一、 羊毛/棉/麻混纺纱一浴法染色应用前景

当今，随着人们生活水平的提高和服饰文化的发展，追求服装的美观、舒适、保健、甚至功能性成为时尚，而现在科学技术的发展为满足我们的要求提供了可能性，由于各种纺织纤维不论是天然纤维还是化学纤维都具有各自的优点和缺点，不同纤维的混纺和交织可发挥纤维各自的优点克服其缺点，实现性能互补，满足人们对服用纺织品日趋增长的要求。

羊毛纤维面料细腻、柔和，棉织物吸湿性强、手感好。苎麻面料挺爽，透气性好，将这3种 纤维按一定比例混纺成具有特殊结构的纱线，生产出的面料具有3种纤维的共同特性，产品细腻、光泽柔和爽而不燥，悬性好透气挺括。将这三种纤维的优点集于一身，具有较高的技术含量，在这个提倡恢复自然主义的时代，有着广阔的发展前景。[1]

二、 对棉/麻，棉/毛及毛/麻混纺织物的分析

羊毛和苎麻纤维分别属于蛋白质纤维和纤维素，染色性能差异很大，苎麻虽能用染棉的染料染色，但因其结晶度、取向度高，染料在纤维中的扩散速率较低，很难染出浓艳的色泽。[2]

毛/麻混纺织物一般用直接染料和弱酸性染料采用同浴法或两浴法染色，染色工艺较难控制，染色时间也较长。[2]

棉/毛混纺织物由于棉和毛两种纤维的染色性能差异，传统上其染色都用两浴法，即先手活性染料染棉，再用酸性染料染羊毛。但是这样的染色工艺复杂，同色性较差，而且存在对混纺纤维的沾色，结果使染色品的色牢度性能差，影响了产品的开发。[3]

棉/麻混纺织物尽管麻纤维与棉纤维有不同程度相似的理化性能，但还存在着显著的差异。主要情况见下表：

苎麻和棉化学组成分析情况表[4]

组成

苎麻(%)

棉(%)

纤维素

66.22

94.0

果胶

12.7

0.9

水分

10.15

0.9

蜡质

0.59

0.5

灰分

5.63

1.2

水溶物

10.34

0.8

棉、麻纤维的机械物理性能分析情况表[4]

性能

苎麻

棉

聚合度

2500~30000

10000~15000

比重(g/cm2)

1.50

1.54~1.56

结晶度(%)

89

70~80

回潮率(%)

12~13

7~8

纤维长度(mm)

60~250

13~70

纤度(D)

~6.2

1~2

断裂强度(g/D)

~6.5

3.0~4.9

断裂延伸度(%)

1.8~2.3

3~7

取向度(%)

72~86

40~80

苎麻纤维属于纤维素纤维，其分子结构与棉相同，由失水ß-葡萄糖单元以细长分子链组成，但苎麻纤维微结构中链分子成规则和有序排列的结晶区与链分子不规则和无序排列的不定形区之比值大于棉纤维，这是苎麻纤维一系列理化性能异于棉纤维的主要原因。[5] 尽管苎麻纤维和麻纤维同属于纤维素纤维，染色机理是相同的，一般讲凡适合棉的染色方法和染料都可以用于苎麻纤维染色加工。但由于两者微结构的差别，使苎麻纤维在染色时染料不易渗透、染着率低、上染速率慢，较难达到与棉纤维同样的染色效果。

而对于棉/麻/毛混纺纱来说，在服用性能上具有了三种纤维的优点，但是在对其进行染色的过程中也存在很多的问题，因此如何选择合适的前处理工艺，使混纺纱中各组分得到相似的染色性能，如何选择染色工艺，并在染色时控制其条件得到较好的同色效果。这将是我们在研究过程中研究的重点。

三、 研究方向

根据以上的分析，研究羊毛/棉/麻混纺纱的染色工艺主要从以下几个方面着手：

1．前处理工艺，研究前处理工艺使混纺纱中不同纤维获得相似的染色性能。

①选择高效精练剂

②选择合适的煮练酶

2．从染料的结构性能方面考虑，选择合适的染料

①从活性基团的反应性，反应速率来考虑

②从活性基团的稳定性来考虑

各类活性基团染料的键稳定性比较[6]

酸性水解

碱性水解

乙烯砜型

4-5级

2-3级

一氯均三嗪型

3级

4级

二氯均三嗪型

2-3级

3-4级

二氟喹噁啉

2-3级

3-4级

三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶

2-3级

4-5级

四、 研究方法简

（一）．纱线的前处理

对于羊毛/棉/麻混纺纱来说，其中各种纤维的耐酸碱性能都不一样。虽然纤维素纤维和毛纤维的大分子中都具有许多亲水性基团，对水分子的亲和力较大，但由于纤维素纤维中各种蜡、脂和果胶物质的存在，以及毛纤维在纺前各道加工中所使用的油剂，均使纤维素纤维/毛纤维的吸湿性大的下降。阻碍了染料的向纤维内渗透，影响了纱线的染色性能。［7］一般纯棉织物以稀碱作煮练剂，而羊毛却极易被碱溶液降解，在5%NaOH溶液中只需沸煮几分钟就可以完全溶解。因此在前处理时要采用低碱处理，选择弱碱NaHCO3作为煮练剂，并用NH3.H2O调节PH值，别外加高效精练剂来处理。

（二）．漂白

对于染浅色来说，要得到较好的染色效果就必须对纱线进行漂白处理而对于羊毛/棉/麻混纺纱来说由于各种纤维的性能有很大的差异，所以必须选择合适的漂白工艺来对纱线进行漂白处理。对此，由于棉纤维耐酸不耐碱，而羊毛耐碱不耐酸。如果采用碱煮漂或碱煮氧漂工艺，虽然能有效去除纤维素纤维中的各种杂质和羊毛纤维表面的油剂，但会对羊毛纤维造成损伤，从而导致单纱强力降低以及最终服用性能劣化。[9]因此我们打算采用H2O2水进行氧化漂白，控制H2O2的用量和PH值使纱线在漂白后还有较好的染色性能。

（三）．染色

一般来说，要对羊毛/纤维素纤维类纺织品染色，首先分别从用羊毛纤维和纤维素纤维的染料来着手，然后从这些染料中选择对两种纤维都有上染性的同类染料或者在染色时对其他纤维相互不上染的两类染料，同时还要考虑染色条件对羊毛纤维的结构性能是否有影响等因素。通过小样试验筛选染料，制定合理的染色工艺条件。使纱线获得良好的同色效果。

总体归纳为以下几类染料和染色方法：

①酸性或中性/直接染料一浴法（淡中色）或二浴法（深浓色）染色。

②酸性或活性/活性染料二浴法染色。

③活性/活性染料一浴法染色

以上方法耐洗牢度顺序为③>②>①,前两种染色方法的关键技术是选择对羊毛沾色较少的直接或活性染色和合适的防染剂，以防止因羊毛的沾色而影响色泽鲜艳度和耐洗牢度。

活性/活性染料染色法按活性染料对羊毛纤维和纤维素纤维的染色性能不同分为两种，第一种是用棉型活性染料同时染两种纤维，这些染料可能会对其中一种纤维的染色性能相对好一些，可以选择混用不同类型的棉用活性染料拼染，以使两种纤维获得相同表现色泽。。

第二种是分别利用棉型活性染料和毛用活性染料拼混染色，要求选用的棉型活性染料主要上染和固着于纤维素纤维上，而对羊毛的固色率很低，所用的毛型活性染料对纤维素纤维的固着量要求很低。

棉用活性/毛用染料拼混过程中，应考虑到羊毛在高温碱性条件下易泛黄和强力下降的问题,应选用碱固着型的低中温型活性染料或中性固着的高温型活性染料对纤维纤维部分染色。对选用的某一类棉用活性染料还应进行筛选，因为相同活性基，不同母体结构的染料对羊毛的固着量是不同的。如：蒽醌结构的乙烯型活性染料Remazol艳蓝R和一氯均三嗪/乙烯砜双活性基染料Megafix艳蓝B-RV在羊毛上的固着量实际上大大超过了在纤维素纤维上固着量，不能用于棉用活性/羊毛用活性染料拼色染色中。

对于羊毛来说，染色温度对染料的上染和固着量影响较大，由于羊毛纤维表面存在着结构紧密的鳞片层，在较低染色温度下染料很难扩散到鳞片层内进入皮质层，所以在低温条件下上染量和固着率很低。对于羊毛纤维染色活性染料上的活性基团来看，乙烯砜、二氟一氯嘧啶、α-溴代丙烯酰胺等活性基的染料对羊毛纤维有较好的固着性能。

在羊毛专用活性染料方面，有Ciba的Lanasol（国产PW型），德司达的Realan,科莱恩的Drimalan F, 赫司特的Hostalanl（国产SN型）。这些染料在弱酸性条件下对羊毛/棉织物染色，对棉的沾色是极低的，因此很适合羊毛/纤维素纤维的活性/活性染料浴法染色。根据报导，在中温碱性条件下上述染料中的Lanasol染料对纤维的固着量最低，因此Lanasol染料可用于羊毛/纤维素纤维纺织品活性/活性染料先弱酸性条件下高温染色再加碱固色的一浴二步染色工艺。[6]

PH值的控制

羊毛的化学性质决定了整个染色过程碱性不能太高，但太低又不利于棉的上染，在碱性条件下生成Cell-O-阴离子有利于亲核加成反应，但Cell-O-阴离子对氢氧根离子浓度的比值在PH值高到一定程度后会减小，且染料的直接性能超群也随PH值增高而降低，当PH值>10.5时直接性急剧下降，染料与纤维素间的水解也急剧增加，因此PH值在8~9之间。对于羊毛来说，其等电点为4.2~4.8,在碱性碱性条件下，羊毛带负电荷,但溶液PH值在4-~9范围内羊毛很少吸酸也很少吸碱，因为羊毛吸收质子或氢氧根离子后，毛纤维带有正电荷或负电荷带电荷不能自由转动，对进一步吸收质子或氢氧离子会产生斥力。这一性质对羊毛吸碱分解起到了保护的作用，染浴PH值为8~9既有利于保护羊毛又利于染料的亲核加成反应，使羊毛染色后获得很好的固着量，提高了染色体的牢度。因此PH值在8~9对羊的上染也是合理的。[7]

因此我们在羊毛/纤维素纤维纺织品染色中选用活性/活性染料染色法，选用毛用活性染料和棉用染料染色，所用的的棉用活性染料应该主要上染和固着于纤维素纤维上，对羊毛的固着量很低，而所用的毛用活性染料对纤维素纤维的固着量应该很低，纤维素纤维染色用的活性染料可选用以上介绍的染料。

参考文献：

[1] 季友伟.毛丝麻混纺织物生产工艺探讨[J].毛纺科技.2002年第5期.12~15

[2] 吕淑霖,王雪燕.苎麻变性及毛/麻混纺织物染色工艺研究[J].西北纺织工学院学报.1993.6.20-23

[3] 吴赞敏等.棉/毛混纺织物的染色性能及工艺研究.染整技术[J].2003.10.10~15

[4] 王煜等.麻棉纺织物染整工艺与生产[J].印染.第二十卷第四期.1994.4

[5] 达渔卫等 纯苎麻及麻棉混纺织物的染色性能研究[J]。江苏印染 1996.2.

[6] 染料最新使用大全[M].中国纺织出版社.2000.286~290

[7] 翁云菊.棉/毛混纺纱线的前处理工艺探讨.北京纺织[J].第21卷.第3期