羊毛织物的环保防缩整理
羊毛防毡缩等离子体整理
羊毛防毡缩等离子体整理摘要：论述了羊毛防毡缩整理中的等离子体处理技术，结合等离子体对羊毛进行生物防缩整理探求一种绿色生产加工方法。
羊毛经等离子预处理后上染率和防缩性提高，经过壳聚糖和蛋白酶的进一步处理，不仅防缩效果很好，而且羊毛损伤小，达到了相同防缩效果处理时间缩短，弹性和悬垂性等性能有所改善的目的。
关键词：等离子体防毡缩羊毛织物染色羊毛织物属高档面料，具有优良的弹性及保暖性和耐磨性，但由于纤维表面的一层结构致密且呈定向排列的鳞片层，使得毛织物在水洗和熨烫加工等处理时易产生收缩现象，影响其服用性能。
生产中普遍采用氯化／树脂法对羊毛进行防毡缩处理，但其污染环境，影响人体健康。
自20世纪90年代以来，人们探求绿色处理方法，主要是蛋白酶等生物处理方法的究。
由于羊毛表面的鳞片层的存在，使用单纯蛋白酶处理效果不是十分理想，因此一般先用氧化剂(如双氧水、次氯酸钠)氧化破坏鳞片层结构，以提高蛋白酶的作用效果。
1羊毛防毡缩机理羊毛通常由鳞片层、皮质层和髓质层3部分组成。
由于表层鳞片的存在，使羊毛具有特殊的定向摩擦效应，即纤维摩擦时逆鳞片方向的摩擦力总大于顺鳞片方向的摩擦力。
当纤维受到外力作用时，纤维向根部不断移动，由于鳞片之间的棘锁和纤维体的弹性，纤维相互交错缠结，这是造成羊毛加工洗涤时缩绒的主要原因。
另外，羊毛的弹性特点也是造成毛织物毡缩的原因，当对羊毛团或织物反复施加外力时，由于羊毛的伸缩而传递外力，会引起纤维的蠕动位移，而游动纤维本身的弹性和运动能牵制、组合压缩变形，最终会导致毛团或织物密集，因此，防止毛织物毡缩就要减小定向摩擦效应和改变羊毛固有弹性。
目前，所采用的方法是以降低定向摩擦效应为主，通常是将鳞片部分或完全软化和剥除，使毛纤维在受到外力作用时，向根部运动的趋势减少，从而改善其抗缩性能，或使用树脂聚合物使其沉积在纤维表面以减少纤维的定向移动，从而达到防毡缩的目的。
2环保防缩整理用蛋白酶对羊毛进行减量处理，使其获得防毡缩性能的研究由来已久。
羊毛织物的生态防缩整理
壳聚糖是甲壳素经浓碱处理脱去大部分乙酰 基形成的,是甲壳素最为重要的衍生物。 壳聚糖是 天然聚阳离子型生物化合物,具有亲水的活性氨基 和羟基,在酸性条件下具有很高的电荷密度,对羊 毛纤维有着天然的亲和力。 甲壳质在自然界中大量 存在,将壳聚糖作为一种阳离子高分子化合物对羊 毛进行防缩整理, 既可保持羊毛纤维的天然性,还 可给羊毛在染色、抗菌等方面带来较好的效果 。 [12]
成。 羊毛的表面被一层层重叠的鳞片所覆盖,鳞片 所暴露的部分指向纤维的尖部。 羊毛鳞片层的结构 也不均匀,自外向里分布鳞片表层、外层、内层,各 层差异很大,湿态时呈现不同的膨胀系数,内层质 地较软,易于膨化。 鳞片的这种结构,使羊毛具有特 殊的定向摩擦效应,即纤维摩擦时逆鳞片方向的摩 擦力总大于顺鳞片方向的摩擦力。 当洗涤时,在外 力的作用下,纤维只能做单向移动,即沿根部方向 移动,引起纤维和纱线的逐渐缠结,造成毡化,这是 造成羊毛加工洗涤时缩绒的主要原因。 另外,羊毛 的弹性特点也是造成毛织物毡缩的原因,当对羊毛 团或织物反复施加外力时,由于羊毛的伸缩而传递 外力,会引起纤维的蠕动位移,而游动纤维本身的 弹性和运动能牵制、组合压缩变形,最终会导致毛 团 或 织 物 密 集 [5],因 此 ,防 止 毛 织 物 毡 缩 就 要 减 小 定向摩擦效应和改变羊毛固有弹性。 但是,后者会 严重影响羊毛织物的固有特性,所以通过改变羊毛 固有弹性来达到防毡缩效果根本不可取。
羊毛织物的生态防缩整理
侯学锋,姚金波,修 建 ( 天津工业大学,天津 300160)
羊毛织物防缩性及保养技术研究
羊毛织物防缩性及保养技术研究一、引言羊毛织物是热门的天然纤维布料之一。
由于其柔软、耐磨损的特点，羊毛织物在时尚与保暖领域中博得了广泛的认可。
但是，由于羊毛纤维在水中容易缩小，羊绒织物的防缩性问题一直困扰着纺织业。
本文旨在探讨羊毛织物防缩性及保养技术研究。
二、羊毛织物防缩性研究羊毛织物缩小的本质在于纤维之间的抱合力度加强。
羊毛纤维在水中与其他纤维不同，其分子链数目较多，而盐类与碱类等物质能够使羊毛纤维链的结构有所改变，从而使短纤维之间的结合力加大，导致织物缩小。
目前有几种方法可以进一步探讨羊毛织物防缩性问题，包括改变纤维的结构、改变水的化学性质和添加防缩剂等。
1. 改变纤维结构改变羊毛纤维的结构可以通过化学改性和统计模拟等方法实现。
糖基化修饰技术是一种常见的方法，它使用羊毛纤维上的脱氧核糖酸（D-glycaric acid）与羊毛蛋白反应，形成醛-缩酮的骨架结构，从而纤维之间的亲水作用力得到提高，进而改善了防缩性能。
另外，也有研究人员使用统计模拟等方法进行羊毛纤维的结构优化，具体过程是在计算机模型上逐步优化纤维的结构，并通过实验验证结构的可行性。
2. 改变水的化学性质改变水的化学性质是一种有效的改善防缩性能的方法。
在防缩加工时，通常选用含盐的酸性水或弱碱性水。
其中，添加明胶电解质具有增强亲水性、控制纤维间作用力的能力，从而改善了防缩性能。
3. 添加防缩剂添加防缩剂是一种常见的改善防缩性的方法。
防缩剂的种类有很多，不同的防缩剂适用于不同类型的织物。
常见的防缩剂包括聚醚聚酯乙烯醇糊剂、聚氨酯、甲基纤维素等。
聚氨酯防缩剂依靠其分子链的延展性防止织物之间的短纤维抱合，从而实现防缩的目的，聚醚聚酯乙烯醇糊剂则能够形成比水分子更加强的亲水作用力，从而实现更好的防缩效果。
三、羊毛织物保养技术研究羊毛织物的保养与普通织物略有不同，为了保护其柔软、舒适的质感，保养细则显得尤为重要。
具体的保养技术如下：1. 清洗羊毛织物不能使用热水或者搅拌机械清洗。
纯毛织物防毡缩整理
纯毛织物防毡缩整理——理论与实践之浅析摘要:介绍了羊毛织物防毡缩的机理和方法。
着重纯羊毛织物防缩进行的工艺实践。
探讨了加工工艺流程、工艺条件，并对防缩处理后的织物进行了质量检测。
防缩毛织物具有广阔的市场前景。
关键词：防缩处理、羊毛织物、工艺实践Anti felting finishing of wool fabric——Theory and Practice Abstract: Introduced the mechanism and method of wool fabric anti felting, the paper focus on process practice. Discussed the process flow, process conditions,and do quality inspection on anti-felting treatment of fabrics. The anti-felting fabric has a broad market prospect。
Key words：anti felting treatment，wool fabric，process practice羊毛是具有典型鳞片结构的纺织用纤维，正是这一特殊结构使其具有与众不同的缩绒性[1]。
羊毛纤维集合体在一定的温湿度条件下，经反复连续不断的无规则外力作用，体积会逐渐缩小、单重增大，并且表面出现细密绒毛，使人们可以得到外观粗犷、表面绒毛密布、结实厚重、保暖性好的毛纺制品，这是对纺织加工生产有利的一面) 但羊毛的这种缩绒性也存在一定的弊端，它使得普通的、未经防缩处理的纯毛织物发生缩绒，从而导致产品外观不良、起球发毛等现象，严重影响了产品的质量[2]。
生产上为了克服这种现象，多年来，虽然从原料方面采取了选择与搭配使用等多项措施，但仍不能达到防起球与防毡缩的要求) 目前一般采用化学整理的方法来防止纯毛织物的起球和毡缩，经过处理后的制品，穿着时不起球，洗衣机洗涤时，也不会发生毡缩[3]。
羊毛衫收缩及怎么防止收缩
⽺⽑衫收缩及怎么防⽌收缩
(⼀)⽺⽑衫的收缩整理
⽺⽑衫在穿着和洗涤过程中会产⽣收缩变形，共收缩机理为松弛收缩和毡化收缩。
1．松弛收缩⽺⽑衫在编织、统制过程个受到各种⼯艺张⼒，有潜在的变形因素，因此在穿着、贮存或洗涤中会渐渐收缩变形，并趋于某⼀稳定状态。
这种松弛收缩所产⽣的变形在⼯艺设计中已予考虑和控帆应对消费者的使⽤影响不⼤，否则为不合格产品。
2．毡化收缩在洗涤过程中，⽺⽑衫经受过度摩擦，纤维鳞⽚的定向摩擦性使其不断产⽣单向移动，导致鳞⽚缠结、捻并，纤维呈弯曲状，这种收缩现象为毡化收缩。
毡化收缩不可能恢复原状，故要进⾏防缩整理。
(⼆)防缩原理和⽅法
⼀般温过化学处理⽅法改变纤维鳞⽚层结构，达到⽺⽑织物防缩的⽬的。
常⽤的有氯化法，树脂法和氯化树脂法等。
氯化法是笺化法的⼀种，⽺⽑氯化时，氯与氨⽣成氯氨酸NHcl，在⽔解作⽤下，⽣成的游离酸能引起⽺⽑表⾯⾓质分⼦的裂解，从⽽改变⽜⽑纤维的表⾯结构。
经氯化后，⽺⽑纤维⽪质层中的⼆硫基因氧化成为磺酸基；闭，肽键分⼦断裂成为接甚和初级氨基、使鳞⽚在调湿后柔软，易于变形，顺边摩陕系数差异降低。
虽然⽺⽑的回弹性有所降低，但提⾼了⽺⽑纤维的临界表⾯张⼒，有利于树脂覆盖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
羊毛织物的环保防缩整理作者：常亭亭，赵澍来源：《轻纺工业与技术》 2011年第1期常亭亭，赵澍（西安工程大学，陕西西安 710048）【摘要】介绍了毛织物的毡缩机理，概述了现行的环保防缩方法，包括蛋白酶法、低温等离子体法、壳聚糖法、臭氧法和超声波法。
【关键词】羊毛织物；防缩；环保中图分类号： TS195.5+6 文献标识码： B 文章编号： 2095-0101（2011）01-0011-030引言羊毛作为一种天然的蛋白质纤维具有诸多的优点，比如保暖性良好、弹性好、质地坚牢且具有一定阻燃性及防污性，使其深受广大消费者的青睐。
另外羊毛纤维是一种被人们使用最多的动物纤维，具有良好的吸湿功能，被誉为“会呼吸的动物纤维”，冬暖夏凉，四季皆可被使用。
羊毛也具有一个显著的特点：毡缩性。
虽然其缩绒性能够使得毛纺织品具有独特风格，比如经适度缩绒整理后可达到富有弹性，丰满厚实的效果[1]，但是缩绒性不利于纺织品的服用性能，在洗涤时会使得纤维产生毡缩粘化现象，织物变厚，手感粗硬，服装的尺寸不稳定。
如一件未经防缩整理的羊毛衫经水洗后面积收缩率可高达35%~55%，这与国际羊毛局（IWS）制定的毡缩面积不大于10%相差甚远[2]。
近年来，羊毛面料正向着轻薄型方向发展，春夏季产品日益增加，服装的洗涤次数增加，所以，对羊毛的机可洗要求更加迫切。
目前，国内对羊毛的防缩方法也做了大量的研究，现在使用最多的是传统的氯化防缩法。
该法虽然工艺简单、处理效果好，但是在其整理过程中会有可吸收的有机卤化物AOX （Absorbable organic halogen compounds）产生，且有研究表明：被使用最成功的传统防缩方法氯化—赫科塞特法在整理过程中会产生质量浓度高达39mg/L的AOX[3]。
现行的传统防缩方法对环境造成了很大的污染，在提倡低碳经济、保护环境的今天，环境友好型的防缩方法应该被广泛使用。
1毡缩机理羊毛通常是在一定的温度下，在水中受到外力的作用而产生毡缩。
根据收缩的性质可分为两种：松弛收缩和毡化收缩。
松弛收缩是当纤维或纱线在纺纱或织造过程中受到的机械拉伸力不同，在恢复到原来尺寸之前就被加捻或编织固定下来，而产生内聚定型，使其在正常大气压下失去收缩趋势。
但当他们在水中时，内聚定型效应迅速消失而恢复收缩趋势并产生收缩，这种收缩可通过烘干织物重新定型使其达到原来尺寸，属于可逆松弛收缩[4]。
毡化收缩则是由于羊毛本身的结构引起的。
羊毛是细而长的圆柱体，它有三层结构，即包覆于最外部的鳞片层、羊毛的主干—皮质层和处于纤维中心的髓质层（只存在于较粗的羊毛中）。
鳞片层是由角质化的细胞通过细胞间质粘连而成，其结构也不均匀，由外向内依次是鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层，各层差异很大，湿态时呈现不同的膨胀系数，鳞片内层质地较软，易于膨化[3]。
鳞片的一端与皮质层相连，另一端向外撑开，统一由毛根指向毛尖方向，顺鳞片和逆鳞片的摩擦系数存在差异，逆鳞片的摩擦系数U2大于顺鳞片的摩擦系数U1。
洗涤时，在外力的作用下纤维只能向单方向运动，即沿根部方向运动，使纤维产生缠结，在一定的温度下，当有缩剂存在时，羊毛纤维被润湿而膨胀，鳞片张开，促使U2-U1的值增加，定向摩擦效应值（U2-U1）/（U2+U1）随之增加，使纤维维拉向或推向它的根部比向它的梢部更容易，这样反复多次地揉搓挤压使纤维相互缠结，产生毡化现象[4]。
2 环保防缩方法2.1 蛋白酶法蛋白酶法是利用蛋白酶对羊毛的肽键进行水解，使羊毛鳞片及细胞膜复合物等产物产生部分溶解，去除鳞片或削去鳞片棱角，从而达到一定的防缩效果。
蛋白酶具有活性，它是一种专一性强、反应条件温和的催化剂，使用蛋白酶会提高反应效率。
但是单独使用蛋白酶处理羊毛存在一些问题：单独使用蛋白酶对于防缩的作用很小，达不到机可洗的要求，是因为羊毛纤维的鳞片结构使蛋白酶难以进入纤维内部，而且蛋白酶不易消化分解鳞片表层及高硫蛋白，所以仍需要进行预处理以改善羊毛鳞片的结构。
可以采用氧化的方法对羊毛进行预处理，目前使用较多的氧化剂有双氧水，它可以去除羊毛表面长碳链类脂，使得鳞片膨胀、疏松、柔软，这样蛋白酶分子容易进入纤维内部，水解羊毛鳞片，增加整理效果[3]。
用蛋白酶处理羊毛会提高羊毛的某些性能，有研究[5]表明：对羊毛进行适宜的蛋白酶处理后，除可提高羊毛的防缩性外，还可使织物获得良好的悬垂性，使织物比较柔软而且又稍挺爽；可使羊毛变细，提高羊毛品质，羊毛的卷曲度有所增加，白度明显提高；酶处理可增加羊毛光泽，有丝光的效果；可消除刺痒感。
2.2低温等离子体法等离子体是对气态物质施加电场，产生等量的正负离子状态的称谓。
等离子体可按产生需要温度的高低，分为高温等离子体和低温等离子体。
因为羊毛不耐高温，所以对羊毛纤维使用的主要是低温等离子体。
将织物密封于电场中，电场中产生的大量的等离子体和高能电子能使纤维表层产生腐蚀、交联、接枝及共聚反应，通过改变鳞片表面结构，使其边缘趋于平滑，减少了定向摩擦效应，达到了防缩目的。
有实验[6]证明，经低温等离子体处理的羊毛纤维与未经处理的羊毛纤维一样保留着鳞片层，不会影响羊毛的手感。
在输出功率300W、气体的压力133.3Pa的条件下，经过等离子处理30min后，羊毛纤维的表面几乎没有损伤，而且有很好的防缩性。
这是因为虽然处理后的纤维表面与未经处理的纤维表面相比无差异，但摩擦系数确有非常大的变化，减少了摩擦效应，起到了防缩效果，而且经低温等离子体处理过的织物吸湿性提高。
另有研究[7]表明，在压强25Pa和时间3min的处理条件下织物的收缩率仅为3.4%~7.5%，达到了机可洗要求，比起通常工艺处理的羊毛织物洗涤后14.5%的收缩率，防缩效果大大提高，且低温等离子体结合柔软剂能进一步增加防缩作用。
由于等离子体法具有放电性，所以可节约资源，处理过程中无污水及AOX的排放，符合环保要求。
但等离子体处理法也存在几点不足：只能对羊毛织物进行防缩处理，不能处理毛条及散纤维；被处理过的织物重现性差；等离子体在碱性条件下处理效果好，但对羊毛容易造成损伤；设备投资高[3]。
2.3壳聚糖法壳聚糖是甲壳素的一种很重要的衍生物，甲壳素经脱乙酰化程度达到55%以上即可成为壳聚糖。
壳聚糖之所以具有防缩性，是因为它具有一定的成膜性，可在羊毛鳞片表层形成薄膜，从而阻止相邻纤维运动时产生咬合，进而减弱了纤维的定向摩擦效应；更重要的是，壳聚糖还可以填充在鳞片夹角内或某些损伤处，使鳞片相互隔离，使顺逆摩擦系数同时降低，则降低了定向摩擦效应值，起到了防缩的作用。
早在20世纪70年代时，就出现了壳聚糖作为羊毛防缩剂的研究，当时只是简单地利用壳聚糖直接施加于织物，防缩效果并不明显，现阶段有研究证实先经过双氧水（碱性条件下最佳）预处理，再经壳聚糖整理会取得较好的防缩效果[8]。
季莉等人[9]对壳聚糖进行的防毡缩整理进行了探讨，研究表明，采用壳聚糖浸压处理羊毛织物，能有效改善其缩绒性，浸压液的浓度、pH值、壳聚糖的溶解时间对防毡缩性能均有较大影响。
在壳聚糖整理过程中加入一定量的交联剂可有效提高织物防毡缩性，采用经降解后的较低分子量的壳聚糖处理织物能明显提高织物的防毡缩性。
壳聚糖整理虽然会导致织物硬实、手感粗糙、容易泛黄、整理效果耐久性差[3]，但我国的江河湖泊面积广大，甲壳素资源丰富，而且壳聚糖符合环保理念，还是值得进一步地研究的。
2.4臭氧法[10]日本根据羊毛浸水变湿时羊毛纤维表面鳞片竖起，相邻的羊毛相互交叉从而络合紧缩的毡缩机理，开发出了用臭氧进行羊毛防缩的新技术。
将氧气在臭氧产生器中加高压放电制取臭氧，然后将臭氧与羊毛接触，羊毛皮质层发生改性，羊毛各层构造趋向均一化，因此即使羊毛处于湿润状态下也是均匀膨胀的，鳞片不会竖起，也就阻止了羊毛纤维因鳞片竖起而相互交缠毡合产生的缩绒。
美国农业部WRR中心也曾研究过利用臭氧对毛纺织品进行防缩处理，将1~3块毛纺织品相互间隔2~5cm，置于一个容器内，在常压下通入蒸汽和臭氧，并使之在容器内循环，结果证明了用臭氧处理具有均匀、良好的防缩性能。
用臭氧处理羊毛制品除有较好的防缩性外，织物的抗起毛起球性能也有所提高，且保持了与处理前相同程度的抗水性和染色性。
另外，臭氧本身的氧化性使其具有一定的杀菌功能。
其水溶性很低，会大大降低对水的污染性。
虽然臭氧处理也会造成羊毛纤维的强力降低，伸长下降，且生产成本相对较高等问题，不过，随着环境问题的日趋凸显，它将得到更好的利用。
2.5超声波法超声波指频率（音频或声频）高于正常人的听力范围的弹性机械振动，其频率在2×104～2×109Hz。
超声波处理羊毛是利用它对羊毛的蚀刻作用，使羊毛鳞片变钝、变光，从而降低羊毛的摩擦效应，减小羊毛的毡缩性能，且作用时间越长，降低程度越大。
唐淑娟等人[11]研究了超声波在羊毛防缩中的应用，发现利用超声波处理羊毛纤维，可减少药品的用量，降低反应温度，缩短反应时间，且在高猛酸钾用量为1.8%、温度为40℃时防缩效果最好，经超声波处理过的羊毛纤维蓬松性好，羊毛的各项性能指标都很好。
在改善羊毛纤维毡缩性的同时，羊毛纤维的强度和伸长有所降低，但变化不大。
李霞等人[12]研究了超声波协同酶复合整理改善毛织物的防缩性能，实验表明超声波+2709酶+MTG酶复合处理后，毛织物的毡缩率下降到1.75%，达到了理想的防缩效果，且断裂强力和断裂伸长率有所增加，较好地解决了单独用酶处理效果不佳且强力下降等问题。
用超声波进行防缩可节约资源，降低成本，而且符合环保要求。
3结语纺织是影响我国环境问题的一大行业，随着人们环保意识的加强，有必要采用对环境污染小甚至对环境无污染的新技术。
蛋白酶法、低温等离子体法、壳聚糖法、臭氧法和超声波法处理羊毛织物使其到达防缩，均符合现代的环保理念。
参考文献[1]陶建勤，吴洁.羊毛防缩技术纵横谈[J].广西纺织科技，2002，31（1）：46.[2]徐静，董绍伟.羊毛织物防缩整理应用研究评析[J].染整科技，2005，（2）：41.[3]侯学锋，姚金波，修建.羊毛织物的生态防缩整理[J].染整技术，2006，28（7）：12-14.[4]张佳冰，赵世彬，罗海航.现行羊毛防缩整理方法的评述[J].武汉纺织工学院学报，1997，10（2）：80.[5]李全海，张引.蛋白酶在羊毛纤维改性方面的应用[J].河北纺织，2006，（2）：61-62.[6]刘继霞.低温等离子体在纺织加工中的应用与发展[J].江苏纺织，2010，（1）：58-59.[7]唐琴.低温等离子体处理羊毛织物改性研究[J].毛纺科技，2009，37（9）：22.[8]李霞，高卫东，卢雨正.羊毛防缩整理工艺的现状及展望[J].纺织导报，2006，（9）：66.[9]季莉，施亦东，任元元等.采用壳聚糖对羊毛进行防毡缩整理探讨[J].纺织科技进展，2004，（5）：28.[10]易风.羊毛防缩臭氧处理法[J].中国纤检，2005，（6）：43.[11]唐淑娟，韩连顺，周文.超声波在羊毛防缩中的应用[J].印染助剂，2002，19（5）：30-32.[12]李霞，高卫东，王鸿博.超声波协同酶复合整理改善毛织物防缩性的研究[J].毛纺科技，2007，（7）：18-20.。