摘要：大豆纖維可用中性、弱酸性、活性等多種染料染色。文章根據(jù)活性染料具有鮮艷亮麗、成本相對(duì)較低的特點(diǎn)，重點(diǎn)討論采用多種表面處理工藝對(duì)大豆纖維進(jìn)行染前及染后表面處理，從而改變纖維因表面結(jié)構(gòu)特性及制造工藝等因素在用活性染料染色時(shí)染色性能差的問題，以期提高活性染料的上染速率、得色量、染料利用率及降低染色廢水色度。 　　一、概述 　　大豆纖維的制造工藝和纖維本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其染色性能有較大的影響。由豆粕分離出來的球蛋白提純后，經(jīng)化學(xué)接枝、共聚、混合成一定濃度的蛋白質(zhì)混合溶液，再進(jìn)行濕法紡絲而成的大豆纖維，其纖維結(jié)構(gòu)主要為皮芯層。皮層結(jié)構(gòu)緊密，外面還有厚韌的表皮層，它將影響纖維對(duì)染料的快速吸附、擴(kuò)散、使纖維上染速度慢，對(duì)染料吸附率低，得色量不高，染色色澤也不太滋潤豐滿。芯層呈海綿多孔狀，對(duì)入射光反射方向不一致，也使染色后色澤看上去偏淡。另外大豆纖維表面積大，染料用量相對(duì)要增加。 　　大豆纖維特殊的制造工藝，在縮醛化處理后也大大影響了它的染色性能，這是因?yàn)椋海?）原來無定形區(qū)的大量羥基在縮醛化處理后，部分分子鏈上的羥基與甲醛生成亞甲醚鍵而降低了對(duì)染料的吸附量；（2）采用高溫?zé)岫ㄐ?，高的濕熱拉伸倍?shù)引起纖維結(jié)晶度、取向度的相應(yīng)增高，降低了纖維對(duì)染料的吸收力。 　　實(shí)踐證明，對(duì)大豆纖維進(jìn)行預(yù)處理，使纖維表面性能有不同程度的改變，可以提高染色性能。 　　二、染色前的表面處理 　　1、預(yù)洗滌處理 　　大豆纖維在制造過程中吸附了各種表面活性劑、油劑，加上大豆纖維表皮層結(jié)構(gòu)的特性，在染色時(shí)對(duì)染料的吸附能力有一定影響。預(yù)處理工藝采用純堿0.5%、平平加0.1%，洗滌劑209 0.2%、pH值7.5-8、65℃、15min。這個(gè)洗滌處理過程能將纖維表面上的油劑從纖維上分離下來，經(jīng)清洗后的纖維表面增加了對(duì)染料的吸附能力，并使纖維表皮層軟化，可增加染色得色量5%以上。 　　2、漂白處理 　　帶有天然色素的大豆纖維，在染大部分色澤前都需漂白的，尤其是淺色及漂亮的色澤。因此選擇經(jīng)濟(jì)的漂白成本，又能達(dá)到理想的白度效果的工藝十分重要。 　　采用增加雙氧水活性的快速漂白工藝，組合使用含硅和非含硅的雙氧水穩(wěn)定劑可以保持漂白過程中pH值呈堿性，更有利于活化雙氧水氧化色素的能力，加快漂白速度。因?yàn)殡p氧水的穩(wěn)定性與pH值有關(guān)，通常在弱酸條件下比較穩(wěn)定。實(shí)踐證明，雙氧水在強(qiáng)酸中處理對(duì)大豆纖維不適用，漂白作用不明顯，且雙氧水穩(wěn)定性也差；當(dāng)pH值在7-14時(shí)，雖有一定漂白作用，但在一定的時(shí)間、溫度中處理，大豆纖維損傷仍比較嚴(yán)重，特別是當(dāng)pH值在10以上時(shí)，纖維的氧化損傷很大；選擇pH值在8-9.5，則漂白效果顯著，而且纖維損傷也不明顯，也這樣可以使大豆纖維表皮層粗糙化，有利于活性染料吸附、擴(kuò)散。 　　此外加入一定量的含硅穩(wěn)定劑，能將漂白液中的鈣、鎂離子反應(yīng)成硅酸鈣、鎂膠體，吸附在催化劑周圍，起到阻止雙氧水過度分解的作用，使纖維有較好的白度。采用非含硅穩(wěn)定劑，如EDTA及部分磷酸鹽，可減少硅垢造成的一些疵點(diǎn)。組合使用這2類穩(wěn)定劑，既可保持必要的pH值，提高雙氧水活性，又可阻止雙氧水過度催化使纖維氧化受到較大損傷?？傊?，漂白處理能使纖維表皮層微結(jié)構(gòu)得到改變，明顯提高上染速度、擴(kuò)散率，從而改善染色效果，經(jīng)漂白處理后的大豆纖維得色量能提高10%-15%。 　　3、生物酶處理 　　大豆纖維的染色性能帶有兩重性：從其結(jié)構(gòu)看有明顯皮芯結(jié)構(gòu)的纖維素纖維的親水特點(diǎn)；從其在紡絲制造過程中經(jīng)過縮醛化處理的角度看，又具有疏水性合成纖維的特點(diǎn)。因此在采用生物酶處理時(shí)它可以用纖維素酶，也可以用蛋白酶。經(jīng)多次染色試驗(yàn)表明，使用酸性纖維素酶AL109和蛋白酶823處理大豆纖維后，對(duì)大豆纖維表皮層的微結(jié)構(gòu)都有影響，能膨潤表皮，疏松表皮層結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生粗糙化，有利于活性染料吸附并擴(kuò)散，提高上染速度及上染率，同時(shí)透染性大大提高，染色后光澤、色澤深度及手感都明顯改善。 　　4、纖維表面離子性處理 　　大豆纖維在制造過程中，當(dāng)縮醛化處理后，纖維表面與染料可結(jié)合的羥基已經(jīng)減少，這會(huì)影響活性染料對(duì)大豆纖維的上染性能，即使在電解質(zhì)作用下，纖維表面對(duì)陰離子表面活性染料仍存在一定的排斥作用。因此，最直接的處理方法是改變纖維表面的帶電性，增加對(duì)陰離子染料的吸附量，從而提高上染速度。 　　試驗(yàn)表明，采用水溶性聚合物K（弱陽離子高密性）和改性聚合物G（強(qiáng)陽離子低密性）分別處理大豆纖維后，都能不同程度地增加纖維的上染速度和得色量。這是因?yàn)槿蹶栯x子高密性的聚合物K處理纖維后，能增加纖維反應(yīng)的活潑性，加大了活性染料在大豆纖維上的吸附量，加快上染速度，增加得色量；而強(qiáng)陽離子低密性的G是一類改性的聚酰胺聚合物，大豆纖維經(jīng)處理后，纖維表面帶有陽離子性，染色時(shí)能明顯提高纖維與陰離子活性染料結(jié)合的能力。 　　三、染色后的表面處理 　　綜上，大豆纖維染色前的表面處理，或直接使纖維表皮層微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，或改變纖維表面的帶電極性，都使染料與纖維的結(jié)合速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于染料與水的水解速度，加快纖維與染料的結(jié)合，使染色性能得到提高。但是，值得注意的是染色后的表面后處理同樣也很重要，因?yàn)樗荛g接對(duì)纖維與染料的結(jié)合起作用。 　　1、固色后沖洗 　　染色結(jié)束和降溫固色后，首先對(duì)纖維要進(jìn)行必要的沖洗，先熱水、再冷水沖洗后，適當(dāng)施加醋酸進(jìn)行酸化處理，不僅可提高染色鮮艷度，還能防止將固色過程中的堿質(zhì)帶進(jìn)皂洗后處理工藝中引起色變，烘干后出現(xiàn)局部“風(fēng)印”。 　　2、皂洗后處理 　　活性染料對(duì)大豆纖維染色后，纖維上不可避免地留有剩余的未與纖維結(jié)合的部分水解染料，必須充分洗除。采用助劑皂洗處理時(shí)，要避免使用堿作洗滌劑，因?yàn)槿旧笕玖吓c纖維的結(jié)合鍵對(duì)堿質(zhì)十分敏感，若皂洗工藝不當(dāng)會(huì)引起局部染料水解、色光改變和色牢度下降。因此建議采用合成洗滌劑進(jìn)行高溫皂洗，以提高活性染料與纖維結(jié)合鍵的穩(wěn)定性。同時(shí)洗除一些殘留在纖維表面未與纖維結(jié)合的水解染料，還能避免在烘干時(shí)因水分蒸發(fā)，染料移向纖維表面而形成的泳移現(xiàn)象，提高纖維染色后的鮮艷度和色牢度，使纖維達(dá)到良好的染色效果。 　　四、結(jié)論 　?。?）染色前采用生物酶處理、漂白處理，能使大豆纖維表皮層微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，明顯改善上染速度、得色量等染色性能。 　?。?）大豆纖維表面離子性預(yù)處理，能提高纖維表面對(duì)陰離子性活性染料的活性，增加上染率，并提高活性染料的利用率。 　?。?）染色后采用不含堿的表面后處理，可增加活性染料與纖維結(jié)合鍵的穩(wěn)定性并提高染色牢度。