ウサギ毛皮染色におけるアンモニア水/塩化ナトリウムの応用研究

　　はじめに

毛糸表面には緻密な鱗片があり、その疎水性と化學的不活性は染料の拡散と吸著に困難をもたらした。そのため、伝統的な染色溫度は一般的に高く、比較的高い溫度でのみ毛幹鱗片層が開き、染料は毛皮と相互作用し、染色の目的を達成することができるからである。しかし、溫度が高いほど、毛繊維の損傷が深刻になり、また皮板は高溫で収縮しやすく弾性を失い、物理化學性能が大幅に低下し、同時に大量のエネルギーを消費する[1?3]。本文はアンモニア水を用いて毛皮を前処理する方法を採用し、ウサギの毛の一部の鱗片層をはがし、ウサギの毛に比較的低い溫度で良好な染色性能を持たせる。対を通して毛皮の染色速度、染色百分率などの染色性能を比較し、前処理を最適化したウサギの毛の最適條件を定め、染色プロセスを決定した。

　　1?実験部

1.1主な実験材料と器具

　　1. 1. 1主な実験材料

ウサギの皮、実験室の自家製、捷力毛皮青MB-NB、毛皮均等染剤H-GL、威勒RR加脂剤FHL、北京汎博科學技術有限責任會社、25%アンモニア水（AR）、ギ酸（AR）、成都市科龍化學薬品、工業塩

　　1. 1. 2主要機器及び設備

HZS-H型水浴発振器、ハルビン市東聯電子技術開発有限會社、FA 1004電子天秤、上海精密科學機器有限公司、pHS-2 Cデジタル式pH計、上海日島科學器械有限公司、722型格子可視分光光度計、上海精密科學機器有限公司。

1.2実験方法

　　1. 2. 1アンモニア水/塩化ナトリウム前処理

実験室の自家製ウサギの皮を用いて実験を行った。毛皮秤量を以下の実験用材料の根拠とし、毛皮を小さな皮の塊（4 cm×5 cm）にカットしてテーパーボトルに入れて前処理比較試験を行い、それぞれ異なるpH、溫度、濃度、時間で前処理実験を行った。その後、直交実験を行い、実験結果に基づいて最適なプロセス條件を最適化した。前処理後のウサギ皮を53℃で染色実験を行った。

　　1. 2. 2染色率の測定［4］

染色率の計算式：E%=（1 A/A。）×100

（E：上染百分率、A：染色後殘液吸光度、A.：染色原液吸光度）。

　　1. 2. 3染色速度の測定[5]

本実験では、捷力系染料を用いてアルカリ前処理した毛皮と前処理していない毛皮を同じプロセスで染色し、染色過程で10 min間隔で染料の上染率を測定し、それから対応する時間で図面を作成することで染料の上染率曲線を得ることができる。

　　1. 2. 4直交実験

前の実験結果に基づいて、4要素3レベルの直交実験表を設計した

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　　2?結果と議論

2.1前処理溫度が毛皮の染色率に與える影響

0.1 mol/Lのアンモニア水、5 g/Lの塩化ナトリウム、液比20を用いて、毛皮を20、30、40、50、60℃で30 min前処理した後、ジェットブルーで染色し、染色率を測定した。

溫度の上昇に伴い染色率も上昇し、50℃で染色率は97%以上に達した。これは主に溫度が高くなるにつれて鱗片のはく離が加速し、同時に促進されたためである毛の膨潤。しかし、溫度が高すぎると鱗片層の過剰なはく離が起こり、ウサギの毛の強度に影響を與える。鱗片の過剰なはく離を防止するためには、処理溫度を30?50℃に制御することが望ましい。

2.前処理時間による毛皮の染色率への影響

0.1 mol/Lのアンモニア水、5 g/Lの塩化ナトリウム、40℃、液比20を用いて、それぞれ20、30、40、50、60 min処理した後、ジェットブルーで染色し、染色率を測定した。

40 min前の染色率は処理時間の増加に伴って徐々に上昇し、40 min後の染色率は低下し始めたことがわかる。これは、ウサギ毛繊維上の部分の親水性基が時間とともに変化し、染料の吸著に影響を與えるためである可能性がある。したがって、時間は20?40 min內に制御すべきである。

2.3毛皮の染色率に対するアンモニア水濃度の前処理の影響

5 g/Lの塩化ナトリウム、40℃、液比20で、それぞれ濃度0.1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5 mol/Lで毛皮を30 min前処理した後、ジェットブルーで染色し、染色率を測定した。

アンモニア水濃度が0.1、0. 3、0. 5 mol/Lでは、染色率は徐々に上昇した。これはアンモニア水がジスルフィド結合の加水分解を促進し、染色の障害を破った可能性がある、同時にアルカリはウサギ毛表面の油脂、汗を除去し、ウサギ毛の表面性質を変え、染料の吸著を促進することができる[6]。0.2、0.4 mol/Lでは、部分的に親水性基が変化した可能性があり、染色率はわずかに低下した。鱗片の過度な損傷を防止し、毛の強度に影響を與えるために、染色率の指標に基づいてアンモニア水濃度を0.1 ～ 0. 3 mol/Lが望ましい。

2.4毛皮の染色率に対する前処理塩化ナトリウム濃度の影響

0.1 mol/Lのアンモニア水、40℃、液比20で、毛皮をそれぞれ濃度3、6、9、12、15 g/Lの塩化ナトリウムで30 min前処理した後、ジェットブルーで染色し、染色率を測定した。

塩化ナトリウムの濃度が6 g/Lの場合、上染率は最大95に達した。37%であり、その後、塩化ナトリウムの増加に伴って染色率はかえって減少した。実験の過程で、塩化ナトリウムの量が10 g/L以上の場合、染料は小さな部分が沈殿する。だから塩化ナトリウムの量は5 g/L程度に抑えるべきだ。

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2.5ウサギ毛前処理の直交試験

単一要素の実験結果を総合し、直交実験を設計し、以上の染色率を指標として分析を行った。

上染率指標から判斷すると、本文の最適プロセスはA 3 B 2 C 1 D 1であり、この結果は基本的に単因子実験結果と一致していることがわかる。極値Rの値から、各要素の作用の主な順序はA>D>C>Bであり、溫度が最も影響を與えることがわかる。そこで本文は溫度50℃、塩化ナトリウム3 g/L、アンモニア水0を選択する.1 mol/Lで30 min処理した。

2.6アンモニア水/塩化ナトリウム前処理後の毛皮の染色速度

先に直交試験によりアルカリ処理の最適処理條件が決定されたので、私たちは最適な前処理條件の下で毛皮を前処理し、それから比較的低い溫度の下で前処理された毛皮と未処理の毛皮をそれぞれ染色し、異なる時間（0、10、20、30、40、50、60、70、80、120 min）で上染率を測定した。

アンモニア水/塩化ナトリウム処理の毛皮の染色速度は未処理毛皮より明らかに高く、30 minではすでに高い染色率に達し、40 min前後で平衡に達したが、未処理の毛皮の染色速度は比較的緩やかで、60 min前後で染色平衡に達した。これはアンモニア水がジスルフィド結合の加水分解を促進し、染色の障害を打破し、染色速度を速めたためである可能性がある、同時にアルカリはウサギ毛表面の油脂、汗を除去することができ、ウサギ毛の表面性質を変え、染料の吸著を促進した。加脂剤を添加すると、毛皮から染料分子が押し出され、加脂剤の存在により染料分子が押し出される可能性があるが、時間が経つにつれて上染率が戻り始めた。

2.7比較実験

処理されたウサギ毛の低溫（53℃）での染色効果と、未処理の低溫（53℃）での染色効果及び通常（68℃）での染色効果を比較した。

前処理により、比較的低溫（53℃）でのウサギ毛の染色率は96%以上に達し、通常（68℃）での染色率に近いことが分かった。未処理ウサギ毛の低溫（53℃）での染色率は、通常（68℃）での染色率より明らかに低かった。これは前処理の方法が実行可能であり、染色効果が良好であることを示している。

　　3?結論

（1）アンモニア水/塩化ナトリウムの前処理はウサギの毛の鱗片層を効果的に破壊し、染色の障害を打破し、染色の位置エネルギーを低下させ、染料を拡散と吸著しやすくし、それによって比較的低い溫度染色を実現した。

（2）比較的低溫（53℃）で捷力染料で染色し、アンモニア水/塩化ナトリウムの前処理を経たウサギ毛の染色速度が加速され、染色率は96%に達した。58%であり、従來（68℃）における染色の上染百分率に近い。

（3）アンモニア水／塩化ナトリウムの前処理に影響する要素は主に：溫度、時間、アンモニア水濃度、塩化ナトリウム濃度である。本文の條件の下で、アンモニア水/塩化ナトリウムの前処理の最適な條件は：溫度50℃、液比20、塩化ナトリウム3 g/L、アンモニア水0である。1 mol/Lで30 min処理した。

（4）より良好な染色のために、アンモニア水/塩化ナトリウム前処理後のウサギの毛を中和実験を行い、ウサギの毛と入浴液のpHを4.0くらいです。