丝光羊毛染色黄值的研究

杨 杏，朱凯棋

［1.苏州市纤维检验所，江苏苏州 215000；2.科德宝∙宝翎无纺布（苏州）有限公司，江苏苏州 215000］

丝光羊毛又叫“仿羊绒”，是剥除了鳞片层的羊毛，降低了羊毛的刺痒感和洗涤缩水率，手感柔滑，有丝般光泽，可提高羊毛产品的档次［1］。丝光羊毛黄变现象是指羊毛进行丝光处理时或染色受到高温处理后，色泽发黄的现象。黄变现象是一个复杂的变化过程，主要是由羊毛从丝光到染色的各种化学反应及高温染色等原因造成［2］。染色黄变后色相偏黄，会导致染色色相与设计色相不符［3］；而且在染色过程中发现，染中深色时黄变现象不明显，浅色比较明显。

本实验使用4种丝光工艺（即高锰酸钾法［4］、过氧乙酸法［5］、双氧水+蛋白酶法、过一硫酸氢钾法［6］）处理过的羊毛，采用3种染色方法（即酸性染料染色法、金属络合染料染色法、活性染料染色法）染浅蓝色，能有效观察染色黄变现象。

1 实验

1.1 材料和设备

材料：4种方法（高锰酸钾法、过氧乙酸法、双氧水+蛋白酶法、过一硫酸氢钾法）处理的丝光羊毛，渗透剂SP-2、阿白格B（内蒙古圆丰贸易有限公司），无水硫酸钠（天津风船化学试剂科技有限公司），醋酸（西陇化工股份有限公司），山德蓝2RLA［科莱恩化工（中国）有限公司］，兰纳洒脱蓝2R、兰纳素蓝3R［亨斯迈化工贸易（上海）有限公司］。

设备：AS-12常温振荡式小样染色机（佛山市顺德区亚诺精密机械制造有限公司），H-TS-Ⅲ烘箱（上海博讯实业有限公司医疗设备厂），STARTER pH计（上海信衡电子有限公司），CM-3600A电脑测色配色系统（上海卡罗卡超仪器有限公司），BS223S电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）。

1.2 染色工艺

1.2.1 酸性染料染色工艺

工作液配方：山德蓝2RLA 0.5%(omf)，硫酸钠8%(omf)，阿白格B 1%(omf)，渗透剂SP-2 1%(omf)，pH为4.5，浴比1∶40。工艺曲线如下：

1.2.2 金属络合染料染色工艺

工作液配方：兰纳洒脱蓝2R 0.5%(omf)，硫酸钠8%(omf)，阿白格B 1%(omf)，渗透剂SP-2 1%(omf)，pH为4.5，浴比1∶40。工艺曲线如下：

1.2.3 活性染料染色工艺

工作液配方：兰纳素蓝3R 0.5%(omf)，硫酸钠8%(omf)，阿白格B 1%(omf)，渗透剂SP-2 1%(omf)，pH为4.5，浴比1∶40。工艺曲线如下：

1.3 测试

K/S值：将染色后烘干的纤维用电脑测色配色仪进行测试，每个被测样品选取5个不同的位置测试，取平均值。K/S值的计算应用Kubelka-Munk方程：

式中，K为染色纤维最大吸收波长处的吸收系数；S为染色纤维最大吸收波长处的反射系数；R为染色纤维最大吸收波长处的反射率。

Δb：表示从黄色至蓝色的范围，Δb为+127是黄色，Δb为-128是蓝色。

2 结果与讨论

2.1 酸性染料染色法染色黄值的研究

2.1.1 高锰酸钾法丝光羊毛

由图1可知，随着染色温度的降低，Δb值不断降低，K/S值略有下降。黄变现象只在染浅色时明显，在染中深色时不明显。Δb值越小，说明颜色越偏蓝，黄变越小。因为经高锰酸钾法丝光处理后，鳞片层剥除效果好，皮质层没有保护，大量基团暴露在外；在高温染色时，羊毛主体中影响颜色的色氨酸和酪氨酸被氧化，进而使丝光羊毛颜色发黄，引起黄变。Δb值下降剧烈说明染色温度对该丝光羊毛的染色黄变有很大影响，染色稳定性较差；降低染色温度能有效控制黄变现象。K/S值仅有小幅度的下降，说明高锰酸钾法丝光羊毛可以采用低温染浅色。

图1 高锰酸钾法丝光羊毛的染色效果

2.1.2 过氧乙酸法丝光羊毛

由图2可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均下降。

图2 过氧乙酸法丝光羊毛的染色效果

羊毛采用过氧乙酸法丝光处理后，部分鳞片层被破坏，部分基团暴露在外面；在高温下染色时，羊毛中影响色光的氨基酸自身氧化反应加快，从而引起黄变。若黄变程度严重，则染色后色光会偏，影响染色效果。Δb值越小，黄变越小，说明降低染色温度能有效降低染色黄变程度，能有效提高染色质量。染色K/S值的下降程度不大，说明该丝光羊毛可以低温染浅色。

2.1.3 双氧水+酶法丝光羊毛

由图3可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均下降。虽然双氧水+酶法剥除鳞片的效果较好，缺少鳞片层的保护，但在95、75℃的染色Δb值仅相差2左右，黄变情况较小，说明该丝光羊毛的染色黄变稳定性较好。但由于采用该丝光方法处理时，部分氨基被破坏，导致总体染色K/S值均没有其他3种丝光羊毛的高，但仍有较好的低温染色性。

图3 双氧水+酶法丝光羊毛的染色效果

2.1.4 过一硫酸氢钾法丝光羊毛

由图4可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均略有下降。

图4 过一硫酸氢钾法丝光羊毛的染色效果

羊毛经过一硫酸氢钾法丝光处理后，表面鳞片层基本被去除，使得高低温染浅色的K/S值相差不大，说明该丝光羊毛可以采用低温染浅色。高低温染色的Δb值相差大概在1.5左右，说明低温染色的黄变小，该丝光羊毛的染色黄变稳定性好。

2.2 金属络合染料染色法黄值的研究

2.2.1 高锰酸钾法丝光羊毛

由图5可知，随着染色温度的降低，K/S值略有下降，但Δb值下降明显。Δb值下降程度大，说明染色温度对该丝光羊毛的黄变有较大影响，降低染色温度能有效控制该丝光羊毛的黄变程度，保证染色品质。羊毛经高锰酸钾法丝光处理后，鳞片基本被剥除，故高低温染色的K/S值仅下降0.3左右，说明此丝光羊毛有良好的低温可染性。

图5 高锰酸钾法丝光羊毛的染色效果

2.2.2 过氧乙酸法丝光羊毛

由图6可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均下降。

图6 过氧乙酸法丝光羊毛的染色效果

由于过氧乙酸法剥除的羊毛鳞片层有限，鳞片层能保护羊毛中影响颜色的色氨酸和酪氨酸，在染色过程中不被氧化而发黄。95、75℃染色时，Δb值相差4左右，较高锰酸钾法丝光羊毛的Δb值差值小，所以该丝光羊毛的染色黄变稳定性较好，低温能控制黄变程度。因为有鳞片层残留，低温染色后K/S值降低0.7左右，但仍具有较好的低温可染性。

2.2.3 双氧水+酶法丝光羊毛

由图7可知，随着染色温度的降低，K/S值有明显下降，Δb值下降程度较小。双氧水+酶法剥除鳞片效果较好，但在丝光处理时部分氨基被破坏，羊毛的染座变少导致总体K/S值较小。高低温染色的Δb值相差2.5左右，说明该羊毛的染色黄变稳定性好，降低染色温度能有效减轻黄变现象。

图7 双氧水+酶法丝光羊毛的染色效果

2.2.4 过一硫酸氢钾法丝光羊毛

由图8可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均略有下降。95、75℃染色的Δb值相差4左右，染色黄变稳定性较好。该羊毛仅残留少许鳞片层，染色阻碍较小，故高低温染浅色的K/S值相差不大，有良好的低温可染性。

图8 过一硫酸氢钾法丝光羊毛的染色效果

2.3 活性染料染色法黄值的研究

2.3.1 高锰酸钾法丝光羊毛

由图9可知，随着染色温度的降低，K/S值略下降，但Δb值下降明显。高低温染色的Δb值相差4.5，下降程度大，说明该丝光羊毛的染色黄变受温度影响较大，降低染色温度能有效控制该丝光羊毛的染色黄变程度。羊毛经高锰酸钾法丝光处理后，鳞片剥除效果好，染色障碍去除，故高低温染色的K/S值仅下降0.13左右，说明此丝光羊毛有良好的低温可染性。

图9 高锰酸钾法丝光羊毛的染色效果

2.3.2 过氧乙酸法丝光羊毛

由图10可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均下降。采用过氧乙酸法丝光处理羊毛，鳞片层有残留，阻碍染料的上染，低温染色后K/S值降低0.55左右，但仍有较好的低温可染性。95、75℃染色时，Δb值相差3左右，较高锰酸钾法丝光羊毛Δb值差值小，所以该丝光羊毛的染色黄变稳定性较好，低温染色能控制黄变程度。

图10 过氧乙酸法丝光羊毛的染色效果

2.3.3 双氧水+酶法丝光羊毛

由图11可知，随着染色温度的降低，Δb值和K/S值均下降。使用双氧水+酶法丝光处理时，丝光羊毛的部分氨基被破坏，染座变少导致总体K/S值较小，高低温染色K/S值相差0.3左右。95、75℃染色的Δb值相差3.5左右，黄变情况较小，说明该丝光羊毛的染色黄变稳定性较好。

图11 双氧水+酶法丝光羊毛的染色效果

2.3.4 过一硫酸氢钾法丝光羊毛

由图12可知，降低染色温度，Δb值和K/S值均有不同程度的下降。过一硫酸氢钾法丝光处理效果较好，染色障碍较小，使得高低温染浅色的K/S值相差在0.4左右，说明该丝光羊毛可以采用低温染浅色。由图可见，高低温染色的Δb值相差大概在4左右，说明降低染色温度能有效控制黄变程度。

图12 过一硫酸氢钾法丝光羊毛的染色效果

3 结论

K/S平均值为5个染色温度K/S值的平均值，可评价丝光羊毛的整体上染能力；Δb平均值为5个染色温度Δb的平均值，可评价丝光羊毛的整体黄变程度；K/S极差为高低温染色K/S值的差值，可评价丝光羊毛的低温染色性；Δb极差为高低温染色Δb值的差值，可评价丝光羊毛的黄变稳定性。

由表1可知，从K/S值角度出发，由于高锰酸钾法丝光处理剥鳞效果好，故高锰酸钾法的上染性能最佳；从Δb值角度出发，由于过氧乙酸法处理后鳞片剥除有限，能有效保护羊毛，故黄变程度最小，黄变稳定性最好。虽然双氧水+酶法处理后，羊毛黄变稳定性较好，但上染能力差。由于高锰酸钾法丝光处理后没有鳞片层保护，故高温染色容易黄变。过一硫酸氢钾法丝光羊毛的上染能力及黄变稳定性居中。

表1 染色性能的比较