摘要:文章讨论了羊毛纤维在低温条件下(85～95℃)，用α－溴代丙烯酰胺型毛用活性Lanasol染料染色应用的性能，主要研究了助剂、pH值、固色时间对低温染色工艺中染料上染百分率的影响。实验结果表明:Lanasol活性染料本身在常规染色中工艺简单，上染百分率较好，在低温染色实验中，经过改变助剂等参数并优化工艺后，使羊毛纤维上染百分率和固色率均有一定程度的提高;同时，由于使用的染色温度较低，羊毛纤维在染色后单纤断裂强力也得到改善;而且，通过助剂的优化，染色后纤维的牢度也得到提升。
关键词:Lanasol染料;活性染料;羊毛;低温染色
羊毛纤维的染色加工多在大浴比沸煮条件下进行，既不利于节约能源，也不利于保持羊毛的优良品质，经过高温沸煮处理，羊毛损伤较大且失重现象较为明显，而采用较低温度染色则能对天然纤维的损伤有所改善，失重现象也可减缓，还可以节约能源，改善工作环境，减轻劳动强度［1—3］。
目前，大部分的羊毛染色采用酸性染料，但酸性染料，特别是匀染性酸性染料染色的湿处理牢度差，酸性媒介染料则存在染色色泽萎暗，对环境有较大污染的问题，有的已禁用的酸性染料会分解出致癌芳胺，且含重金属，对人体有较大的危害，染色后的废水过滤排放问题也难以处理。羊毛用活性染料染色具有色泽鲜艳，色谱齐全，使用方便和使用性强的优点。
通过实验和计算，目前较为推广的是助剂在羊毛低温染色中的应用，本文通过对低温助剂为主要研究对象而进行实验。
1·实验
1.1材料、药品及仪器
羊毛散纤维;Lanasol红6G、Lanasol蓝3G、Lanasol黄4G、Albegal B 40%(汽巴精细化工有限公司)、表面活性剂M(AR，宝鸡天泽化工有限公司)、无水硫酸钠(AR，天津市天力化工有限公司)、冰乙酸(AR，西安市化学试剂厂)、硫酸铵(AR，天津市博迪化工有限公司)、无水碳酸钠(AR，天津市红岩化学试剂厂);FA2004精密电子天平(上海恒升科学仪器有限公司)、HH－2型电热恒温水锅(北京科伟永兴仪器有限公司)、101型电热鼓风干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司)、722型光栅分光光度计(上海精密科学仪器制造厂)、SF300测色配色仪(思维士电脑科技公司)、YG004E型单纤拉伸断裂仪(宁波纺织仪器厂)、Y5718型摩擦测试仪(温州纺织仪器厂)。
1.2染色实验
采用Lanasol红6G作为标准染料上染织物，进而对低温染色工艺进行优化，得出最佳优化工艺后［4—8］，采用三原色对羊毛散纤维染色和常规工艺染色试样进行比较。
1．2．1常规染色工艺
工艺处方如表1所示。染色工艺曲线如图1所示。
后处理工艺:固色水洗(纯碱质量浓度2 g/L，80℃×15 min)→皂洗(皂洗剂用量1%(owf)，75℃×10 min)→水洗(70℃×10 min)。
1．2．2低温染色工艺
选择常规染色的助剂Albegal B，将其和表面活性剂M复配成低温染色助剂，并优化其用量，用于低温染色。染色工艺曲线见图2。工艺处方见表2。
后处理工艺:固色水洗(纯碱质量浓度2 g/L，80℃×15 min)→皂洗(皂洗剂用量1%(owf)，75℃×10 min)→水洗(70℃×10 min)。
选择Lanasol红6G染料得出优化工艺的各参数用量，然后推广至三原色，与常规工艺染色后试样作对比分析。
1.3测试指标
1．3．1上染百分率的测定
将染料配制成一定浓度，并稀释成标准染液，用分光光度计测量不同波长下的吸光度，尽量保证使最大吸光度在0．2～0．8之间［9］。在最大吸光度下，得出染液的最大吸收波长。
在标准染液下最大吸收波长处，待染色过程结束后分别测定染色残液和标准染液的吸光度。
1．3．2固色率的测定
用722S型可见分光光度计分别测得固色后处理染液残液、皂洗液以及水洗液在其标准染液下最大吸收波长处的吸光度。
1．3．3 K/S值的测定
使用Data Colour SF300型思维士电脑测色仪测定，在织物上任取10个点，采用D65光源测定常规工艺和助剂处理工艺染色样品的表观得色深度K/S值［10］。
1．3．4色牢度的测定
耐摩擦色牢度按GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》中规定的方法测试，然后用GB 250—1995《评定变色用灰色样卡》进行评级。
2·结果与讨论
2.1染料最大吸收波长的确定
将各染料稀释到一定浓度后，确定在不同波长下测定吸光度后，最大吸光度对应波长，即其最大吸收波长。
将Lanasol红6G、Lanasol蓝3G、Lanasol黄4G，配制成一定浓度的染液，保证用分光光度计能测定出要求范围内数值。
根据多次实验，最后测定Lanasol系列染料最大吸收波长分别为:红6G 502 nm，蓝3G 560 nm，黄4G 398 nm。
2.2低温染色对上染百分率的影响
2．2．1低温助剂制备
选用常规助剂Albegal B和表面活性剂M复配，作为新的低温染色助剂。将其用于低温染色试样，和常规染色试样做对比，得出助剂最佳配比为40%Albegal B∶表面活性剂M为2∶1，用量为1%(owf)时上染百分率较高。而且，选用优化的复配助剂后低温染色上染效果明显优于常规染色。
由于在Lanasol染料低温染色中，浅色和深色的助剂用量不同，故优化助剂用量需分别进行。
2．2．2低温助剂用量对浅色系纤维的影响
选用染料为Lanasol红6G，用量1%(owf)，助剂浓度为40%，进行染色。低温助剂用量对浅色素纤维上染百分率的影响见表3。
由表3可以看出，上染浅色时，当低温助剂的用量为1．9%(owf)时，染料的上染百分率最高，这是因为Lanasol染料为带有溴代丙烯酰胺活性基的毛用活性染料，在染色条件下，毛用活性染料与羊毛的氨基酸发生反应。染料分子结构上带有亲水的酰胺基，使其在水溶液中有良好的水溶性，当染料溶于水中后，由于染料分子(或离子)之间的氢键和范德华力，可使染料发生不同程度的聚集。加入低温复配助剂之后，在表面活性剂M的增溶及与染料分子间的氢键和范德华力作用下，可以有效地避免染料分子间的相互作用，降低了染料的聚集，有利于染料分子以单分子或离子状态上染。上述作用加快了染料分子向纤维内部的渗透、扩散和固着，明显提高了上染百分率。另外，由于低温助剂Albegal B对染料具有一定的匀染作用，因此能得到良好的布面表观色深效果和匀染性。从表3还可以看出，助剂用量在0．5%～1．2%(owf)范围内，用量为0．9%(owf)时，上染百分率有一个波峰，之后随助剂的用量增多上染百分率反而下降;助剂用量在1．5%～2．2%(owf)范围内时，也出现和前面相同的现象，用量为1．9%(owf)时，上染百分率有一个波峰。当助剂用量为0．9%和1．9%(owf)时，上染百分率相差不多，考虑到节约能源等各项因素，上染浅色系纤维时助剂最佳用量为0．9%(owf)。
2．2．3低温助剂用量对深色系纤维的影响
选用染料为Lanasol红6G，用量4%(owf)，助剂浓度为40%，对纤维上染深色。低温助剂用量对深色系纤维上染百分率的影响见表4。
由于染深色系纤维助剂的用量理论上大于浅色系纤维用量，故优化助剂用量的范围应选定大于上染浅色纤维助剂的用量。而且根据表3上染浅色系纤维时的数据可推测，由于助剂具有两亲结构，上染百分率可能随着助剂的用量逐渐增大，上染百分率会出现反复波动的情况。所以，设置助剂用量范围1．5%～2．2%(owf)，然后对纤维采用用量4%(owf)的染料进行染色后，可以看出，助剂用量为2.0%(owf)时，上染百分率最高。
2．2．4醋酸用量对浅色系纤维的影响
常规的浅色系纤维染色工艺中，一般需加醋酸用量为0．6%～0．8%(owf)。在低温浅色系纤维染色工艺中，保证pH值在6～7范围的情况下，略微调节醋酸用量，使Lanasol红上染百分率达到最佳效果。醋酸用量对浅色系纤维上染百分率和纤维断裂强力的影响见表5。
由表5可以看出，随着醋酸用量的增大，上染百分率逐渐提高，在1．2%(owf)和1．3%(owf)时，上染百分率和染色表观深度K/S值基本没有太大变化，但其强力有明显下降，故染浅色系纤维选用醋酸用量宜为1．2%(owf)。
2．2．5醋酸用量对深色系纤维的影响
在低温深色系纤维染色工艺中，保证pH值在4～5范围的情况下，调节醋酸用量，优化出上染百分率较好的最佳醋酸用量。醋酸用量对深色系纤维上染百分率和纤维断裂强力的影响见表6。
由表6可以看出，深色系纤维染色工艺和浅色系纤维染色工艺参数变化规律相似，随醋酸用量增大上染百分率有一定的提高，但醋酸的加入会对纤维造成损伤，故在深色系纤维染色过程中选用的醋酸用量宜为2．3%(owf)。
2．2．6温度对浅色系纤维的影响
不同温度下对纤维进行染色，测试其上染百分率，选出最合适的染色温度。
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