由豆粕蛋白提煉出蛋白溶解液,通過化學處理后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、羊絨的柔滑性和真絲的優雅光澤,成為新的紡織服用纖維,進行針織或針織加工成不同風格的新型高檔面料。通過印染后整理技術,能保留大豆蛋白纖維的所有特征,獲得外觀華貴、色澤鮮艷、色感柔和、彈性好、舒適性好、具有保健作用的功能性紡織品。
本文通過分析大豆蛋白纖維的結構特性對染色性能的影響,討論現階段那些染料適合對其進行染色。大豆蛋白纖維橫截面呈扁平狀啞鈴形或腰圓形,縱向表面呈溝槽。在電鏡下可觀察到大豆纖維的縱向表面為梭子形條紋,其長度約3-4μm,寬及深度約0.1μm,同時還可觀察到潛在的原纖結構,因此在服用摩擦后易輕度起絨。在光學顯微鏡下,它具有明顯的皮芯結構。皮層結構緊密且厚韌,芯層在凝固浴脫溶劑時形成許多似海綿多孔狀空隙結構。它的分子結構中有多種極性基團,如羥基、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、硫化等染料染色,但是它的反應能力較弱,因此用同樣染料染色不如其他纖維素纖維得色深??s醛基為疏水性基團,可選擇分散及中性絡合染料染色;含有氨基也可以選用酸性染料染色。實際上,由于大豆蛋白纖維的特殊結構,顯示出介于纖維素纖維與化學纖維之間的染色性能,且具有良好的酸、堿穩定性,適用染色的染料范圍較廣泛。
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
直接染料主要適合纖維素纖維的染色,也可用于蛋白纖維的染色。大豆蛋白纖維由聚乙烯醇與大豆蛋白組成。由于在大豆蛋白纖維中已添加了一定量的帶羥基、氰基等極性基團的高聚物,所以,對直接染料有較高的直接性,經染色試驗說明,染色速率和平衡上染率均明顯高于蠶絲和羊毛,但得色率不如纖維素纖維。
但大豆蛋白纖維采用直接染料染色后光澤較暗淡,色牢度較差及水洗牢度較差,需固色處理并影響手感,得色率不如其他纖維素纖維,除個別色相,一般不宜選用,所以直接染料不是主選染料。
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:染中淺色時色澤鮮艷度高,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,所以并不是所有的活性染料皆適合于大豆蛋白纖維染色。
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,更適于大豆蛋白纖維染色。而羊毛專用的Lanasol活性染料不適于大豆蛋白纖維染色。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:它是一類高反應性由一一氯三嗪與乙烯砜雙重基團的混合型活性染料,這兩種活性基團在大豆纖維染色中起到良好的互補性與協同效應,勻染及透染性良好,亮度、鮮艷度優異,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、鮮艷度很好,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 |