一、蛋白质纤维

1.1羊毛纤维

羊毛纤维是一种优良的天然蛋白质纤维，具有丰满的手感，优良的吸湿性、弹性、透气性、保暖性、舒适性以及独特的成衣效果。羊毛具有一种生物的、非常复杂的复合结构, 像其他蛋白质一样, 羊毛含有阳离子和阴离子基团。因此它是两性的。阳离子基团在静电下吸引阴离子染料。阴离子基团则是阳离子染料和金属阳离子的结合位置。活性染料染色时的共价键产生胺端基(赖氨酸、组氨酸) 以及胺端基和半胧氨酸硫酸基团。[1]

1.2 羊毛的基本结构

羊毛有鳞片细胞，皮质细胞和细胞膜复合物组成。羊毛的鳞片层片状鳞片细胞组成，鳞片细胞又分为外表皮层，次表皮层和内表皮层。三个表皮层最大区别在于含硫量和化学活泼性[2]，羊毛外表皮层含硫量最高也是惰性最强的。羊毛的鳞片层是羊毛化学改性的主要对象，鳞片外表皮层之所以稳定是因为有整齐的类脂类排列，它和鳞片外表皮层的蛋白以酯键和硫酯键相结合。这是外表皮层具有良好耐化学性能的原因。

二、羊毛的染色

2.1羊毛染色现状

目前国内外对羊毛纤维低温染色的研究主要集中在三个方面：一是对羊毛蛋白纤维进行改性；二是采用染色新工艺；三是使用低温染色助剂。

对羊毛蛋白纤维进行等离子改性、氧化处理、还原处理或酶处理，除去羊毛表面鳞片层，以增加羊毛纤维的亲水性和减少鳞片层对染料的阻滞作用[25]，是实现羊毛低温染色的一种常见方法。J. H. Xin等[26]在用紫外线辐射对羊毛表面改性后并利用CI. Acid Blue 7在45-60℃时对其进行染色实验发现，紫外线可以对羊毛纤维中的二硫键进行选择性的破坏，染料在纤维内的扩散系数是未改性羊毛的三倍，改性后羊毛纤维上染百分率明显提高。Cardamone研究了亚硫酸盐辅助丝氨酸蛋白酶对羊毛的改性处理，结果发现，酶预处理可以使羊毛纤维的染色温度区间从55-60℃降低到30-55℃，并可以缩短染色时间[26]。Li Cui和Xuerong Fan等[3]先利用蛋白酶 Savinase 16L对羊毛进行预处理，再利用酸性黄116进行染色，研究发现羊毛纤维经蛋白酶处理后，在90℃染色时达到了与传统染色工艺同样的效果，但是羊毛织物的失重率接近5.7%，强力损失显著。羊毛纤维的改性增加了工艺成本，容易造成纤维强力下降以及因纤维改性不均匀而造成的染色不匀。

一些研究者深入研究了染色工艺，通过在染色工艺中引入新的技术，如超声分散技术、微胶囊染色载体或氧化还原染色技术等，提高羊毛纤维的染色效率。一般认为，超声波可以在纤维的无定形区中起到空穴作用，同时可以阻止染料的聚集，使得染料在溶液中更加分散，有利于染料向纤维内部的扩散，从而被认为在低温染色时起到助染作用[27]。Kamel利用超声波对羊毛进行天然紫胶染料的低温染色研究，发现超声波可以提高天然紫胶对羊毛纤维的上染率，但织物的干摩擦牢度只有2-3级，湿摩擦牢度只有1-2级[4]。M Masoudifar等利用大豆卵磷脂和磷脂酰胆碱制备的多层脂质体(MLV)作为染色载体对羊毛进行染色，结果发现，2%的MLV可以提高染色的上染百分率，同时可以降低大约10℃的染色温度。但是对于涤/毛混纺织物的染色仍然需要在110℃染色。O.V. Petrova等[28]和王宗乾等[5]利用双氧水分别与甘油、葡萄糖、聚甲醛、六亚甲基四胺、硫脲等组成的氧化还原体系，以及李日东等[6]利用氯化稀土结合上述氧化还原体系，实现了羊毛的80℃染色，但是工艺复杂，且存在着染色织物色光稳定性差和增加印染废水有机物含量的缺点。染色新工艺中超声技术需要专用特殊设备，工艺不成熟且不适合连续化生产；微胶囊、反胶束及氧化还原体系制备复杂，对染料有专属性，增加了印染废水中有机物含量，且工艺条件苛刻。