由豆粕蛋白提煉出蛋白溶解液,通過化學處理後濕法紡絲而成的大豆蛋白纖維,保持了天然纖維棉的優良吸濕性、yangrongderouhuaxinghezhensideyouyaguangze,chengweixindefangzhifuyongxianwei,jinxingzhenzhihuozhenzhijiagongchengbutongfenggedexinxinggaodangmianliao。tongguoyinranhouzhenglijishu,nengbaoliudadoudanbaixianweidesuoyoutezheng,huodewaiguanhuagui、色澤鮮豔、色感柔和、彈性好、舒適性好、具有保健作用的功能性紡織品。 本ben文wen通tong過guo分fen析xi大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei的de結jie構gou特te性xing對dui染ran色se性xing能neng的de影ying響xiang,討tao論lun現xian階jie段duan那na些xie染ran料liao適shi合he對dui其qi進jin行xing染ran色se。大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei橫heng截jie麵mian呈cheng扁bian平ping狀zhuang啞ya鈴ling形xing或huo腰yao圓yuan形xing,縱zong向xiang表biao麵mian呈cheng溝gou槽cao。在zai電dian鏡jing下xia可ke觀guan察cha到dao大da豆dou纖xian維wei的de縱zong向xiang表biao麵mian為wei梭suo子zi形xing條tiao紋wen,其qi長chang度du約yue3-4μm,寬及深度約0.1μm,tongshihaikeguanchadaoqianzaideyuanxianjiegou,yincizaifuyongmocahouyiqingduqirong。zaiguangxuexianweijingxia,tajuyoumingxiandepixinjiegou。picengjiegoujinmiqiehouren,xincengzainingguyutuorongjishixingchengxuduosihaimianduokongzhuangkongxijiegou。tadefenzijiegouzhongyouduozhongjixingjituan,ruqiangji、縮醛基、氨基等,這些基團吸色性能各有不同。其中羥基為親水性的,具有與纖維素纖維相似的染色性能,可選用直接、活性、liuhuadengranliaoranse,danshitadefanyingnenglijiaoruo,yinciyongtongyangranliaoranseburuqitaxianweisuxianweideseshen。suoquanjiweishushuixingjituan,kexuanzefensanjizhongxingluoheranliaoranse;含(han)有(you)氨(an)基(ji)也(ye)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)酸(suan)性(xing)染(ran)料(liao)染(ran)色(se)。實(shi)際(ji)上(shang),由(you)於(yu)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)的(de)特(te)殊(shu)結(jie)構(gou),顯(xian)示(shi)出(chu)介(jie)於(yu)纖(xian)維(wei)素(su)纖(xian)維(wei)與(yu)化(hua)學(xue)纖(xian)維(wei)之(zhi)間(jian)的(de)染(ran)色(se)性(xing)能(neng),且(qie)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)酸(suan)、堿穩定性,適用染色的染料範圍較廣泛。 1 大豆蛋白纖維染色的染料選擇
1.1 纖維素纖維用染料
1.1.1 直接染料
直(zhi)接(jie)染(ran)料(liao)主(zhu)要(yao)適(shi)合(he)纖(xian)維(wei)素(su)纖(xian)維(wei)的(de)染(ran)色(se),也(ye)可(ke)用(yong)於(yu)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)的(de)染(ran)色(se)。大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)由(you)聚(ju)乙(yi)烯(xi)醇(chun)與(yu)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)組(zu)成(cheng)。由(you)於(yu)在(zai)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)中(zhong)已(yi)添(tian)加(jia)了(le)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)帶(dai)羥(qiang)基(ji)、氰qing基ji等deng極ji性xing基ji團tuan的de高gao聚ju物wu,所suo以yi,對dui直zhi接jie染ran料liao有you較jiao高gao的de直zhi接jie性xing,經jing染ran色se試shi驗yan說shuo明ming,染ran色se速su率lv和he平ping衡heng上shang染ran率lv均jun明ming顯xian高gao於yu蠶can絲si和he羊yang毛mao,但dan得de色se率lv不bu如ru纖xian維wei素su纖xian維wei。
但dan大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei采cai用yong直zhi接jie染ran料liao染ran色se後hou光guang澤ze較jiao暗an淡dan,色se牢lao度du較jiao差cha及ji水shui洗xi牢lao度du較jiao差cha,需xu固gu色se處chu理li並bing影ying響xiang手shou感gan,得de色se率lv不bu如ru其qi他ta纖xian維wei素su纖xian維wei,除chu個ge別bie色se相xiang,一yi般ban不bu宜yi選xuan用yong,所suo以yi直zhi接jie染ran料liao不bu是shi主zhu選xuan染ran料liao。
1.1.2 活性染料
活性染料與大豆蛋白纖維結合的方式有兩種:一是與大豆蛋白活性氨基酸共價結合,二是與聚乙烯醇組分殘留羥基共價結合,且以前者為主。活性染料染色的優點是:染中淺色時色澤鮮豔度高,耐洗牢度好。然而,活性染料因母體結構、活性基、橋基(連接基)的不同,對大豆蛋白纖維的染色性能會有所差異,所以並不是所有的活性染料皆適合於大豆蛋白纖維染色。
Cibacron LS、Megafix B和Remazol染料對大豆蛋白纖維具有較高的固著率和固著效率,更適於大豆蛋白纖維染色。而羊毛專用的Lanasol活性染料不適於大豆蛋白纖維染色。另外,需要說明的是Realan羊毛和蠶絲專用活性染料在弱酸性和高溫條件,在大豆纖維上的染色深度也較低,在50%和堿性條件下對大豆纖維的染色性能尚可,但不建議使用。
各種活性染料提升性能存在較大差異,同一類染料中不同品種之間也存在差異。總體而言,Cibaeron LS染料的提升性能最好,Megafix B染料次之。常用活性染料的優缺點如下: (1)國產KE型染料:可染淺色和部分中色,染色工藝簡單,采用高溫染色工藝色牢度也能達到要求,但上染率較低,廢水排放量大,染料成本經濟。
(2)Megafix BES型染料:它ta是shi一yi類lei高gao反fan應ying性xing由you一yi一yi氯lv三san嗪qin與yu乙yi烯xi碸feng雙shuang重zhong基ji團tuan的de混hun合he型xing活huo性xing染ran料liao,這zhe兩liang種zhong活huo性xing基ji團tuan在zai大da豆dou纖xian維wei染ran色se中zhong起qi到dao良liang好hao的de互hu補bu性xing與yu協xie同tong效xiao應ying,勻yun染ran及ji透tou染ran性xing良liang好hao,亮liang度du、鮮豔度優異,易洗滌,除個別濃深色澤外,能達到良好的色牢度。
(3)Cibacron LS NHC型染料:它是雙一氯三嗪活性基團的活性染料,有良好的溶解度,中性鹽用量較低,適合一般中、淺色和部分深色染色,亮度、鮮豔度很好,染料成本比BES型染料高。
1.1.3 酸性及中性染料
(1)弱酸性染料
弱酸性染料在蛋白質纖維上染色深度由深到淺的順序為:羊絨>羊毛>蠶絲>大豆蛋白纖維。大豆蛋白纖維上的上染率最低,這與纖維中極性氨基酸含量有關。三種蛋白質纖維極性氨基酸含量(%)比較如下:
① 羥基氨基酸:蠶絲(28.01)>羊毛(21.45)>大豆蛋白纖維(12.64);
② 堿性氨基酸:羊毛(35.27)>大豆纖維(3.50)>蠶絲(1.67);
③酸性氨基酸:羊毛(21.06)>大豆纖維(8.0)>蠶絲(3.47)。
弱酸性染料在酸性條件下染色時,上染率與蛋白質纖維中的堿性氨基酸和羥基氨基酸(主要是酪氨酸)含(han)量(liang)有(you)關(guan),大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)中(zhong)這(zhe)兩(liang)類(lei)氨(an)基(ji)酸(suan)總(zong)量(liang)遠(yuan)小(xiao)於(yu)羊(yang)毛(mao)和(he)蠶(can)絲(si),故(gu)得(de)色(se)量(liang)最(zui)低(di),相(xiang)對(dui)深(shen)度(du)最(zui)淺(qian),此(ci)外(wai),上(shang)染(ran)率(lv)還(hai)與(yu)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)較(jiao)高(gao)分(fen)子(zi)取(qu)向(xiang)度(du)等(deng)因(yin)素(su)有(you)關(guan)。
酸性染料因染色均勻,遮蓋性良好,透染性優異,染後光澤、亮liang度du基ji本ben接jie近jin活huo性xing染ran料liao,且qie染ran色se工gong藝yi簡jian單dan,手shou感gan柔rou軟ruan,得de色se量liang高gao,同tong時shi具ju有you染ran液ye吸xi盡jin率lv高gao,染ran色se殘can液ye清qing晰xi,廢fei水shui排pai放fang量liang少shao等deng優you點dian,成cheng為wei大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei的de常chang用yong染ran料liao,但dan染ran料liao成cheng本ben較jiao高gao。
(2)中性絡合染料
中zhong性xing染ran料liao的de上shang染ran性xing與yu直zhi接jie染ran料liao相xiang似si,但dan由you於yu分fen子zi較jiao大da,滲shen透tou性xing和he遮zhe蓋gai力li較jiao差cha,需xu改gai進jin染ran色se工gong藝yi條tiao件jian提ti高gao遮zhe蓋gai性xing,得de色se量liang與yu弱ruo酸suan性xing染ran料liao基ji本ben相xiang同tong,光guang澤ze、手感僅次於活性染料、弱酸性染料,色牢度良好,但染料成本較高,水洗牢度較差。
(3)Lanaset染料
由於Lanaset染(ran)料(liao)是(shi)改(gai)良(liang)型(xing)中(zhong)性(xing)及(ji)活(huo)性(xing)的(de)複(fu)合(he)染(ran)料(liao),更(geng)適(shi)宜(yi)多(duo)基(ji)團(tuan)特(te)性(xing)的(de)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)纖(xian)維(wei)染(ran)色(se)。它(ta)有(you)優(you)良(liang)的(de)勻(yun)染(ran)及(ji)透(tou)染(ran)的(de)染(ran)色(se)效(xiao)果(guo),且(qie)廢(fei)水(shui)排(pai)放(fang)量(liang)少(shao),但(dan)染(ran)色(se)深(shen)度(du)和(he)染(ran)色(se)鮮(xian)豔(yan)度(du)較(jiao)染(ran)羊(yang)毛(mao)織(zhi)物(wu)差(cha)得(de)多(duo),而(er)且(qie)耐(nai)洗(xi)色(se)牢(lao)度(du)較(jiao)差(cha),染(ran)料(liao)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao),要(yao)獲(huo)得(de)大(da)豆(dou)蛋(dan)白(bai)織(zhi)物(wu)深(shen)濃(nong)、鮮豔、堅牢的染色效果,其染色工藝還有待於進一步研究。通常在染色生產中,一般中、淺色大部分采用經濟的活性染料染色,隻有個別色澤如深玫紅、深紫紅、烏黑等選擇Lanaset染料。 1.1.4 分散染料
分fen散san染ran料liao也ye可ke以yi對dui大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei染ran色se。分fen散san染ran料liao對dui大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei的de染ran色se深shen度du大da於yu羊yang毛mao和he羊yang絨rong,但dan是shi分fen散san染ran料liao在zai大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei上shang的de染ran色se牢lao度du及ji其qi在zai纖xian維wei中zhong的de分fen布bu狀zhuang態tai目mu前qian仍reng需xu要yao進jin行xing檢jian測ce。分fen散san染ran料liao對dui蛋dan白bai質zhi纖xian維wei實shi際ji上shang具ju有you一yi定ding的de親qin合he性xing,部bu分fen染ran料liao也ye可ke染ran深shen濃nong色se,大da豆dou蛋dan白bai溶rong液ye在zai紡fang絲si前qian經jing過guo適shi當dang的de化hua學xue修xiu飾shi,也ye可ke能neng增zeng加jia對dui分fen散san染ran料liao的de親qin和he性xing。
因此,大豆蛋白纖維對含羥基、氨基較多的高溫型分散染料有一定上染性。通過分散染料對大豆蛋白纖維提升性能試驗可知,偶合組分具有兩個羥基的偶氮分散染料(如Diacelliton紅玉3B和Terasil棕3R),因容易與大豆蛋白纖維發生氫鍵作用而具有較好的染深性能。含兩個羥基兩個氨基蒽醌結構的分散藍2BLN和含一個羥基一個甲氧基雙偶氮結構的分散橙E―GFL的染深色性也較好,而其它染料,無論是偶氮苯和偶氮雜環,還是蒽醌結構的染料,染深色性能均較差。 2 結論
大豆蛋白纖維可用直接、酸性、活性、中性和分散染料染色,所選擇的幾類染料對大豆蛋白纖維都有一定的上染能力。其中直接染料、酸性染料上染率高,適合染深色品種,染色牢度較差,需經固色處理。活性染料和分散染料的上染率較低,染色牢度較好,適合染中、淺色品種。活性染料應選擇雙活性基的類型,以提高固色率。分散染料應選擇分子結構大、極ji性xing基ji團tuan多duo的de高gao溫wen型xing染ran料liao。中zhong性xing染ran料liao在zai大da豆dou蛋dan白bai纖xian維wei上shang具ju有you較jiao好hao的de移yi染ran性xing能neng,可ke通tong過guo高gao溫wen移yi染ran和he延yan長chang染ran色se時shi間jian提ti高gao其qi染ran色se均jun勻yun性xing。對dui中zhong性xing染ran料liao和he分fen散san染ran料liao品pin種zhong及ji工gong藝yi條tiao件jian選xuan擇ze,有you待dai進jin一yi步bu探tan討tao。
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