導讀
卷染機專業生產廠家無錫金潤達2022年12月14日訊 勻染劑應具備：能使染料緩慢的被纖維吸附（具有緩染作用）；如果染色不均勻，可使染料從深色部分向淺色部分移動（具有移染作用）；不降低染色堅牢度。
一、勻染的作用原理：勻染劑根據作用原理不同可分為：親纖維性勻染劑、親染料性勻染劑以及染料和纖維都具有親合性的勻染劑。
1、親纖維性勻染作用原理
當勻染劑對纖維的親和力大于染料對纖維的親和力時，勻染劑與染料對纖維發生競染作用。勻染劑優先與纖維結合，占據了纖維上的染色座席，阻礙了染料與纖維的結合，延緩了染料的上染。但結合力沒有染料分子強，隨著染浴溫度的升高，染料又逐漸從纖維上將勻染劑置換下來，而最終使染料占據了染色座席，從而達到勻染的目的。
親纖維性勻染作用常常在下列染色過程中：
① 陰離子性的勻染劑在天然纖維、錦綸纖維的染色過程；
② 陽離子性的勻染劑腈綸的染色過程。
2、親染料性勻染劑作用原理
勻染劑對染料的親和力大于染料對纖維的親和力時，在染料被纖維吸附之前，勻染劑先拉住染料，并隨之結合生成某種穩定的聚集體，染料必須脫離勻染劑才能與纖維結合，從而降低了染料遷移率和擴散速度，延緩了染色時間。在高溫時，這種穩定的聚集體與纖維接觸，產生分解作用，然后又釋放出染料，再使染料與纖維結合，從而達到勻染的目的。緩染作用：勻染劑與染料結合，阻礙了染料與纖維的結合，延緩了染料的上染的織物，可將深濃色澤上的部分染料拉回到染浴中，再轉移到淺談色澤上，達到勻染。所以這種勻染劑具有移染作用，那么就可以當作剝色劑來使用。親染料性勻染劑主要是聚乙二醇醚型非離子型表面活性劑，這種勻染劑的親染料性是由于聚乙二醇的醚鍵易于同染料上的羥基和氨基的氮原子相結合所致。
親染料性勻染作用常常在下列染色過程中：
（1）酸性染料染羊毛
親染料性勻染機理：（A）生成氫鍵 (B)生成鹽。(A) 生成氫鍵：聚氧乙烯型非離子型表面活性劑（如勻染劑O），勻染劑中的醚鍵首先與水形成氫鍵結合，然后再與染料分子反應，生成活性比較小的氫鍵，氫鍵加成物在高溫下分解再放出染料。(B)生成鹽：聚氧乙烯型非離子型表面活性劑（如勻染劑O），勻染劑與染料以鹽形式相結合，鹽在高溫下分解再放出染料。
(2)還原染料的染色過程勻染的原因是聚乙二醇醚與還原染料隱色酸的陰離子借助于氫鍵生成加成物，或生成鹽對染料具有親和力的勻染劑，主要有脂肪醇和烷基苯酚的羥乙基化產物，如高級醇聚氧乙烯醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚等。
(3) 直接染料的染色 在直接染料的染色中，非離子型勻染劑也可起到勻染作用，其作用機理同上所述。
3、染料和纖維都具有親合性（雙親型）
脂肪酸與蛋白質的縮合物（如雷米邦）及聚氧乙烯脂肪酸與蛋白質分解產物的拼合物等都屬于這種類型。
二、腈綸染色用勻染劑：腈綸纖維在合成纖維中是比較難于染色的一種纖維，常常采用丙烯腈與其他組分共聚的方法來改進染色性能，因此腈綸的品種很多，而且由于共聚成分、共聚方法和紡絲條件的不同，使纖維在染色性能上有很大差別。
根據腈綸纖維的染色性能，可將腈綸分成兩大類型：酸性型腈綸纖維、堿性型腈綸纖維。酸性型腈綸是當前最廣泛采用的，主要用陽離子染料進行染色。酸性型腈綸陽離子染料染色的缺陷腈綸用陽離子染料進行染色時，由于陽離子染料對纖維親和力大，染色牢度好，但勻染性差，尤其是采用兩種或兩種以上染料拼色時會發生競染現象，很容易染花。一般使用的陽離子染料都只適合于較窄的染色溫度范圍，而被腈綸纖維吸盡的速度又較快，若不采用適當措施延長吸盡過程所需時間，染色就難于均勻，尤其是在淺色時更加嚴重。由于染料和纖維之間的親和力較大，雖然可以進行高溫沸煮，但也無法使之重新均勻。
1、陽離子型勻染劑
機理為親纖維性勻染作用，勻染劑和染料對纖維的酸性基進行競染，并先于染料占據纖維上的染色座席，在染色初期階段起著抑制染料吸收的作用，升溫過程中勻染劑解吸而使染料分子慢慢染上座席，達到均勻染色的效果。
常見陽離子勻染劑
常采用季銨鹽類陽離子型表面活性劑，分子量一般為300～500，它們多是高碳烷基三甲基氯化銨的衍生物，烷基碳數一般為16～18。常用的有勻染劑1227、勻染劑DC。
勻染劑1227為無色至淡黃色液體，是十二烷基芐基二甲基氯化銨。它易溶于水，1％水溶液的 pH值為 6～8，耐酸及硬水。是陽離子染料染色的緩染、勻染劑和殺菌消毒劑，也可作織物柔軟劑和抗靜電劑。
勻染劑DC為微黃色膏狀物，是十八烷基二甲基芐基氯化銨，溶于水，1％水溶液的pH值約為6.5，耐酸、硬水和無機鹽，不耐堿，對腈綸具有強親和力，對陽離子染料染色有良好的勻染性能，主要作陽離子染料腈綸染色勻染劑，并賦予腈綸柔軟的手感。
2、 陰離子型勻染劑
陰離子型勻染劑對陽離子染料具有親和力。機理是親染料勻染作用。勻染劑陰離子與染料陽離子在水溶液按下式形成絡合物。
陰離子勻染劑的作用
降低染料濃度：降低了自由的陽離子染料濃度，較不加陰離子勻染劑時顯著減少 ；降低染浴吸盡率：自由的染料陽離子，其濃度的減少使纖維表面的染料濃度顯著減少，染浴的吸盡率降低，吸盡速度亦減慢。
問題及解決方法
染色時染料—陰離子勻染劑絡合物在纖維表面上會產生沉淀。解決方法：拼用非離子分散劑
3、高分子勻染劑
屬于多元電解質型勻染劑，一般分子量為1000～2000，通式為：它們是聚胺類或將其季銨化的聚胺類，機理為親纖維性勻染作用。
高分子勻染劑與低分子陽離子勻染劑的區別
因為該類勻染劑的作用范圍僅限于纖維表面，不會擴散和滲透到纖維內部，所以對纖維性質無不利影響。并且少量就能得到充分的效果。在高分子型陽離子勻染劑中，因含有足夠電荷，吸附力較強，保護纖維表面的染色座席，并影響染色時間。當陽離子染料和高分子勻染劑同時添加于染浴中就可發揮勻染作用。
4、非離子型勻染劑
當腈綸纖維用酸性耐縮絨染料染色時，由于染浴為強酸性，對纖維有損傷，為了防止手感惡化，并使拼色染料的上色速率均一起見，可在染浴中適量加入HLB值高的非離子型聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基胺等表面活性劑。
媒染染料染色中的應用：
在媒染染料染色中的聚氧乙烯烷基胺是一種優良勻染劑，可以防止產生染斑與纖維脆化。在用重鉻酸鹽媒染時，使用烷基甜菜堿型兩性表面活性劑。HLB值高的非離子型聚氧乙烯烷基醚可以提高染色物的色澤鮮艷度以及摩擦牢度。
三、滌綸染色用勻染劑：滌綸由于其緊密的分子走向排列，是一種比較難于上染的纖維。目前滌綸的染色，主要使用分散染料。
分散染料的特點：大多數分散染料共同特點是不帶有水溶性基團，所以分散染料在水中的溶解度都是很低的，溶解度隨著溫度升高而增加，在許多情況下，隨著助劑的加入而增加。盡管如此，在高溫染浴中的分散染料絕大多數還是處于不溶解狀態。
滌綸的染色機理
可以概括成下列步驟：分散染料的染料粒子在染浴中的分散——分散染料在水中單分子溶解——染料從染浴向滌綸纖維表面擴散——染料吸附在滌綸纖維表面——染料從纖維表面向纖維內部擴散。
滌綸的不同染色方法：快速染色；高溫染色；熱熔染色；載體染色。
對于不同的染色方法，使用不同類型的勻染劑：
1、 快速染色用勻染劑
快速染色用勻染劑一般為非離子和陰離子混合型。其作用機理是親染料勻染作用：這種染色方法的最大特點是縮短染色時間，降低染色浴比，并達到染色均勻一致。在能源危機、水資源緊張的情況下，進一步了提高勞動生產率。
1）滌綸快速染色的過程
在滌綸的竭染快速染色中，一般是從60℃始染，逐漸升溫到125～130℃，續染1h或更長時間。實際上，很多分散染料在90℃才開始上染，上染開始之后，適當控制升溫速度或借助于勻染劑維持始終比較均勻地上染，在竭染溫度之后，盡快升到最高染色溫度，然后再維持較短而必要的勻染時間，使染料充分滲透到纖維內部，從而達到快速勻染的目的。
快速染色過程中不易勻染的原因
主要有以下幾個方面的原因：
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升溫速度太快，使染料上染速度加快，容易造成染料凝聚，產生染斑；
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浴比較小，使得坯布在染浴中密度加大，染料的勻染性，滲透性變差
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提高了坯布與染液的接觸程度．是坯布的循環速度和染液流速加快，同時使得染液的起泡性增強，易產生纏結、堵布和色花現象
2）快速勻染劑的特點：
對分散染料有優良的分散性；在染浴中不使染料發生凝聚作用；起泡性小；有優良的移染性能；沒有消色性和耐電解質性好；勻染劑類型：非離子類型勻染劑；陰離子類型勻染劑
非離子型勻染劑
非離子表面活性劑的特點較好的移染性．很差的分散性，易使染料粒子凝聚的弊病，起泡沫性能：聚氧乙烯型非離子表面活性劑易起泡，聚氧丙烯型非離子表面活性劑不易起泡
非離子型表面活性劑的消色性
非離子型勻染劑含有氧乙烯基或氧丙烯基。在一般條件下這兩種基團都不會引起氧化作用。在滌綸熔融抽絲過程中，常常會帶入微量的金屬鹽，在120～130℃的高溫高壓染色條件下，金屬鹽的存在可能會引起催化作用，因此把聚氧乙烯或聚氧丙烯中的C-O鍵破壞而放出新生態氧，這種新生態的氧會引起氧化破壞作用。在偶氮型染料中尤為重要，蒽醌型染料中較為少見。同時，淺色比深色更容易覺察。陰離子型和陽離子型表面活性劑具有良好的分散性，但移染性不佳。
因此在實際應用的快速勻染劑中，大多是非離子型和陰離子型兩種表面活性劑按一定比例的混合物。
2、高溫染色用勻染劑
高溫高壓染色法基本過程：
滌綸纖維在高溫高壓條件下，纖維大分子鏈的平均動能迅速提高，超出80℃便從凍結狀態進入玻璃化狀態。隨著溫度的繼續升高，滌綸纖維大分子鏈的運動會在纖維內瞬息形成眾多的空隙，而分散染料的分子亦同時受熱激發向纖維內擴散和升華并在纖維內積累足夠多的染料分子，從而完成染色過程。
1）高溫高壓染色的問題
在滌綸用分散染料染色中，滌綸長絲染色存在條花問題。解決條花的辦法，采用分子量較小的分散染料可以好一些，而從分散染料的升華牢度出發，有時又必須使用分子量較大的分散染料，這時就需要加入勻染劑以消除條花。采用分子量較大的分散染料進行滌綸染色時，染料只在纖維表面著色，不透芯的現象。特別是當采用擴散能力大小不一的分散染料混合物進行染色時，從滌綸纖維表面到內芯就會出現不同的色澤，因此必須采用適當的勻染劑來進行染色，由于滌綸纖維本身結構和所處物理狀態的差異性，分散染料的分散不穩定性，染浴內各種助劑與染料相互影響的復雜性，加之染色過程升溫和溫度的波動性，要克服這些不利因素達到勻染的效果就必須使用勻染劑。
2）高溫勻染劑作用機理
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含有乙氧基結構的勻染劑，作用機理是親染料勻染作用，在染色過程中俘獲分散染料，增加染料染色的席位，延緩上染以達勻染效果。
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如果勻染劑中含有芳香族化合物，當染色升溫達某一臨界值時，使滌綸纖維迅速產生增塑膨潤，并使滌綸的玻璃化溫度下降20～25℃。纖維內的空隙顯著增加，促使染料也迅速而集中地染著于纖維之中。同時它又作為染料的溶劑造成纖維內的染料不斷解吸，脫離纖維而發生明顯的泳移。這既有利于改善快速染色引起的染色不勻，同時明顯降低了染料的上染率。
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如果勻染劑中含有脂肪族化合物，在染色的不同溫度條件下兼具促染和緩染功能，大大增進分散染料的泳移，從而使高溫高壓染色達到均勻的效果。
非離子表面活性劑的特點
非離子型表面活性劑對分散染料有親和力，可以降低染料的上染速率，但卻易造成染料締合而出現凝聚作用；另一方面，它對滌綸纖維也有親和力，故具有良好的勻染性能。
陰離子型表面活性劑的特點
對分散染料的上染速率影響較小，勻染能力較差。具有分散和加溶作用，對分散染料的締合體有較強的分散能力，可以降低其凝聚性單獨用作勻染劑時效果較差。事實上，非離子型表面活性劑本身的勻染性能并不十分理想，但若拼入陰離子型表面活性劑，其勻染性、凝聚性和移染性都有較大的提高。這是由于陰離子型表面活性劑的分散能力增加了非離子表面活性劑的移染能力，降低了染料的凝聚性，彼此取長補短，發生了增效（協同）作用。所以，任何非離子型表面活性劑，只要選擇適當的陰離子型表面活性劑，并按適當的比例進行拼混，都可用作分散染料的勻染劑。
3、熱熔染色用勻染劑
滌綸纖維的熱熔法染色，其染色速度高于高溫高壓法和載體法，但在200℃左右的高溫會影響纖維的卷曲度和彈性等，目前許多印染廠改用過熱蒸汽固色法。試驗證明在160℃時使用非離子酯型勻染劑，若同時加入防泳移劑和芳族醚的載體則可得到良好的上色率，而且色澤均勻一致。熱熔染色中所用助劑包括：鄰苯基苯酯型載體＋陰離子乳化劑、三氯苯型載體十陰離子乳化劑；聯苯型化合物＋陰離子乳化劑；乙氧基化化合物；離子型脂肪族化合物＋乳化劑；陰離子萘磺酸－甲醛縮合物（擴散劑N類產品）；乙二胺四醋酸鈉。
4、載體染色用勻染劑
載體染色法系使用載體作為聚酯纖維的膨潤劑，使纖維結構較為松疏，便于分散染料向纖維內部擴散，因此在常壓染色的條件下，亦可獲得深濃的色澤。聚酯纖維染色用載體為各種芳香族化合物，它有促進聚酯纖維染色有利的一面，也有勞動保護差、有毒性，影響染色牢度等不利的一面。例如，鄰苯基苯酚（OPP）系的載體，殘留于織物上將降低日曬牢度。氯苯、水楊酸甲酯、對苯二甲酸甲酯、安息香酸丁酯系載體比較容易洗凈，即使織物上有所殘留，對日曬牢度的影響亦小。該方法目前以逐漸淘汰。
四、錦綸染色用勻染劑：錦綸纖維主要采用酸性染料、中性染料和分散染料等進行染色，但是往往難于勻染，常出現條花和染斑。其原因有兩種情況：錦綸的物化結構不均勻，抽絲時拉伸不均或編織對張力不均，分子結構的定向度不同等染色操作問題，尤其是條花的蓋染性成為影響錦綸勻染的至關重要問題。 在錦綸染色中，各類染料對條花的蓋染性不同，一般規律是對條花的蓋染性依下列順序遞減：分散染料＞酸性染料＞媒介染料＞直接染料＞酸性絡合染料（1：1型金屬絡合染料）＞中性染料（1：2型金屬絡合染料）＞活性染料錦綸染色的飽和值較低，染深色比較困難。一般對濕牢度要求不高的中、淺色可用分散染料，色牢度要求較高或染中、深色時一般采用酸性染料。酸性染料在錦綸上的上染速度較快，易出現染斑，除嚴格控制升溫速度及染浴pH值外，加入可適當調節染色速度的勻染劑是行之有效而又簡便的方法。
錦綸用勻染劑常見類型
1、 陰離子型勻染劑 ：屬于對纖維具有親和力的勻染劑
具有如下通式：
染料和媒介染料染色時，則可改進勻染性。
2、兩性型勻染劑：屬于對纖維和染料都有親和力的勻染劑
某些兩性型表面活性劑，屬于對纖維和染料都有親和力的勻染劑。這種勻染劑的分子量較大，對分子量較大的酸性縮絨染料（Acid Milling Dyes）有較好的勻染作用。該勻染劑具有較高的移染能力，可以把不同類型酸性染料拼色時的初染率拉平，故可作為酸性勻染染料和酸性縮絨染料拼色用的勻染劑。
含以下成分的勻染劑：
在酸性條件下呈陽離子性，在堿性條件下呈陰離子性，所以隨著染液pH值的不同，勻染劑所顯示的帶電荷性及其強度不同。如果結構中沒有磺酸基存在，則含有陰離子的染料就會與季銨基陽離子結合成鹽而產生沉淀，當有磺酸基存在時，即使含陰離子的染料與勻染劑結合，但仍能保持水溶性而不致生成沉淀。
3、 聚合型高分子勻染劑
聚乙烯吡咯和聚乙烯吡咯烷酮等的勻染性能甚至超過常用的陰離子型勻染劑。
4、錦綸染色用勻染劑注意事項
在錦綸染色中，如果使用混合助劑，對于改進勻染性具有增效作用。有些勻染劑品種，雖然主要作用在于勻染，但往往兼有其他性能，陽離子染色助劑，特別是羥乙基化的脂肪胺，對錦綸采用三原色染料染色的耐曬牢度產生特別有害的影響，其他化學品也往往產生副作用，會影響酸性染料和分散染料的染色結果，而且對分散染料的影響更加明顯。
五、棉染色用勻染劑：棉纖維染色的特點：棉纖維可用還原、直接、活性、硫化、冰染等類染料染色，由于大部分陰離子染料與棉纖維親和力不大，因此一般不使用勻染劑，還原染料染色過程需要使用勻染劑 。還原染料的染色過程是先將不溶性還原染料，于堿性溶液中用還原劑還原成可溶性的隱色體，可溶性隱色體被纖維吸附后，再經過氧化發色而達到染色的目的。由于還原染料的隱色體與纖維的吸著性大，上染速率快，往往在數分鐘內，纖維吸著染料數量已達80％～ 90％，因此極易發生染斑。特別是筒子染色時易造成里外色差，因此需要使用勻染劑。
常用非離子表面活性劑作為還原染料勻染劑
非離子表面活性劑勻染原理
常用勻染劑
平平加O為乳白色或米黃色軟膏狀物，是高級脂肪酸聚氧乙烯醚化合物，屬非離子性。它易溶于水，1％水溶液的pH值為6～8，濁點為70～75℃；耐酸、堿、硬水；對直接、還原染料有高親和力，但其結合疏松，是一種緩染劑；過量的平平加O可作剝色劑用。平平加O還具有良好的勻染性、滲透性、分散性和乳化性，它在印染工業中的應用十分廣泛。
低泡勻染劑O為淡黃或微黃色膏狀物，是硅氧烷聚醚、烷基聚氧乙烯醚復合物，屬非離子型。它易溶于水，1％水溶液的 pH值為 6～7，耐酸、堿及硬水，能與各種表面活性劑混用，具有勻染、分散、滲透和乳化作用，主要用于直接、還原等染料的染色。
六、羊毛和真絲染色用勻染劑：
1、羊毛和真絲酸性染料的染色
羊毛在稀鹽酸染浴中的染色過程：首先是羊毛中氨基與鹽酸的成鹽結合，然后氯離子與酸性染料陰離子進行交換而達到染色的目的。染浴加入親纖維性陰離子型勻染劑后，染浴中同時存在無機酸（HCl）、親纖維性陰離子型勻染劑（ R-SO3Na）、酸性染料(D-SO3Na) 三種能產生陰離子的物質。此時染色過程將是擴散速度最大，分子量最小的無機酸陰離子首先與羊毛中氨基結合，然后親纖維性勻染劑陰離子置換無機酸陰離子，先占有纖維上的結合位置，最后酸性染料陰離子緩緩擴散至纖維內部，再代替親纖維性勻染劑陰離子而與纖維結合，從而達到勻染目的。
2、羊毛用金屬絡合染料染色
1：1型金屬絡合染料系含有O,O’－二羥基偶氮結構的金屬絡合物。用1：1型金屬絡合染料染羊毛，其染色過程與普通酸性染料不同，除染料分子中磺酸基與羊毛中離子化的氨基成離子鍵結合外，金屬原子亦可與纖維中羧基形成配位鍵結合，染料分子中金屬原子與纖維中羧基配價鍵結合力，比染料分子中磺酸基與纖維中氨基離子鍵結合力為強，為了防止染色速度過快產生染色不勻，往往加入足夠量的強酸，抑制纖維中羧基的電離，使染料與纖維的結合盡可能以離子鍵的形式進行，當水洗時酸度減弱，纖維中羧基再與染料中金屬原子配價結合，借以達到染色均勻堅牢的目的。但強酸的加入將會損傷羊毛纖維。為了避免這種缺點，可以使用非離子表面活性劑作為勻染劑，硫酸用量可從8％降低至4％。
3、1：2型金屬絡合染料染色
1：2型金屬絡合染料系1個金屬原子與2個分子O,O’－二羥基偶氮染料的絡合物。染料分子結構中不含磺酸基或羧基，而含有磺酸胺(-SO2NH2) 或(-SO2NR1R1) 等水溶性基團。1：2型金屬絡合染料的染色過程和中性染色的酸性染料極為相似，pH值較低時染料與纖維成離子鍵結合，易發生染色不均現象。染色時可使用脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基苯酚聚氧乙烯醚硫酸酯鹽以及某些脂肪胺，脂肪酸胺型非離子表面活性劑作為勻染劑。
4、常用勻染劑
AlbngalB為黃棕色乳狀低粘度液體，是烷基酰胺取代的聚乙二醇酯，屬兩性型。它易溶于水，1％水溶液的 PH值為6，耐酸、堿、硬水和電解質，可與各種表面活性劑共用，是一種對染料和毛纖維均有親和力的勻染劑，適用于活性、酸性媒介及1：1金屬絡合染料羊毛染色，在活性染色時，能提高得色率和勻染性。
勻染劑S為黃色粉狀物，是芐基萘磺酸鈉化合物，屬陰離子型。它易溶于水，耐強酸、強堿，具有潤濕滲透、增溶、乳化分散作用，主要用作酸性染料勻染劑。
勻染劑NFS 脂肪胺聚氧乙烯醚，深棕色液體，非離子－弱陽離子型，在堿性、中性溶液中呈非離子型，在酸性溶液中呈弱陽離子型。耐酸、堿、鹽，具有優良的勻染性。作毛用活性染料、中性染料、弱酸性染料、媒介染料的勻染劑。
勻染劑WF 脂肪胺聚氧乙烯醚復配物淺棕色液體，非離子－弱陽離子型。作毛用活性染料的勻染劑并能提高其給色量，也可于弱酸性染料、中性及媒介、金屬絡合染料的染色中作勻染劑。毛、絲所用勻染劑包括了各種類型的離子表面活性劑，如陰離子型表面活性劑（芐基萘磺酸鈉）、非離子型表面活性劑（脂肪胺環氧乙烷縮合物）等。它們適用于各種酸性染料的染色，并可降低硫酸用量。減少對纖維強度的損傷，用量過多時可作剝色劑使用。叔胺類陽離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復配物也可作為羊毛用酸性染料染色的勻染劑。
來源：染整百科
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