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酸性媒介染料是羊毛纤维染色的一类重要染料,其具有色牢度好,特别适合于染黑色、藏青色、深蓝色等深浓色泽的特点,然而酸性媒介染料染色存在纤维损伤大,染色残液中铬含量大,废水治理难度大,环境污染严重,耗能高等问题。本课题针对酸性媒介染料染色时存在的这些问题,首先模拟染色条件,探讨染色过程中羊毛脱落的物质对溶液中重铬酸根离子的作用及对重铬酸根离子吸附羊毛的影响,即探究染色过程中羊毛的脱落物对染色残液铬污染的影响,并探讨影响染色残液铬含量的其它因素,从而为降低酸性媒介染料染色残液的铬污染提供有效措施。研究结果显示,羊毛在酸性媒介染料染色过程中,脱落的可溶蛋白类物质对重铬酸根离子的吸附有阻碍作用。另外,媒染时残留的染料,以及媒染温度和媒染时间均会影响染色残液中铬含量,因此染色时,降低可溶性蛋白的脱落以及在媒染前尽量将染料吸尽,以及适当升高媒染温度和延长媒染时间均有利于重铬酸根离子的吸附,从而减少残液中铬含量,减少污染。其次,以鸭毛蛋白和自制的反应型阳离子交联改性剂WLS为原料,制备了一种阳离子鸭毛蛋白助剂,用其改性羊毛纤维,通过测定改性羊毛纤维对重铬酸钾中铬的吸附情况,优选出阳离子鸭毛蛋白助剂制备的最佳工艺条件为:鸭毛蛋白粉末和阳离子交联改性剂WLS的质量比为1:20,氢氧化钠用量为阳离子交联改性剂WLS用量的4%,搅拌3h,得到阳离子鸭毛蛋白助剂,将其作为酸性媒介染料低温低铬染色助剂。然后,用合成的酸性媒介染料低温低铬染色助剂改性羊毛纤维,通过上染百分率、残液中铬含量、匀染性、耐摩擦牢度和耐洗色牢度等指标的测定,优选出助剂改性羊毛纤维工艺条件和改性羊毛的染色工艺条件。结果为,助剂改性羊毛纤维的工艺条件为:将羊毛用含有阳离子蛋白助剂30%(owf),碳酸钠6%(owf),浴比为1:30的改性液,在60℃条件下改性40min,然后取出羊毛纤维,中和并充分水洗;染色工艺条件为:将改性羊毛纤维投入含有染料和3%(owf)醋酸的染浴中,浴比为1:30,在80℃条件下染色30min,加入甲酸2%(owf),媒染剂红矾20%(owd相对染料的量,下同),80℃条件下媒染45min,冷却水洗。结果表明,阳离子蛋白助剂在60℃条件下对羊毛纤维改性,经该助剂改性的羊毛染色和媒染温度均保持在80℃,在不影响纤维耐摩擦和耐洗色牢度的情况下,加入重铬酸钾量少,具有工艺简单,染色周期短,对羊毛纤维损伤小、耗能低等特点,对酸性媒介染料染色有重要实践意义。最后,采用凝胶色谱仪及红外光谱图等手段对助剂的结构和性能进行表征,并探讨了该助剂对羊毛的吸附热力学及动力学性能,分析了助剂的吸附机理。结果表明,该助剂为浅褐色、无味、易溶于水,对紫外光有吸收的粘稠物,10g/L的助剂水溶液pH值为5.215;经溴酚蓝法测定该助剂呈阳离子性;经凝胶渗透色谱仪测定,该助剂的分子量大约在300Da左右;经红外光谱图分析,该助剂含有阳离子基团和蛋白质的多态结构,为目标产物。助剂的吸附过程符合准二级动力学模型,其吸附等温曲线符合朗缪尔(Langmuir)型吸附等温线,助剂对羊毛纤维的吸附属于化学定位吸附,吸附的主要作用力为静电引力,也存在范德华力和氢键作用力,同时低温条件下就能获得很高的吸附率,因此阳离子蛋白助剂改性羊毛可以在较低温度下进行。总之,合成的阳离子蛋白助剂对羊毛纤维有很好的亲和力,在较低温度条件下改性羊毛纤维,使羊毛纤维阳离子化,能够实现羊毛纤维酸性媒介染料的低温低铬染色,有利于废弃蛋白资源的利用,是一种生态友好型的低温低铬染色助剂。