答杨总:为什么棉织物纤维素酶抛光后,得色会变浅?

文摘   2024-06-25 22:47   浙江  

   棉织物经纤维素酶抛光后,得色是会变深还是变浅?有过一线生产经验调色技术员一定知道,会变浅。

    为什么?首先我们要先来梳理一下纤维素纤维织物的得色理论,先粗略的认为对于同一类纤维素材质来说,其表观色深和其上染率是呈正比例的(事实上不是,经过丝光处理后这个正比例相关就要发生变化,而且不同纤维素间的表观色深和上染率之间更不呈正比例相关关系,这个问题很有深度,过于学术和复杂,不是公众号这种文体所能讲清楚的,我准备写成论文发表后,再在公号上转载)。那么就要接着问,是什么东西决定了上染率?

      很多人可能会引用一种染色基座理论来回答这个问题,基座越多,得色越深。也就是说,要判断棉织物得色变深变浅,只要看它的染色基座变变多变少就可以了。但对于纤维素纤维织物来说,这是一个错误的理论,染色基座理论适合的范围是“酸性染料上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维、阳离子染料上染腈纶纤维”,即其本质是染料离子具有相反电荷的纤维,纤维上吸附位置(染色基座)一定,一旦吸附饱和,就不再吸附染料,存在一个吸附饱和值。在这个理论指导下,如果我们增加或减少染色基座,就可以增加或减少该纤维织物的得色。即它的上染特性符合朗缪尔型吸附等温曲线。     

     但对于纤维素纤维织物来讲,朗缪尔型吸附等温曲线并不适用,它的上染特性符合弗莱因德利胥型吸附等温曲线,由于它不是定位吸附, 这类曲线的的特征是并不存在一个吸附饱和值,得色深度会随着染料浓度持续增加,只不过增加越来越缓慢。它的染色深度和基座无关(基座都是过剩或无用的),而和纤维内部的孔隙体积和孔径分布有关。

     能斯特型吸附等温线适合的是分散染料上染涤纶、醋脂、锦纶、腈纶、芳纶等纤维,可以把染料的上染看着是作为溶质的分散染料逐步的溶解在纤维中。决定它得色深度的是纤维的自由体积。

    在正面阐述了各类上染类型得色深浅的主要因素后,还可以从反面证明染色基座理论不适用纤维素染色:

   比如,用抗皱整理剂整理棉布,当我们先抗皱后染色时,染色深度会大幅变浅,但当我们先染色,后抗皱整理时,在深色布仍然获得抗皱效果仍然非常优良。从中我们可以看出,可反应的羟基其实是过剩的(可以算下一个葡萄糖环上有三个羟基,100g棉纤维上有多少个理论上可及的羟基),而先抗皱后染色色浅是抗皱整理剂的交联堵塞了纤维的孔隙和改变了孔径分布导致的。因此,对于纤维素来说,染色基座理论是错误的(因为染色基座是远远过剩的,决定它的得色深浅的是孔隙体积和孔径分布。

  类似证明染色基座理论错误而纤维素上染符合孔隙理论的例子,我还可以举出很多,但限于篇幅,就不再赘述。

   所以,在明确棉纤维织物的得色是由孔隙体积和孔径分布决定的后,那么变浅的原因无疑是纤维素酶抛光后,其孔隙体积变小了。

     如上图,在失重率小于9%之前,经纤维素酶处理过的棉纤维的孔隙体积均会小于未处理的棉,从而导致颜色变浅。从染整生产实践来看,一般不会有酶抛光导致失重率大于9%的情况发生,那样布的强力已经失去服用价值了,因此,可以下的结论是,在染整中,经纤维素酶抛光的棉布得色会变浅。当然,也不要机械理解9%失重率,这里的失重,是指酶进入纤维内部对无定形区和小晶片作用导致的失重,并不包含面料中端圈毛羽掉落的那种失重。


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