用后上染率为80%,而未经过处理的上染率仅30%。
3.5 其他改性
液氨整理、铜氨溶液改性、氰乙基化改性和乙二胺改性等[23-28],Liu[29]等用乙二胺改性苎麻纤维,研究发现结晶度下降,未经处理的苎麻的K/S值为7.5,而经过改性后K/S值为25。虽然这些方法都能提高苎麻织物的染色性能,但都存在一些问题,如液氨整理成本较高;铜氨溶液不稳定,易放出NH3;氰乙基化改性需要较多NaOH,且要用硫酸中和,而氰基过多会导致有效羟基减少,上染率下降;乙二胺法工序多,且碱液浓度较大,不易处理。另外,这些改性工艺均存在着不同程度的环境污染问题[30]。
4 染料和助剂
4.1 染料
过去人们主要用硫化染料,直接染料,还原染料对苎麻进行染色,但是用硫化染料染色色泽较暗,在纺纱过程中因再次氧化而转色;直接染料染色方法简单,但其色牢度差、尤其是湿处理牢度更差。而苎麻用活性染料染色成本较低,质量较好,操作简单,固色率高,得色较深,是提高苎麻产品染色质量的一种途径。
Yamaki[31-32]等研究表明活性染料的活性基团在碱性条件下和苎麻纤维分子中的羟基发生化学反应,形成共价键而固着在纤维上,固色后经水洗再进行皂煮,除去浮色,可提高色牢度。活性染料具有匀染性好,色泽鲜艳,色谱齐全等优点,符合生态环保要求,染色产品色牢度较高[33]。罗洋[34]等研究发现在93℃水染浴中,槲皮素苎麻纤维的平衡上染率在50%左右。伍建国[35]对Bes红染料进行染色工艺探讨,结果表明Bes红织物染色后能获得65%固色率,且色度饱满,色泽艳丽。
当前活性染料的发展,是通过在同一活性染料母体上引入不同或相同活性基而改善活性染料的应用性能,尤以前者更为引人关注。对于异种双活性基活性染料,由于两个活性基的反应性不同,在较多情况下,是一个活性基与纤维形成共价结合,另一个活性基发生了水解,这种染料的染色过程对温度要求很低,可在较低的温度下染色[36-38]。
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