羊毛纖維的表面改性方法與流程

本發明涉及一種羊毛改性方法，具體地說涉及一種利用氰酸鈉/過氧化氫體系催化氧化腐蝕破壞羊毛纖維表面鱗片結構的方法。

背景技術：

羊毛是一種高檔的天然紡織纖維材料，常用于制造西服、時裝和針織毛衫等紡織產品。可是，羊毛纖維表面覆蓋的鱗片層，會使羊毛紡織品在洗滌過程中發生氈縮，使服裝的尺寸、形態發生改變，影響服裝的美觀和使用性能；同時，緊密的鱗片層結構，在染色過程中阻擋了染料向纖維內部的滲透、擴散，影響羊毛的染色和印花性能，等等；并且，鱗片結構使羊毛紡織品的外觀色澤不夠鮮艷、光亮程度不足、手感不夠光滑柔軟，等等。所以，在羊毛紡織品的加工中，常采用氯化處理的方法，破壞或去除羊毛表面的鱗片層結構，使羊毛表面鱗片部分被破壞、鱗片層不再完整，賦予羊毛紡織品防縮或蓬松手感；或將羊毛表面的鱗片層結構全部去除，形成光滑的羊毛表面，賦予羊毛紡織品光滑手感，以達到防縮和增加光澤的目的。然而，由于采用了含氯的化學制劑，目前的氯化處理羊毛改性方法一方面會帶來無法處理廢水中可吸附有機氯(AOX)的問題；另一方面羊毛上殘留的可吸附有機氯(AOX)，可能會給消費者帶來健康危害。所以，開發無可吸附有機氯(AOX Free)的羊毛改性方法，是羊毛紡織工業中急需解決的熱點、難點問題。

目前，已經開發出的相關技術還有羊毛的蛋白酶改性方法(如諾維信公司絲毛蛋白酶及其應用工藝技術)、紫外線照射Siroflash技術(澳大利亞聯邦科學與工業研究組織開發的技術)、等離子體處理等。但是，目前蛋白酶改性方法中蛋白酶對羊毛角蛋白的作用尚不夠強，在用蛋白酶處理前還需要氯化或其它氧化處理，蛋白酶才能發揮出它對羊毛鱗片層角蛋白的消化作用；紫外線照射Siroflash技術是直接采用UVC燈管的連續照射，對羊毛的改性作用非常有限，只能輕微地改善羊毛的染色性能，且會引起羊毛的泛黃；等離子體處理的設備投入高、設備不夠完善以及產量低無法形成批量生產，等等。

目前，國內尚未見采用氰酸鈉/過氧化氫體系對羊毛進行表面鱗片無氯改性、或采用氰酸鈉/過氧化氫體系對羊毛預處理再結合生物酶處理的改性技術或相關專利。

技術實現要素：

本發明的目的在于解決的現有技術存在的不足，提供一種綠色環保的處理工藝的羊毛纖維的表面改性方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種羊毛纖維的表面改性方法，依次進行以下步驟：a.配制處理液；取氰酸鈉、焦磷酸鈉，30％濃度的雙氧水及余量的水，配制后的處理液中液氰酸鈉濃度為1-20g/L，焦磷酸鈉濃度為0-20g/L，雙氧水濃度為10-70g/L；b.以待處理羊毛與處理液的質量之比1:15-1:25，將羊毛待處理品浸泡在上述處理液中，處理液保持溫度30-70℃,在超聲振蕩儀器中振蕩10-60分鐘；c.清洗處理；將上述經處理液處理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗滌2-4次，每次20-60分鐘；將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液，除去多余的處理液后的羊毛帶液量為90-150％，然后保持溫度30-70℃溫度下堆置10-60分鐘；d.將經步驟1-3處理后的羊毛在30-120℃干燥。

進一步，將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液的方式包括如下：離心脫水除去多余的處理液或將浸泡過上述溶液的羊毛待處理品用軋車擠去多余的處理液。

進一步，經步驟c)處理過的羊毛采用蛋白酶工藝處理，蛋白酶工藝處理包括如下步驟；配制蛋白酶處理液，蛋白酶處理液包括1-3％owf的蛋白酶、十二烷基苯磺酸鈉，1-3％owf的蛋白酶與十二烷基苯磺酸鈉混合，采用Na₂CO₃調節蛋白酶處理液pH值至7.5-8，配制后的蛋白酶處理液中十二烷基苯磺酸鈉濃度為1g/L,羊毛與蛋白酶處理液的浴比1:25,在40—50℃的蛋白酶處理液中處理50分鐘；后續將羊毛用pH為4.2-5的甲酸溶液處理，在70-80℃條件下處理10分鐘。

本發明所述羊毛包括羊毛散纖維、羊毛毛條、羊毛紗線或羊毛成衣。

本發明具有如下優點：

1、氰酸鈉和雙氧水生成氨基過氧甲酸，對雙氧水的氧化起催化作用，使雙氧水的氧化作用快速發生，對羊毛的腐蝕主要發生在羊毛表面，達到快速腐蝕羊毛鱗片結構的目的，而羊毛內部盡量少地受影響。焦磷酸鈉的加入可以氧化作用的速度起到調節作用,控制氧化速度不至于羊毛內部過度損傷。

2、氰酸鈉和雙氧水生成氨基過氧甲酸，其催化氧化作用是使羊毛角蛋白質肽鍵斷裂水解及切斷羊毛表面鱗片層中二硫鍵，避免了工業界常用的氯化處理帶來的AOX問題。采用氰酸鈉和雙氧水對羊毛改性，改性后的羊毛具有的特性是羊毛表面鱗片破壞或剝落，使其縮絨性下降、親水性增加、上染速率提高。

3、本發明可以利用現有羊毛加工處理設備，或制作簡單的設備，即可進行生產；

4、本發明所用的化學藥劑均為常用并市售的化工產品，成本低、來源有保障，而且工藝簡單、污水處理方便。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

圖1是羊毛原樣(表面鱗片層結構完整)的表面鱗片掃描電鏡圖。

圖2是采用傳統巴素蘭氯化處理羊毛(表面鱗片層結構被部分破壞)的表面鱗片掃描電鏡圖。

圖3是采用本發明實施例1處理后的羊毛表面鱗片掃描電鏡圖。

圖4是采用本發明實施例2處理后的羊毛表面鱗片掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的描述。

實施例1

一種羊毛的表面鱗片改性方法，以羊毛散纖維作為羊毛待處理品，依次進行以下步驟：

羊毛的表面鱗片改性方法，以羊毛散纖維、羊毛毛條、羊毛紗線或羊毛成衣作為羊毛待處理品，依次進行以下步驟：a.配制處理液；取氰酸鈉、焦磷酸鈉，30％濃度的雙氧水及余量的水，配制后的處理液中液氰酸鈉濃度為1-20g/L，焦磷酸鈉濃度為0-20g/L，雙氧水濃度為10-70g/L；b.以待處理羊毛與處理液的質量之比1:15-1:25，將羊毛待處理品浸泡在上述處理液中，處理液保持溫度30-70℃,在超聲振蕩儀器中振蕩10-60分鐘；c.清洗處理；將上述經處理液處理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗滌2-4次，每次20-60分鐘；將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液，除去多余的處理液后的羊毛帶液量為90-150％，然后保持溫度30-70℃溫度下堆置10-60分鐘；d.將經步驟1-3處理后的羊毛在30-120℃干燥。

本實施例所述將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液的方式包括如下：采用離心脫水除去多余的處理液或將浸泡過上述溶液的羊毛待處理品用軋車擠去多余的處理液。

經處理后的羊毛表面鱗片如圖3所示。

實施例2

羊毛的表面鱗片改性方法，以羊毛散纖維、羊毛毛條、羊毛紗線或羊毛成衣作為羊毛待處理品，依次進行以下步驟：a.配制處理液；取氰酸鈉、焦磷酸鈉，30％濃度的雙氧水及余量的水，配制后的處理液中液氰酸鈉濃度為1-20g/L，焦磷酸鈉濃度為0-20g/L，雙氧水濃度為10-70g/L；b.以待處理羊毛與處理液的質量之比1:15-1:25，將羊毛待處理品浸泡在上述處理液中，處理液保持溫度30-70℃,在超聲振蕩儀器中振蕩10-60分鐘；c.清洗處理；將上述經處理液處理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗滌2-4次，每次20-60分鐘；將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液，除去多余的處理液后的羊毛帶液量為90-150％，然后保持溫度30-70℃溫度下堆置10-60分鐘；d.將經步驟1-3處理后的羊毛在30-120℃干燥。

本實施例所述將清洗處理過的羊毛除去多余的處理液的方式包括如下：采用離心脫水除去多余的處理液或將浸泡過上述溶液的羊毛待處理品用軋車擠去多余的處理液。

經步驟c)處理過的羊毛采用蛋白酶工藝處理，蛋白酶工藝處理包括如下步驟；配制蛋白酶處理液，蛋白酶處理液包括1-3％owf的蛋白酶、十二烷基苯磺酸鈉，1-3％owf的蛋白酶與十二烷基苯磺酸鈉混合，采用Na₂CO₃調節蛋白酶處理液pH值至7.5-8，配制后的蛋白酶處理液中十二烷基苯磺酸鈉濃度為1g/L,羊毛與蛋白酶處理液的浴比1:25,在40—50℃的蛋白酶處理液中處理50分鐘；后續將羊毛用pH為4.2-5的甲酸溶液處理，在70-80℃條件下處理10分鐘，讓蛋白酶失活。

經處理后的羊毛表面鱗片如圖4所示。