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本发明提供一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法。该方法采用处理液、水和臭氧室组成液封装置，羊毛织物首先在液封装置进口处的处理液中浸轧处理，浸轧处理后以无张力长环方式进入臭氧室进行臭氧处理，再经液封装置出口导出，实现连续加工。处理液中含有双氧水和乙醇，双氧水具有温和的氧化性，能够使羊毛纤维表面的鳞片溶胀翘起，使染料分子更容易进入羊毛纤维内部；乙醇具有强力渗透性，可与双氧水共同作用，增强处理效果；接着在臭氧的强氧化性作用下，进一步对羊毛纤维表面的鳞片层进行氧化刻蚀，最后经液封装置出口处的水洗涤后导出。本发明显著提高了羊毛织物的染色性能，同时降低了染色温度和染色能耗。