摘要：大豆纖維可用中性、弱酸性、活性等多種染料染色。文章根據活性染料具有鮮艷亮麗、成本相對較低的特點，重點討論采用多種表面處理工藝對大豆纖維進行染前及染后表面處理，從而改變纖維因表面結構特性及制造工藝等因素在用活性染料染色時染色性能差的問題，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構特點，對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，經化學接枝、共聚、混合成一定濃度的蛋白質混合溶液，再進行濕法紡絲而成的大豆纖維，其纖維結構主要為皮芯層。皮層結構緊密，外面還有厚韌的表皮層，它將影響纖維對染料的快速吸附、擴散、使纖維上染速度慢，對染料吸附率低，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，這是因為：（1）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染料的吸附量；（2）采用高溫熱定形，高的濕熱拉伸倍數引起纖維結晶度、取向度的相應增高，降低了纖維對染料的吸收力。 　　實踐證明，對大豆纖維進行預處理，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構的特性，在染色時對染料的吸附能力有一定影響。預處理工藝采用純堿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，經清洗后的纖維表面增加了對染料的吸附能力，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。因此選擇經濟的漂白成本，又能達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。因為雙氧水的穩(wěn)定性與pH值有關，通常在弱酸條件下比較穩(wěn)定。實踐證明，雙氧水在強酸中處理對大豆纖維不適用，漂白作用不明顯，且雙氧水穩(wěn)定性也差；當pH值在7-14時，雖有一定漂白作用，但在一定的時間、溫度中處理，大豆纖維損傷仍比較嚴重，特別是當pH值在10以上時，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。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構得到改變，明顯提高上染速度、擴散率，從而改善染色效果，經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：從其結構看有明顯皮芯結構的纖維素纖維的親水特點；從其在紡絲制造過程中經過縮醛化處理的角度看，又具有疏水性合成纖維的特點。因此在采用生物酶處理時它可以用纖維素酶，也可以用蛋白酶。經多次染色試驗表明，使用酸性纖維素酶AL109和蛋白酶823處理大豆纖維后，對大豆纖維表皮層的微結構都有影響，能膨潤表皮，疏松表皮層結構，使其發(fā)生粗糙化，有利于活性染料吸附并擴散，提高上染速度及上染率，同時透染性大大提高，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，當縮醛化處理后，纖維表面與染料可結合的羥基已經減少，這會影響活性染料對大豆纖維的上染性能，即使在電解質作用下，纖維表面對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，增加對陰離子染料的吸附量，從而提高上染速度。 　　試驗表明，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。這是因為弱陽離子高密性的聚合物K處理纖維后，能增加纖維反應的活潑性，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，大豆纖維經處理后，纖維表面帶有陽離子性，染色時能明顯提高纖維與陰離子活性染料結合的能力。 　　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構發(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合速度遠遠大于染料與水的水解速度，加快纖維與染料的結合，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，因為它能間接對纖維與染料的結合起作用。 　　1、固色后沖洗 　　染色結束和降溫固色后，首先對纖維要進行必要的沖洗，先熱水、再冷水沖洗后，適當施加醋酸進行酸化處理，不僅可提高染色鮮艷度，還能防止將固色過程中的堿質帶進皂洗后處理工藝中引起色變，烘干后出現局部“風印”。 　　2、皂洗后處理 　　活性染料對大豆纖維染色后，纖維上不可避免地留有剩余的未與纖維結合的部分水解染料，必須充分洗除。采用助劑皂洗處理時，要避免使用堿作洗滌劑，因為染色后染料與纖維的結合鍵對堿質十分敏感，若皂洗工藝不當會引起局部染料水解、色光改變和色牢度下降。因此建議采用合成洗滌劑進行高溫皂洗，以提高活性染料與纖維結合鍵的穩(wěn)定性。同時洗除一些殘留在纖維表面未與纖維結合的水解染料，還能避免在烘干時因水分蒸發(fā)，染料移向纖維表面而形成的泳移現象，提高纖維染色后的鮮艷度和色牢度，使纖維達到良好的染色效果。 　　四、結論 　?。?）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構發(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處理，能提高纖維表面對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合鍵的穩(wěn)定性并提高染色牢度。