羊毛在染色过程中,由于羊毛纤维外表存在疏水性的致密鳞片层,阻碍染料对羊毛纤维的吸附和向内部扩散,因此羊毛一般在98℃的高温条件下染色,这样可提高染料的扩散速率。但是高温染色不仅耗能大,增加了成本,而且使羊毛遭受热和化学药剂的作用,引起羊毛泛黄,影响纤维的手感、光泽、鲜艳度,使其强力下降,破坏羊绒优良的天然品质。因此研究和推广羊毛低温染色方法具有重要意义。到目前为止,对羊毛低温染色法已有诸多报道,如,溶剂助剂法、氧化处理法、染色助剂法、生物酶处理法等。虽然这些方法在实验室中都取得了良好的效果,但在实际的生产过程中却存在着各种各样的问题。本文从染色的热力学和动力学角度出发,首先分析了染料的结构对其扩散性能的影响,得出了线性结构染料分子在羊毛上的扩散性要优于面状结构的染料分子。然后,针对实际生产过程中较为常用的低温染色方法加以分析比较,得出了多种染色方法的利弊因素:首先,采用氧化法剥鳞片处理可以很好的降低羊毛纤维鳞片层对染料的阻碍作用,尤其是采用KMnO₄的氧化剥鳞方法,不仅具有良好的低温染色效果,而且避免了对环境的不利因素。其次,低温染色工艺要慎选染色助剂,不同的染色助剂对染料具有不同程度的结合作用,这种结合力的强弱严重影响着染料的扩散速率和上染量。第三,合理地采用有机溶剂可以加快染料向纤维的扩散速率,并且采用苯甲醇有机溶剂的工艺不会影响染料的最终上染量,但染色成本是个需要考虑的问题。另外,由国内外的研究成果可知,在正常情况下水分子在分子间力的作用下形成几个甚至几十个分子的团簇,这种团簇一经打破便会改变水的溶解力、渗透力、代谢力、扩散力等物化性质。这种功能首先在生物上得以证实,并加以应用,例如,小分子簇增加水的生物膜透过率,增强生物体的新陈代谢功能,达到改变生物体机能的效果。而这种溶解、渗透、扩散作用的增强也恰恰是染整工作者通过各种手段所要达到的目的。通过试验发现,小的水分子团的渗透力比较大,就更有利于水分子穿透鳞片层,向纤维内部扩散,加速羊毛纤维的溶涨同时也更易于渗透纤维中一些结构较为紧密的组织,透染性会得到提高;另一方面小团簇的水分子会加速染料的溶解和扩散,提高染料的溶解度。