王海峰１，唐菊２（１﹒南通大學 化學化工學院，江蘇 南通 ２２６００７﹔ ２﹒南通紡織職業技術學院，江蘇 南通 ２２６００７）作者簡介﹕王海峰（１９７９－），男，南通大學化學化工學院教師， 碩士
    摘要﹕通過測定在不同的溫度、ｐＨ值下，二氟一氯嘧啶型染料在蚕絲、羊毛和棉纖維上的上染率、固著率和總固著率， 初步探索該染料在蚕絲纖維上的成鍵性能﹒研究表明， 該染料在溫度為 ７０ ℃、ｐＨ 值為 ８﹒５￣９﹒５ 時，對蚕絲織物有較佳的染色效果﹒
    關鍵詞﹕二氟一氯嘧啶﹔活性染料﹔蚕絲﹔羊毛﹔棉﹔鍵合性能
    蚕絲和羊毛纖維是一种高分子生化材料， 具有非均一的、复雜的化學和物理結构， 它們都是蛋白質纖維， 其組成上具有較大的相似性， 活性染料染羊毛已經獲得較大的成功， 現已開發出羊毛專用活性染料（二氟一氯嘧啶型染料）﹒ 本實驗旨在通過蚕絲、羊毛和棉与活性染料的平行染色反應， 比較染色效果來了解毛用活性染料在蚕絲上的鍵合性能， 并對活性染料染蚕絲、羊毛和棉的內在區別做了初步的分析， 同時确定活性染料染蚕絲的最佳反應條件，
為蚕絲織物的活性染料染色和印花提供理論指導﹒
    １ 實驗部分
    １﹒１ 材料与試劑
    織物﹕平紋純毛織物（１２０ｇ/ｍ２），真絲綢０２雙縐， 棉平紋細布﹒
    活性染料﹕黛棉麗艷紅Ｋ－４ＢＬ，黛棉麗藍 Ｋ－２ＲＬ， 黛棉麗金黃 Ｋ－ ２Ｒ（商品染料）﹒
    助劑及其它藥品﹕ 元明粉、平平加 Ｏ、２０９ 淨洗劑、氨水（ 均為工業級）， ＮａＨＣＯ３， Ｎａ２ＣＯ３（ 均為分析純）， 緩沖溶液[１]﹒
    １﹒２ 儀器与設備
    ＴＨＺ－８２恒溫振蕩器，７２２Ｓ分光光度計，ＳＦ６００ＰＬＵＳ計算机測色配色儀，ＰＢ－Ｎ天平，ＰＨＳ－３Ｃ精密ｐＨ計﹒
    １﹒３ 實驗方法
    １﹒３﹒１ 染色工藝
    溫度為 ５５ ℃、６５ ℃、７５ ℃， ｐＨ 值為 ４、６﹒５ 、８﹒５、１０﹒５﹒ 在這些條件下， 進行蚕絲、羊毛和棉的平行染色實驗﹒
    １﹒３﹒２ 染液配方
    染料濃度２ ％（ｏ﹒ｗ﹒ｆ﹒），浴比１︰５０，平平加０﹒５ ｇ／Ｌ，元明粉４０ｇ／Ｌ，時間 １２０ｍｉｎ﹒
    １﹒４ 測試方法[２]
    １﹒４﹒１ 上染率、固著率和總固著率的測定
    上染率的測定﹕ 先測染色前染液的吸光度， 染色結束后再測染色殘液的吸光度， 然后按公式（１）計算上染率 Ｅ（％）﹒
     
     式中， Ａ０ 和 Ａｔ 分別為原液和殘液的吸光度﹒固著率的測定﹕ 固著率表示和纖維鍵合的染料占上染到纖維上的染料總量的百分比﹒ 將染色后的
織物一半用于皂煮， 一半烘干﹒ 將皂煮后的織物洗淨烘干后， 應用 ＳＦ６００ 型 ＤａｔａＣｏｌｏｒ 電子測色配色儀測各 ｐＨ 值下、皂煮前后的染色織物的 Ｋ／Ｓ 值，然后按公式（２）計算固著率 Ｆ（％）﹒
     
    １﹒４﹒２ 斷裂強力的測定
    按國標 ＧＢ／Ｔ３９１７﹒３—１９９７， 紡織品、織物斷裂性能的測定方法進行測試﹒
    ２ 結果与討論
    ２﹒１ 二氟一氯嘧啶型染料与蚕絲反應情況及与羊毛和棉的區別

    由表 １ 的黛棉麗藍 Ｋ－ ２ＲＬ 染色數据可以看出﹕（１） 從上染率可以發現， ｐＨ 值對棉影響較大， 只有在鹼性條件下棉織物才有較高的上染率﹔ 對真絲和羊毛而言， 在 ｐＨ 值 ４￣１０﹒５ 之間， 均有較高的上染
率﹒ （２）從固著率可知， 二氟一氯嘧啶型染料對蚕絲和羊毛在不同條件下均有較高的總固著率﹒
    ２﹒２ 二氟一氯嘧啶型活性染料染色的最佳反應條件
    根据表 １ 中的數据對黛棉麗藍 Ｋ－ ２ＲＬ 染蚕絲織物做染色效果的曲線圖， 如圖 １～圖 ３ 所示﹒
         
    由圖 １ 可以清楚地看出﹕ 黛棉麗藍 Ｋ－ ２ＲＬ 染蚕絲時， 在 ７５ ℃、ｐＨ 值為 ４ 的條件下， 有較高的上染率﹔ 在酸性介質中， 上染率隨 ｐＨ 值增大而降低， 在弱鹼性時又有所升高， 再隨 ｐＨ 值增大而降低﹒ 這可能是 ｐＨ＝４ 的染色條件處于蚕絲的等電點附近， 活性染料主要以离子鍵、氫鍵、范德華力上染于蚕絲纖維， 共价鍵結合的比例較小， 染料吸附得比較多﹒ ｐＨ＝６﹒５ 時， ５５ ℃、    ６５ ℃染色的上染率較ｐＨ＝４ 時降低， 這可能是由于染色 ｐＨ 值高于蚕絲的等電點， 离子鍵大大削弱， 而此時的共价鍵比例也不高， 故表現為纖維上染率降低﹒ 在 ｐＨ 值 ７￣９的范圍內， 染色的上染率隨著ｐＨ 值升高而增加，這顯然歸因于共价鍵的比例增加﹔ 但在ｐＨ＝１０﹒５ 時上染率反而低于 ｐＨ＝８﹒５ 時的， 這可能是由于在較高 ｐＨ 值條件下染料水解所致[３]﹒
    由圖 ２ 可知﹕ 黛棉麗藍 Ｋ－ ２ＲＬ 染蚕絲時， 在ｐＨ＝８﹒５ 時， ６５ ℃和 ７５ ℃下均有較高的上染率﹒ 隨著 ｐＨ 值的增大， 固著率總的趨勢都是逐漸增加，這是由于染料－ 纖維共价固著程度加大﹔ 而隨著溫度升高， 纖維不斷膨化產生孔道， 染料隨之擴散進入纖維內部， 使得固著率一步提高[４]﹒
    由圖 ３ 可以清楚地看出， 黛棉麗藍 Ｋ－２ＲＬ 染蚕絲時， 在 ｐＨ 值為 ８﹒５～９﹒５ 時有較高的總固著率， 且受溫度的影響很小， 該染料對真絲有較好的染色性﹒
    對其余几個染料做同樣的折線圖， 并對實驗現象分析如下﹕
       
    二氟一氯嘧啶型活性染料染蛋白質纖維与纖維素纖維有很大的區別， 這是由于絲蛋白和纖維素纖維在結构上的差异所致﹒ 棉纖維上能与活性染料發生共价結合的只有—ＯＨ， 而—ＯＨ 只能在鹼性條件下成為—Ｏ—， 所以棉纖維只能在鹼性條件下与活性染料有較好的反應﹔ 但蛋白纖維就不一樣， 它除了有—ＯＨ 外， 還有—ＮＨ２ 和其它活性基團存在，在酸性條件下—ＮＨ２ 和活性染料發生反應， 在鹼性條件下—ＯＨ 与—ＮＨ２ 都可以与活性染料發生反應， 故蛋白質纖維既可以在酸性條件下与活性染料反應又可以在鹼性條件下与活性染料反應[５]﹒
    二氟一氯嘧啶型染料染真絲与染羊毛同樣有較大的區別﹒ 由于羊毛和真絲的等電點不同 （蚕絲ｐＩ為３﹒５-５﹒２，羊毛 ｐＩ為 ４﹒２-４﹒８[２]）， 在染色初染料分子与纖維以离子鍵、氫鍵、范德華力、共价鍵結合的比例不同， 然后隨著 ｐＨ 值的逐漸增加而向共价鍵形式轉變﹔ 另外， 羊毛和蚕絲所含的化學反應基團也不相同， 真絲中氨基含量僅為羊毛的 １／３， 氨基在 ｐＨ 值為 ４￣１２ 時均有較強的反應性， 故染色條件不完全一致﹒
    該類染料在真絲上均有較高的上染率、固著率和總固著率， 由此可見， 适合真絲的染色﹒
    ２﹒３ 染色織物的強力和色牢度
    ２﹒３﹒１ 斷裂強度
      
    測試結果見表 ２，通過對染色后的織物進行斷裂強度的測試， 并和原坯的斷強進行比較，發現染色后的棉的斷裂強度比原坯大， 可能存在雙活性基
團的染料与纖維形成交聯[６]﹔而真絲染色后斷裂強度比原坯小， 這可能是真絲織物一方面形成交聯，另一方面在鹼性下可能損傷， 從而導致強力稍有下降， 且這种降低在允許的范圍內﹒
    ２﹒３﹒２ 色牢度
   由變色和沾色情況的測試結果（ 表 ３） 可知﹕ 經過皂煮后的染色織物有比較好的耐洗牢度， 且在 ４級以上， 即活性染料与蚕絲纖維以共价鍵結合得非常牢度﹒
        
    對皂煮后的織物進行干摩和濕摩的測試 （表３）， 發現織物的摩擦牢度均達到 ３ 級以上，另外，該類型的染料具有較高的濕摩擦牢度﹒
    ３ 結 論
    （１） 羊毛用二氟一氯嘧啶型染料适合于蚕絲織物的染色， 在 ７０ ℃左右、 值在 ８﹒５～９﹒５ 時有較好  ｐＨ的染色效果﹔（２）蚕絲纖維在弱鹼性條件下總固著率和染色牢度較高﹒ 這是由于在酸性條件下， 蚕絲纖維主要是—ＮＨ２ 參与反應， 而在鹼性條件下， 蚕絲纖維上的—ＮＨ２ 和—ＯＨ 均參与反應， 共价鍵所占比例較高﹔（３） 二氟一氯嘧啶型染料在真絲上染色的各項牢度均較高， 能滿足生產需要的牢度指標﹒

    參考文獻﹕
  １徐昌華，化驗員必讀[Ｍ]南京江蘇科學技術出版社，１９９４﹕５１９﹒
  ２Ｌｅｗｉｓ ＤＭ， ＳｈａｏＪ Ｚ﹒ Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅｓ ａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｄｙｅｉｎｇｏｆｓｉｌｋＪ﹒Ｓｏｃ﹒Ｄｙｅｒｓ＆Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ， １９９５， １１１（５）﹕１４６﹒
  ３周庭森﹒蛋白質纖維制品的染整[Ｍ]﹒北京﹕中國紡織出版社， ２００２﹕ １５７－ １５８﹒
   ４Ｎａｌａｎｋｉｌｌｉ－Ｇ﹒Ｆｉｘａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｄｙｅ／ｆｉｂｒｅ ｂｏｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅｓ ｏｎ ｓｉｌｋ[Ｊ]﹒ Ｃｏｌｏｕｒａｇｅ， １９９３， ４０（７）﹕２９－ ３２﹒
   ５葉金鑫﹒蚕絲活性染料染色的最新研究[Ｊ]絲綢技術，１９９８（２）﹕４６－４８﹒
   ６Ｎａｌａｎｋｉｌｌ Ｇ﹒不同二官能型活性染料染色的蚕絲染色[Ｊ]﹒
何中琴，譯﹒國外絲綢， １９９６（４） ﹕ １６－ １９﹒