張瑞文， 劉小東

(1.中原工學(xué)院， 鄭州 450007； 2.許昌恒源發(fā)制品股份有限公司， 河南 許昌 461000)

毛發(fā)快速染色的工藝研究

張瑞文1， 劉小東2

(1.中原工學(xué)院， 鄭州 450007； 2.許昌恒源發(fā)制品股份有限公司， 河南 許昌 461000)

摘要：研究了發(fā)制品行業(yè)中快速染色助劑對(duì)毛發(fā)染色效果的影響。在常規(guī)染色工藝的基礎(chǔ)上，加入自制的生物酶染色助劑，觀察對(duì)染色過程的影響，并對(duì)染色成品進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果表明：加入快速染色助劑可使染色工藝時(shí)間縮短1/3以上，成品毛發(fā)斷裂強(qiáng)度均高于國家標(biāo)準(zhǔn)，沾色級(jí)別為5級(jí)，符合毛發(fā)色牢度標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：毛發(fā)； 快速染色； 助劑

生活中人們?nèi)景l(fā)目的大致有兩種:一是將明顯的白發(fā)染黑，使其變成自然黑色的頭發(fā)；二是將頭發(fā)染成不同的顏色，作為一種時(shí)尚追求。目前發(fā)制品染色以傳統(tǒng)助劑和染色工藝為主，但是利用這種方法會(huì)產(chǎn)生毛發(fā)上染率低、上染慢、花色、脫色等現(xiàn)象，而且染色過程的高污染性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，加重了發(fā)制品產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的負(fù)擔(dān)。

快速染色助劑可以降低毛發(fā)染色時(shí)花色的幾率，保持發(fā)色的自然特性，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和促進(jìn)發(fā)制品行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文根據(jù)當(dāng)前假發(fā)用染色技術(shù)中存在的問題，加入自制染色助劑，改進(jìn)了染色工藝，并研究了快速染色效果。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

硫酸鈉：工業(yè)級(jí)，成都三聯(lián)化工有限公司生產(chǎn)；高效滲透劑：自制；冰醋酸：工業(yè)級(jí)，鄭州興隆化工有限公司生產(chǎn)。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器

DZKW-S-4型電熱恒溫水浴鍋、Y571B型摩擦色牢度儀、YG004A型斷裂強(qiáng)力測(cè)試儀、電子天平、玻璃棒、燒杯。

1.3實(shí)驗(yàn)原理

近兩年，活性染料是頭發(fā)或動(dòng)物毛發(fā)染色最受推崇的染料。由于該染料色澤艷麗、色牢度高、吸盡率和耐日曬牢度好，符合環(huán)保要求，廣泛用于高檔發(fā)制品上色。毛發(fā)主要成分是蛋白質(zhì)，含有-SH、-NH2、-OH等基團(tuán)，可以與燃料活性基團(tuán)以共價(jià)鍵或氫鍵等方式鍵合，通過調(diào)控pH值，可形成色彩絢麗的發(fā)制品。毛發(fā)在溶脹的前提下，小分子的染料滲入毛發(fā)，然后絡(luò)合生成大分子不溶色素，鎖閉在毛發(fā)內(nèi)部，最終達(dá)到染著毛發(fā)的目的[1]。

1.4染色過程

流程：配制染液→纖維潤(rùn)濕→擠干→入染→按升溫曲線染色→水洗→晾干

配方： 酸性大紅G(owf%) 2

硫酸鈉(owf%) 5

pH值(硫酸調(diào)節(jié)) 2～4

浴比 1∶50

1.5摩擦色牢度和單纖維強(qiáng)度測(cè)試

按GB/T3920-2008標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試染色毛發(fā)的干摩擦色牢度，按GB/T13835.5-2009標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試染色毛發(fā)的力學(xué)性能。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1快速染色助劑的配比及制備

假發(fā)用快速染色助劑的配制：硫酸鈉5～8 g、冰醋酸3～6 g、高效滲透劑8～15 g、去離子水68～83 g(實(shí)驗(yàn)用去離子水的硬度≤0.03 mmol/L[2])。向去離子水中慢慢加入硫酸鈉，升溫?cái)嚢?，溫度保持在?5 ℃，攪拌開始時(shí)較慢；待溶解完畢后，加入高效滲透劑，繼續(xù)攪拌，攪拌時(shí)先慢攪，等溶液中有小氣泡產(chǎn)生時(shí)，攪拌速度慢慢加快，直到全部溶解;降溫至60 ℃，加入冰醋酸，攪拌均勻，攪拌速度先慢后快;30 min后，加入過硫酸鈉，攪拌均勻，降至室溫即可。不同實(shí)驗(yàn)方案的染色助劑配比如表1所示。

表1　染色助劑配比　g

2.2助溶劑的選用

傳統(tǒng)染色技術(shù)(常規(guī)染色)通常選用硫酸作為反應(yīng)體系中的助溶促染劑，這樣雖然可以達(dá)到快速染色的目的，但是硫酸化學(xué)反應(yīng)劇烈，濃硫酸稀釋方法不當(dāng)會(huì)引起爆炸，并且硫酸在空氣中會(huì)自然吸收水分，造成濃度不足。因此，反應(yīng)體系條件比較苛刻。若選用有機(jī)弱酸冰醋酸作為助溶促染劑(快速染色)，就可以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生。不同染色方法的染色實(shí)驗(yàn)對(duì)比如表2所示。

由表2可以看出，快速染色工藝使用染料較少，說明毛發(fā)上染率較高。

2.3快速染色

表2　染色實(shí)驗(yàn)對(duì)比表　g

溫度越高，作用時(shí)間越長(zhǎng)，毛發(fā)柔軟性越高，膨脹越大[3]。圖1是毛發(fā)快速染色與常規(guī)染色的對(duì)比升溫曲線圖。

圖1　升溫曲線對(duì)比圖

由圖1可以看出，添加促染劑的染色過程(快速染色)需要的時(shí)間少于不添加促染劑(常規(guī)染色)需要的時(shí)間，節(jié)省時(shí)間1/3左右，提高了生產(chǎn)效率。

2.4固色性能

勻染、色牢度、盡染率是毛發(fā)染色性能最主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，低溫染色雖然可提高染料的染色速度，然而對(duì)勻染性不利。低溫染色時(shí)毛發(fā)色牢度指標(biāo)包括日曬、水洗、汗?jié)n、摩擦等。鑒于發(fā)制品的特點(diǎn)，本文只進(jìn)行摩擦牢度檢測(cè)。采用干摩擦方式在色牢度測(cè)試儀上進(jìn)行固色性能檢測(cè)，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，毛發(fā)色牢度沾色級(jí)別為5級(jí)，達(dá)到限定值≥4級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5強(qiáng)度分析

按照GB-T 13835.5-2009標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，用張力夾分組抽取樣本，并將抽取毛發(fā)的中間部位夾入強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)的上、下夾持器中，按“拉伸”按鈕，測(cè)試結(jié)果見表4。

表3　毛發(fā)色牢度測(cè)試表

表4　強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)表

由表4可以看出，快速染色試樣強(qiáng)度與常規(guī)染色產(chǎn)品強(qiáng)度對(duì)比變化不大，可以滿足生產(chǎn)需要。

2.6與國內(nèi)外同類技術(shù)對(duì)比情況

利用快速染色技術(shù)對(duì)毛發(fā)進(jìn)行染色具有上染快、上染率高、固色牢度好、無毒、無刺激等特點(diǎn)。而利用常規(guī)染色方法進(jìn)行染色時(shí)，染液中含有對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑。在染整車間，從助劑中揮發(fā)出來的有機(jī)溶劑擴(kuò)散到整個(gè)生產(chǎn)車間，對(duì)工作人員的身體健康造成很大危害?？焖偃旧夹g(shù)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品染色技術(shù)的比較如表5所示。

表5　快速染色技術(shù)與國內(nèi)外同類技術(shù)對(duì)比

由表5可知，本文快速染色技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)均非常明顯。

3結(jié)語

假發(fā)用快速染色技術(shù)工藝比較簡(jiǎn)單，具有上染快、上染率高、固色牢度好、無毒、無刺激等優(yōu)點(diǎn)。比傳統(tǒng)工藝染色時(shí)間縮短1/3，染料上染率高，毛發(fā)色牢度沾色級(jí)別為4-5級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜鋒，楊少鋒.無毒染毛劑的研發(fā)[J].染料與染色，2004，41(2)：91-92.

[2]趙見栓.假發(fā)用快速染色助劑及其制備方法：中國，201010541084.1[P].2011-11-12.

[3]王培義.化妝：原理·配方·生產(chǎn)工藝 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：15-28，153-176.

(責(zé)任編輯：姜海芹)

Research on Application of Rapid Dyeing Hair

ZHANG Rui-wen1，LIU Xiao-dong2

(1.Zhongyuan University of Technology，Zhengzhou 450007；

2.Xuchang Hair &Yard Hair Products Co.，Ltd.，Xuchang 461000， China)

Abstract:In this paper, the effect of rapid dyeing auxiliaries on hair coloration was mainly studied by adding as-prepared biological enzyme-dyeing auxiliaries based on the conventional dyeing process in the hair products industry. The experimental results show that adding biological enzyme in dyeing process, time of the finished process is reduced by more than a third, the breaking strength values of the finished hair are higher than that of the national standard, and the staining levels of the finished hair are also up to five, which are in accordance with the standard of hair color fastness.

Key words:hair; rapid-dyeing; auxiliary

文章編號(hào)：1671-6906(2015)01-0048-03

作者簡(jiǎn)介：鮑樂(1989-)，男，安徽蕪湖人，碩士。

收稿日期：2014-04-11

中圖分類號(hào)：TQ450.4;TQ658.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2015.01.011