CN103952919A - 一种羊绒的防缩处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种羊绒防缩处理工艺，所述工艺是先将羊绒纤维用温水中浸泡，脱水后放在蛋白酶酶溶液中处理，水浴后脱水，然后用过氧乙酸溶液中处理，最后用Na₂SO₃还原处理液处理。本发明通过使用蛋白酶和过氧乙酸结合来处理羊绒，可达到很好的防缩效果，处理后的羊毛制品摩擦性能，拉伸性能和防缩性能均较好，且还能减少羊绒织物起球，获得机可洗，防缩性能，提高了羊绒织物的性能，顺应消费者。

Description

一种羊绒的防缩处理工艺

技术领域

本发明涉及一种羊绒的防缩处理工艺。 

背景技术

羊绒是高品质的纺织原料，具有“软黄金”的美称。用其加工的羊绒制品(如羊绒衫)具有手感滑糯、轻盈、保暖、高雅的特性。由于山羊绒纤维表面有鳞片层结构，纤维具有卷曲特性，在山羊绒产品洗涤过程中，山羊绒纤维集合体在湿热及化学试剂作用下，经过反复连续不断无规则机械外力的作用下，定向排列的鳞片就会经摩擦力而导致纤维之间发生位移，产生缩绒，织物面积收缩，形状不稳定，这就是山羊绒纤维的缩绒性。山羊绒的缩绒性使得没有经过防缩处理过的纯羊绒织物发生缩绒，导致织物外观不良起球起毛织物尺寸收缩增厚毡并，严重影响产品的质量。尤其是机洗后毡缩变形，起毛起球更加严重。纺织服装机可洗是消费者购买服装时考虑的主要因素之一。尤其随着人们生活节奏的加快，机可洗服装更加受欢迎。防缩山羊绒纤维的性能进行研究逐渐成为现在研究的热点，这也是一个人们渴望被解决的一个问题。改善毛纤维的毡缩性能，通常采用的方法主要有2类：减法和加法。此外，还有等离子体处理和酶处理等方法。减法也称化学降解法，一般采用氧化剂，通常为二氯异氰脲酸及其钠盐、过硫酸、高碘酸、高锰酸钾、双氧水、卤素及其衍生物等化学试剂处理破坏其鳞片层结构，使鳞片几何尺寸尽可能缩小，如厚度尽量变薄、面积尽可能减少等，对羊毛鳞片层起到强制性破坏作用，从而达到防缩目的。加法不破坏磷片，而使用树脂聚合物沉积在鳞片表面，或在纤维之间粘连，从而阻止纤维的定向移动以改善羊毛纺织品的毡缩性。目前,在工厂的实际生产中关于毛绒防缩处理主要是采用氯化法、氧化剂加树脂法等,虽然有一定效果，但是产生大量的有机卤素AOX，严重污染环境。因此发明一种既环保、又能提高山羊绒纤维的断裂强力、毡缩率和白度的羊绒防缩处理工艺具有积极的意义。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种羊绒的防缩处理工艺。 

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现： 

一种羊绒的防缩处理工艺为：将羊绒纤维水中浸泡10-30min，脱水，放在蛋白酶溶液中，在温度为45-55℃的条件下处理40-60min，置于70-90℃的水浴中处理5-20min，离心机脱水；置于过氧乙酸溶液中，在温度为30～60℃的条件下处理30-60min，保持pH值为3-5，后用 离心机脱水；置于Na₂SO₃还原处理液中，在温度为20-35℃的条件下处理10-20min，再在20-30℃条件下用水洗2-4次，烘干，即得，上述溶液中，浴比均为1：50。 

具体地说，前述羊绒的防缩处理工艺为：将羊绒纤维在30℃温水中浸泡25min，脱水，放在蛋白酶溶液中，在温度为50℃的条件下处理50min，置于80℃的水浴中处理10min，离心机脱水；置于过氧乙酸溶液中，在温度为45℃的条件下处理40min，保持pH值为4，后用离心机脱水；置于Na₂SO₃还原处理液中，在温度为30℃的条件下处理15min，再在25℃条件下用水洗3次，烘干，即得，上述溶液中，浴比均为1：50。 

前述羊绒的防缩处理工艺中，所述蛋白酶的用量为10％owf。 

前述羊绒的防缩处理工艺中，所述过氧乙酸溶液的用量为3％owf。 

前述羊绒的防缩处理工艺中，所述Na₂SO₃还原处理液的用量为1g/L。 

本发明中，过氧乙酸为氧化剂，在该配方中，也是主要的防缩剂，处理过程中，羊绒纤维的鳞片细胞中的二硫键及蛋白质肽键等被切断，角质层带电荷基团或可溶性分子数目增多，吸水溶胀性增强，因而鳞片被软化，导致顺、逆鳞片方向摩擦因数差减小而降低毡缩性。Na₂SO₃作为助剂，是一种螯合剂用于控制反应速度，使得处理效果更加均匀。蛋白酶也是防缩剂，它沉积在鳞片表面，或在纤维之间粘连，从而阻止纤维的定向移动以改善羊毛纺织品的毡缩性，且减少鳞片遭到破坏,改变了山羊绒柔软滑糯的手感和优异性能。 

为证明本产品的性能，申请人进行了如下研究： 

实验例1：配方用量及工艺参数的优选 

1、实验材料和仪器: 

材料：山羊绒，本发明防缩剂。 

主要仪器:HHS11－6型恒温水浴锅，电子天平，YHW1102型烘箱 

本发明防缩工艺：同本发明实施例。 

毡缩球测试:仪器主要是由2个立体木质滚箱构成，木箱由圆轴联结,圆轴中部装有连轮,通过电动机传动,使木箱转动。选用立方体螺纹口塑料小瓶，立方体尺寸为6.5cm×6.55cm×8.5cm。试样、皂液放入小瓶,然后把小瓶放入木箱内转动30min。从木箱中取出螺纹口瓶，倒出纤维冲净上面的皂液，放入烘箱烘干。等烘干后取出小球,测量小球的直径。 

采用正交试验设计方法进行实验。正交试验采用L9(3⁴)正交表,正交设计方案见表1。其中，蛋白酶、过氧乙酸、Na₂SO₃用量以对织物重表示。浴比1：50。优选出来的最佳配方为A₃B₃C₁，即蛋白酶10％，Na₂SO₃1_g/l，过氧乙酸3％。 

表1  因素水平表 

表2  正交设计表 

由上表结果所示：过氧乙酸的用量对羊绒毡缩体积的影响最大，优选出来的最佳配方为A₃B₃C₁，即蛋白酶10％，Na₂SO₃1_g/l，过氧乙酸3％。 

实验例2：对比试验研究 

1、原料与仪器 

本发明防缩山羊绒纤维，传统防缩山羊绒纤维。自制的箱式滚动仪、带有刻度的专用压缩圆筒、Y151型纤维摩擦因数测定仪、YG001型电子式单纤维强力仪。 

本发明防缩山羊绒纤维处理方法：同本发明处理工艺。 

传统防缩山羊绒纤维处理方法：山羊绒纤维45℃温水浸泡，离心脱水，用4％高锰酸钾处 理，水洗，还原处理15min，水洗，离心脱水，烘干。 

2、测试指标 

2.1摩擦性能 

在Y151型纤维摩擦因数测定仪测试的摩擦性能，每个试样分别分为两组，每组测试100根，取其平均值。 

2.2压缩性能：用带有刻度的专用压缩圆筒测试纤维的压缩性能，计算纤维的压缩变形率、压缩弹性恢复率、压缩弹性模量。每个试样分别测试10次，取其平均值。步骤如下： 

(1)将纤维试样，取一定重量(5g)，扯松，均匀地喂入圆筒内； 

(2)用钩杆将轻负荷轻轻地***圆筒，压于纤维上(操作时避免冲击时加负荷)，稍停片刻，获得纤维块体的初始高度h₀； 

(3)加入重负荷作用1min后，获得纤维块体压缩变形后高度h₁； 

(4)去除负荷，恢复一定时间，如15s，5min，获得纤维块体去除负荷后恢复的高度，分别为h_1s、hs表示 

压缩变形率 $\mathrm{\ϵ}=\frac{n_0-n_1}{h_0}\×100\%$

压缩弹性回复率 ${\mathrm{Zp}}_{1s}=\frac{h_{1s}-h_1}{h_0-h_1}\×100\%$

压缩弹性回复率 ${\mathrm{Zp}}_s=\frac{h_s-h_1}{h_0-h_1}\×!100\%$

压缩弹性模量 $\mathrm{Ep}=\frac{P}{S}\×\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}$

2.3拉伸性能：在YG001型电子式单纤维强力仪上测试纤维的拉伸性能。试样夹距10mm，下夹头下降速度10mm/min。每个试样分别测试两组，每组测试300根，做平行测试，取其平均值。 

2.4防缩性能：通过测试纤维小球的直径来判断纤维的防缩性，相同重量的纤维，如果纤维小球直径大，则其缩绒性差，反过来说就是防缩性能较好。称取皂粉放入缩绒塑料瓶中。量取50ml、40℃的水倒入盛有皂粉的缩绒塑料瓶中，摇动塑料瓶使皂粉溶解均匀。放入测试纤维样品，盖紧缩绒塑料瓶盖，把缩绒塑料瓶分别放入自制的箱式滚动仪内。开动自制的箱式滚动仪，30min后取出缩绒塑料瓶，倒出瓶内的纤维，用水慢慢冲洗，然后放入烘箱。纤维小球烘干后，分析毡缩球的形态。毡缩球越紧密，其防缩性能越差。 

2.5起球测试：织物分别用本发明防缩工艺和传统防缩工艺处理后，用滚箱式起球仪测试羊绒针织物的起球等级,测试时间为2h。起球测试完成后,收集起球箱体内的纤维,用10^-5电子天平测试其质量,记为从织物试样上摩掉的纤维量。 

3实验结果与分析 

表3  摩擦性能测试结果 

由测试结果得到，本发明防缩羊绒纤维的摩擦效应、鳞片度小于传统防缩羊绒。对于静摩擦与动摩擦，本发明防缩羊绒纤维的逆鳞片与顺鳞片摩擦系数的差异小于传统防缩羊绒的逆鳞片与顺鳞片摩擦系数的差异。 

表4  纤维拉伸测试结果 

上表结果表明：本发明防缩羊绒的断裂强度、断裂伸长率、断裂时间变异系数较大。防 缩羊绒的断裂伸长率、断裂时间小于传统防缩羊绒。本发明防缩羊绒的断裂强度平均值与传统防缩羊绒基本相同。 

表5  纤维压缩弹性测试结果 

由表5得到，传统防缩羊绒比本发明防缩羊绒容易产生变形。防缩羊绒纤维的Zp_1s压缩弹性恢复率(去除压力后恢复15s)、Zp_s压缩弹性恢复率(去除压力后恢复5min)大于传统防缩羊绒纤维的相应测试结果。 

表6  羊绒织物起球比较 

本发明防缩羊绒针织物的起球明显低于传统防缩羊绒针织物的起球。本发明防缩山羊绒针织物摩掉纤维量略多于未防缩山羊绒针织物，说明防缩山羊绒针织物表面的毛茸容易被摩掉而不能在织物表面纠缠成毛球或者形成的毛球较容易脱落。 

有益效果： 

本发明使用环保的氧化剂和作用温和的生物酶为原料而做成的羊绒防缩剂，使用本发明进行羊绒的防缩处理，既环保又可得到很好的效果。山羊绒纤维表面有鳞片层结构，纤维具有卷曲特性，在山羊绒产品洗涤过程中，山羊绒纤维集合体在湿热及化学试剂作用下，经过反复连续不断无规则机械外力的作用下会产生缩绒，因此机洗缩绒现象会更加的严重。而在当今，社会节奏加快，机洗成为普遍。为了解决这一问题，本发明通过使用蛋白酶和过氧乙酸结合来处理羊绒，可达到很好的防缩效果，蛋白酶既能防缩又不伤羊绒纤维上的鳞片，再用过氧乙酸进行氧化防缩，能增加防缩效果。这种方法处理后的羊毛制品摩擦性能，拉伸性能和防缩性能均较传统防缩工艺好，且还能减少羊绒织物起球，获得机可洗，防缩性能，提高了羊绒织物的性能，顺应消费者。且过氧乙酸被公认为环境友好的氧化剂，其分解排放物可生物降解，对环境无污染。 

具体实施方式：

实施例1： 

所述羊绒防缩处理工艺为：将羊绒纤维在30℃温水中浸泡25min，脱水，放在10％owf的蛋白酶酶溶液中，在温度为50℃的条件下处理50min，置于80℃的水浴中处理10min，离心机脱水；置于3％owf的过氧乙酸溶液中，在温度为30～60℃的条件下处理40min，保持pH值为4左右，后用离心机脱水；置于1g/L的Na₂SO₃还原处理液中，在温度为30℃的条件下处理15min，再在25℃条件下用水洗3次，烘干，即得，上述溶液中，浴比均为1：50。 

Claims (5)

1.一种羊绒的防缩处理工艺,其特征在于：将羊绒纤维水中浸泡10-30min，脱水，放在蛋白酶溶液中，在温度为45-55℃的条件下处理40-60min，置于70-90℃的水浴中处理5-20min，离心机脱水；置于过氧乙酸溶液中，在温度为30～60℃的条件下处理30-60min，保持pH值为3-5，后用离心机脱水；置于Na₂SO₃还原处理液中，在温度为20-35℃的条件下处理10-20min，再在20-30℃条件下用水洗2-4次，烘干，即得，上述溶液中，浴比均为1：50。

2.如权利要求1所述羊绒的防缩处理工艺,其特征在于：将羊绒纤维在30℃温水中浸泡25min，脱水，放在蛋白酶溶液中，在温度为50℃的条件下处理50min，置于80℃的水浴中处理10min，离心机脱水；置于过氧乙酸溶液中，在温度为45℃的条件下处理40min，保持pH值为4，后用离心机脱水；置于Na₂SO₃还原处理液中，在温度为30℃的条件下处理15min，再在25℃条件下用水洗3次，烘干，即得，上述溶液中，浴比均为1：50。

3.如权利要求1或2所述羊绒的防缩处理工艺,其特征在于：所述蛋白酶的用量为10％owf。

4.如权利要求1或2所述羊绒的防缩处理工艺,其特征在于：所述过氧乙酸溶液的用量为3％owf。

5.如权利要求1或2所述羊绒的防缩处理工艺,其特征在于：所述Na₂SO₃还原处理液的用量为1g/L。