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雞毛蛋白助劑改性大豆蛋白復(fù)合纖維的染色性能

馮侖侖,王雪燕
(西安工程大學紡織與材料學院,陜西西安　710048)
　　摘　要:采用雞毛蛋白助劑對大豆蛋白復(fù)合纖維進行改性,研究改性纖維活性染料染色性能。結(jié)果表明,雞毛蛋白助劑改性的大豆蛋白復(fù)合纖維對活性染料的染色性能明顯改善,上染百分率、固色率、染色牢度較未改性的纖維均有不同程度的提高,同時改性纖維的毛細管效應(yīng)提高,使大豆蛋白復(fù)合纖維具有更好的親膚性。
關(guān)鍵詞:大豆蛋白復(fù)合纖維;雞毛蛋白助劑;改性;活性染料;染色
中圖分類號:TS193 　　　　文獻標識碼:A 　　　　文章編號:100321456 (2008) 1120013204
收稿日期:2008 - 05 - 04
作者簡介:馮侖侖(1983 - ) ,男,在讀碩士研究生,主要從事紡織品功能整理理論與技術(shù)的研究。
　　近年來,絲膠、絲素、甲殼素等生物蛋白助劑在紡織品加工中的應(yīng)用引起了人們的極大興趣,經(jīng)此類助劑整理的織物能改善其染色及服用性能,主要集中在纖維素纖維的應(yīng)用[1 ] 。目前大量廢棄蛋白質(zhì)如家禽的羽毛,家畜的毛還未被充分開發(fā)利用,這樣不僅造成蛋白資源的浪費,而且污染環(huán)境,因此將廢棄雞毛蛋白有效再利用是非常有意義的。大豆蛋白復(fù)合纖維是一種人造蛋白質(zhì)纖維,具有許多優(yōu)良特性[2 ] 。本文將雞毛溶解制成蛋白助劑,用來改性大豆蛋白復(fù)合纖維及織物,改善纖維的染色性能和服用性能,提高產(chǎn)品的檔次。
1 　實驗
111 　材料及儀器
雞毛蛋白助劑:實驗室自制;大豆蛋白復(fù)合纖維,01165 tex ×51 mm;大豆蛋白復(fù)合纖維P棉(棉經(jīng)向、大豆蛋白復(fù)合纖維緯向) 平紋織物, 規(guī)格為:20 tex ×2 ,96 根P10 cm ×78 根P10 cm;大豆蛋白復(fù)合纖維平紋織物,114 根P10 cm ×110 根P10 cm ,紗線線密度18 tex ×2 ;交聯(lián)劑KS -W611 ,陜西科信助劑有限公司。HH1S11 型電子恒溫水浴鍋,北京科偉永興儀器有限公司;722 型光柵分光光度計,金壇市環(huán)保儀器廠;BS110S 型電子天平,北京多利斯天平有限公司;HC - TP11 - 1 型架盤藥物天平,上海精科天平廠。
112 　方法
工藝流程為:雞毛蛋白助劑改性漂白處理的大豆蛋白復(fù)合纖維→水洗→活性染料染色→水洗→測試。雞毛蛋白助劑交聯(lián)劑改性大豆蛋白復(fù)合纖維工藝[3 —4 ] :大豆蛋白復(fù)合纖維先用30 %(owf) 的蛋白助劑在80 ℃條件下處理60 min ,再加入15 %(owf ) 的交聯(lián)劑KS - W611 ,在80 ℃條件下處理30 min ,然后用85 ℃水洗10 min ,再充分水洗。
11211 　染色工藝
染色處方: 活性紅BPS 2 % (owf ) , NaCl 0 ～50 gPL ,Na2CO3 0～20 gPL , HAc 015～3 mLPL ,浴比1∶50[5 —7 ] 。
113 　測試方法
11311 　上染百分率
用722 型光柵分光光度計分別測定染色前、后染液在其最大吸收波長(λmax ) 處的吸光度值( A0 或Ai ) 。按下列公式[8 ] 計算上染百分率:上染百分率= (1 - nAiPmA0 ) ×100 %

式中: Ai 為染色殘液稀釋n 倍后的吸光度; A0 為染色原液稀釋m 倍后的吸光度。
11312 　固色率
剝色工藝: 皂粉2 gPL ,Na2CO3 2 gPL , 95 ℃×15 min ,浴比1∶30 。
用722 型光柵分光光度計分別測定原液和剝色殘液在其最大吸收波(λmax ) 處的吸光度值( A0 Ax ) 。按下列公式計算固色率:固色率= 上染百分率- nAxPmA0 ×100 %
式中: Ax 為剝色后殘液稀釋n 倍后的吸光度; A0 為染色原液稀釋m 倍后的吸光度。
11313 　皂洗牢度
按照GBPT 392113 —1997 皂洗, 然后用GBPT250 —1984 和灰色色卡分別評定褪色與沾色牢度。
11314 　毛細管效應(yīng)
用20 cm(緯向) ×5 cm 的布條,測定30 min 后,水面上升的最低高度(cm) 。
2 　結(jié)果與討論
211 　改性大豆蛋白復(fù)合纖維染色性能對大豆蛋白復(fù)合纖維進行雞毛蛋白改性,分別改變?nèi)驹≈蠳aCl 的用量、HAc 的用量、固色堿劑Na2CO3 的用量,改變?nèi)旧珳囟群蜁r間,對改性和未改性的大豆蛋白復(fù)合纖維進行染色,對比二者的染色性,研究改性纖維的染色性能。
21111 　NaCl 用量對上染百分率的影響 按照11211 染色工藝,HAc 用量1 mLPL ,Na2CO3用量10 gPL ,改變NaCl 用量,在60 ℃下染色30 min ,再升溫至80 ℃固色40 min ,染色后測上染百分率,改性纖維隨NaCl 用量的增加,上染百分率有所增加,但增加不明顯。而未改性的纖維隨NaCl用量的增加,上染百分率顯著提高。當NaCl 的用量為20 gPL 時,改性大豆蛋白復(fù)合纖維的上染百分率最大。改性后的大豆蛋白復(fù)合纖維中引入了羽毛蛋白分子,纖維表面含有更多的氨基,增加了纖維與陰離子染料之間的作用力,從而改善了纖維的染色性能,而要達到與改性纖維同樣的上染百分率,未改性的大豆蛋白纖維染色時NaCl 的用量比改性的蛋白纖維染色NaCl 用量大。因此,改性纖維可以減少染色時NaCl 的用量,使染色成本降低,污染減小。當然,NaCl 的用量與染料的用量有直接關(guān)系,染料用量增加,相應(yīng)地NaCl 用量也應(yīng)增加。對于改性纖維來說,當染料用量為2 %(owf ) 時,NaCl用量確定為20 gPL 。
21112 　HAc 用量對上染百分率的影響
按照11211 染色工藝,NaCl 用量固定為20 gPL ,固色堿劑Na2CO3 用量為10 gPL ,改變HAc 用量,在60 ℃下染色30 min ,再升溫至80 ℃固色40min ,染色后測得上染百分率,HAc 對于改性和未改性纖維都有一定的促染作用,但在相同HAc 用量下,改性的大豆蛋白復(fù)合纖維上染百分率明顯高于未改性的大豆蛋白復(fù)合纖維。主要是由于改性后的纖維結(jié)合了一定數(shù)量的蛋白質(zhì)分子,在纖維上引入附加的氨基,當加HAc 染色時,氨基帶正電荷,而染料呈負電荷,這樣就增大了染料與纖維之間的靜電吸引力作用,有利于染料上染。當HAc 用量為1 mLPL 時,改性纖維上染百分率最大。同時,改性纖維由于蛋白助劑的作用,也增加了染料與纖維之間的范德華力和氫鍵作用,更有利于染料的上染。由實驗確定改性纖維HAc 最佳用量為1 mLPL 。