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桑皮纖維染色性能研究

來(lái)源：印染在線　發(fā)布時(shí)間：2011年07月28日

當(dāng)前全世界紡織用纖維總量中，40是天然的，6O是人工制造的化學(xué)纖維，由于化學(xué)纖維存在著嚴(yán)重依賴日益枯竭的石油資源、不少品種在生產(chǎn)中污染環(huán)境、且舒適性不如天然纖維的致命弱點(diǎn)，所以近十幾年來(lái)，新型的天然原料作為紡織纖維的趨勢(shì)又在增長(zhǎng)之中，將生物質(zhì)纖維變成紡織原料已迫在眉睫。
　　我國(guó)的絲綢一直在世界上處于壟斷地位。2000年我國(guó)蠶繭量為4O萬(wàn)t，白廠絲產(chǎn)量近6萬(wàn)t，占世界總產(chǎn)量的85。其中，桑蠶絲出口近4萬(wàn)t，占世界絲綢出口量的75，主導(dǎo)著國(guó)際市場(chǎng)形勢(shì)。40萬(wàn)t／年蠶繭需要800萬(wàn)畝桑田，800萬(wàn)畝桑田一年至少有春、夏、秋三個(gè)季節(jié)可生產(chǎn)桑葉。每一季收獲之后，為了保持桑樹(shù)和土地的養(yǎng)分都要對(duì)桑樹(shù)進(jìn)行剪枝，即夏伐、冬整。以1畝桑田1000株、1株5～7根枝，每根枝0．35～O．5kg計(jì)算，每畝在2t左右，一年只以剪伐2次計(jì)算，1畝桑田剪下來(lái)的桑枝就有4t。南通蠶絲綢行業(yè)總會(huì)和南通市桑蠶指導(dǎo)站的開(kāi)發(fā)專家經(jīng)多次試驗(yàn)認(rèn)為：桑樹(shù)皮占桑條的15～2O，桑樹(shù)皮占桑皮的10～3O，這樣每畝桑田的廢桑枝條可產(chǎn)桑皮纖維近100kg。按工業(yè)化生產(chǎn)再打個(gè)8折，還有8O。事實(shí)上，我國(guó)目前的桑田面積已接近3000萬(wàn)畝。桑皮纖維作為一種新型天然纖維素纖維，其性能符合現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的需要，其開(kāi)發(fā)與利用也符合當(dāng)今世界紡織原料回歸自然的潮流。
　　本文根據(jù)桑皮纖維的化學(xué)特性，對(duì)桑皮纖維的可染性進(jìn)行研究。

1材料和方法
　　1．1實(shí)驗(yàn)材料和儀器
　　1．1．1實(shí)驗(yàn)材料
本研究中使用的桑皮纖維是以生物一化學(xué)聯(lián)合脫膠法制取的桑皮纖維，其脫膠工藝流程為：桑樹(shù)韌皮一經(jīng)過(guò)浸潤(rùn)一水洗一生物酶漚制一瀝水一堿煮一水洗一漂白一水洗一烘干。脫膠后的桑皮纖維特性如表1所示。

棉纖維(普梳)，苧麻纖維(精干麻)，活性艷紅x一3B，活性艷紅K一2G，活性翠藍(lán)KN-G，活性艷紅KE-3B，碳酸鈉，硫酸鈉。
　　1．12儀器
　　721型分光光度計(jì)、容量瓶、移液管、

吸耳球、量筒、染杯、表面皿、玻璃棒、電熱恒溫水浴鍋、電子天平。
　　1．2實(shí)驗(yàn)方法
　　1．2．1染色工藝
　　由于桑皮纖維屬于纖維素類纖維，與麻類等天然纖維素纖維化學(xué)成分相類似。我們采用麻纖維常規(guī)染色工藝對(duì)其進(jìn)行染色，以初步探索桑皮纖維的染色性能。在選擇染料的時(shí)候，選擇具有不同活性基結(jié)構(gòu)的染料，配合相應(yīng)的染色工藝。本文選用4種染料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，4種染料分別是活性艷紅x一3B，活性艷紅K一2G，活性翠藍(lán)KN-G和活性艷紅KE-3B，分別屬于活性X型、K型、KN型和KE型染料。由于結(jié)構(gòu)屬性不同，它們需要不同的染色工藝，特別是溫度、堿度和浴比，以達(dá)到良好的上染效果。
　　表2所列為具體的染色工藝配方及條件。

度計(jì)測(cè)定被測(cè)染料溶液的最大吸收波長(zhǎng)，并配置不同濃度的染料溶液，測(cè)定它們?cè)谧畲笪詹ㄩL(zhǎng)下的吸光度，然后每隔一定時(shí)間從染色殘液中抽取一定量的染液經(jīng)適當(dāng)沖淡后測(cè)定其吸光度，從而計(jì)算出不同染色時(shí)間下的上染率。上染百分率的計(jì)算公式如下：
　　E(%)=(A0-A1)/A0×100%
　　式中E一上染百分率；A0一染色原液的吸光度；A1一一殘液的吸光度。

2結(jié)果與分析
　　2．1桑皮纖維的上染率
　　采用殘液法測(cè)得活性K-2G，活性X-3B，活性KN—G和活性KE-3B對(duì)桑皮纖維、棉、苧麻不同時(shí)間的上染率分別見(jiàn)表3～6。

根據(jù)表3、4、5和6，可得活性K一2G，活性X-3B，活性KN_G和活性KE-3B對(duì)桑皮纖維、棉、苧麻不同時(shí)問(wèn)的上染速率曲線，分別見(jiàn)圖1～4。

從圖1可看出，在起初的15rain內(nèi)，桑皮纖維的上染率與棉、麻的上染率接近，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，棉、苧麻仍呈現(xiàn)上染趨勢(shì)，而桑皮纖維的上染速率趨于穩(wěn)定。類似的情況也反映在圖4，即活性KE_3B的上染速率曲線上。說(shuō)明這兩種染料對(duì)桑皮纖維染色時(shí)，其初始階段的上染速率與棉、麻相比，差距不大，但是后期上染速率會(huì)有相對(duì)明顯的差距。

而圖2和圖3的

結(jié)果顯示的情況與上述兩圖稍有不同。自始至終，兩染料對(duì)桑皮纖維的上染率與棉和苧麻相比較，差距都不是太大。
　　2．2桑皮纖維的可染性
　　從上述各上染速率曲線中，可以看到所選用的幾種活性染料對(duì)桑皮纖維的上染率總體上都比對(duì)棉或苧麻的上染率稍低，但是具有很強(qiáng)的可比性。這可以充分證明桑皮纖維相對(duì)于活性染料的可染性。4種染料中活性X-3B和活性KN-G的上染率差距較小(圖2、圖3)，而活性K一2G和活性KE-3B的上染率差距較大(圖1、圖4)，原因之一可能是由于前兩者分別屬于低溫和中溫活性染料，而后兩者都屬于高溫活性染料。說(shuō)明在應(yīng)用高溫型活性染料對(duì)桑皮纖維染色時(shí)，最終的得色率會(huì)較低。另～方面，這一現(xiàn)象還可能與脫膠工藝效果和脫膠桑皮纖維的形態(tài)有關(guān)。
　　在本實(shí)驗(yàn)中脫膠桑皮纖維的殘膠率為5．5，高于所選用的商用工藝苧麻纖維約2．8的殘膠率。這個(gè)因素導(dǎo)致的得色率上的差距在高溫型活性染料時(shí)表現(xiàn)得更加明顯。由于脫膠工藝的不同，脫膠纖維的表面形態(tài)，如凹凸?fàn)顟B(tài)也不相同，以及桑皮纖維截面形態(tài)與棉及苧麻纖維都有一定的差距，都會(huì)影響染料的附著。

3結(jié)語(yǔ)
　　根據(jù)桑皮纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)桑皮纖維采用了適合于纖維素纖維染色的活性染料進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)，并與棉、苧麻纖維進(jìn)行了對(duì)比，證明了桑皮纖維的可染性；同時(shí)針對(duì)染料的特性和不同脫膠工藝對(duì)桑皮纖維的外觀形態(tài)的影響并進(jìn)而對(duì)染色性能的影響，提出了進(jìn)一步研究的方向。

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