TCEP对羊毛温染色性能的改善及其作用机理研究.pdf

首次 应用 了羊 利用 羊毛 速染 二硫 结合 计算 理论 摘要 羊毛纤维的特殊物理化学结构使得羊毛的传统染色均是在高于98℃的环境 中进行，耗能大，损伤羊毛品质。对羊毛二硫键的改性能够改善羊毛的染色性能。 TCEP是生化医学分析上常用的对蛋白质二硫键具有优良选择还原作用的试剂。 本文对TCEP用于羊毛的低温染色工艺、染色效果、染色作用机理进行了研究。 通过正交实验研究了TCEP和表面活性剂配合用于羊毛低温染色最佳工艺 用JFC)。其中对于媒介染料来说，在不改变常规染色升温程序的基础上将染色 温度降低到80℃，其它染料染色温度为85℃。 从染色K／S值、染色织物上染料色光变化、色牢度、透染性、纤维强力损失、 羊毛纤维损伤和羊毛鳞片层损伤方面全面评价低温染色效果。对比结果显示 TCEP低温染色织物的科S值、色牢度和染透性均已基本达到常规染色水平，染 料的色光无变化，应用TCEP低温下处理羊毛的纤维强力和受损情况均有明显改 善，通过溴Allworden反应证明TCEP在染色用量下对纤维的鳞片层损伤不明显。 对TCEP应用于低温染色的作用机理进行了研究。从染色动力学、TCEP低 温助剂对染液溶解状态影响两方面研究了TCEP低温助剂对染料扩散性能的影 响作用，同时结合SEM照片、FTIR和XPS研究了TCEP对羊毛结构的影响。 结果显示同浴加入TCEP低温助剂后显著提高了染料的扩散系数，TCEP对染料 的溶解状态无明显影响，表面活性剂对染料的溶解有明显影响，当浓度为O．69．L‘1 时助溶效果最好。从SEM照片可以看出TCEP对羊毛纤维有一定的影响，且当 用量增大为100％(o．w．￡)羊毛鳞片层发生了明显的剥离。FTIR结果表明经TCEP 处理后羊毛二硫键被还原而发生了断裂，形成的还原态的含硫化合物在空气中干 燥时会被氧化成不同的含硫化合物，部分二硫键重建。TCEP对羊毛肽键的影响 较小。XPS分析结果证明TCEP打开了羊毛二硫键，在接触空气中的氧气后二硫 键得到部分重建，相对重建率大于10％。羊毛表面元素含量发生明显的规律性变 化。机理综合分析结果说明：染色时表面活性剂促进染料解聚为更多的单分子， 有利于染料的吸附和扩散；TCEP选择打开羊毛二硫键疏松羊毛结构，减小染料 扩散阻力，提高扩散系数，使得纤维被染透。在羊毛织物染色后烘干过程中还原 反应形成的还原类物质能够在氧气作用下被氧化形成二硫键和更高价态的硫氧 化合物。二硫键的部分重建作用得到较高的染色牢度。 关键词：羊毛低温染色；TCEP；扩散系数；XPS；二硫键 Abstract at Becauseofthe andchemicalstructure．WOOlis bove98 specialphysical dyed 。C has some suchas broughtproblemswOO!quality-damage， conventionally．That andSOon．The modificationofdisulfidebondofwool energyconsumption proper can the improve protein dyeingproperties a selectivereductionofdisulfide is bond，which phosphine)issuperior agent usually in in andmedicine．Inthis is used bio