轧染工艺助“黄金纤维”——羊毛再升值

　　羊毛纺织品因其华贵高雅、穿着舒适的风格而扬名业界，其中羊绒更有着“黄金纤维”的美名。羊绒在染色过程中，由于羊毛纤维外表存在疏水性的致密鳞片层，阻碍了染料对羊毛纤维的吸附和向内部扩散，从而造成羊毛染色困难。为改善羊毛的染色性能,通常采取某些物理或化学方法对鳞片层进行处理,使其钝化或去除。尽管相对于化学方法，物理变性技术的应用可以减少化学药剂用量和染整污水的排放，实现无水或非水染色，但处理后的效果却往往不如化学方法。

　　近来，浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司与东华大学化学化工与生物工程学院联合攻关，探索研发出一种新的物理、化学结合方法，即微波化学预处理技术对羊毛的作用效果研究以及在羊毛轧染中的应用潜力。

　　微波辐射时间对羊毛白度的影响

　　三元控股杭州新生印染有限公司在经过试验材料、仪器及设备、处理工艺等多重工序的反复实验后，进入到羊毛轧染工艺研究的重点环节：微波辐射时间对羊毛织物白度影响的关键技术环节，他们将羊毛织物分别在含有100g/L尿素、10g/L氯化钠和0.2mol/L氨水、40ml/L双氧水, 0.7%硅酸钠和0.2%无水碳酸钠、10ml/L甲酸，40ml/L双氧水、0.3%CGH1, 1%CA和1%次亚磷酸钠的整理液中分别浸泡20分钟，在电动小轧车上二浸二轧，轧液率在70%左右,然后将羊毛织物放入微波炉中进行照射，在700W功率下分别辐射1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟，然后进行水洗，烘干。研究不同微波辐射时间对羊毛织物白度的影响。

　　据浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司浙江杭州展义臻工程师介绍，经过反复试验后发现，除了氨盐和双氧水预处理外，其它的预处理方法对羊毛织物的白度影响都较小，随着微波辐射时间的增加，羊毛织物的白度仅有略微的下降，经微波双氧水预处理的羊毛织物由于双氧水的漂白作用白度有较大的提升，经微波甲酸预处理的羊毛织物的白度基本没有改变，在处理3分钟后白度也有略微的提升。

　　他们接下来又做了微波辐射时间对羊毛织物断裂强力的影响试验。据记者了解，他们除了对氨盐进行预处理外，其它的预处理方法对羊毛织物的强力都有所提升。也就是说，除双氧水预处理外，断裂强力都是随着微波辐射时间的延长而增加。羊毛织物在经过各种整理剂的溶液浸轧后，纤维处于湿态，在微波短时间辐射时，微波电场能里主要集中于液态水使之快速升温，液态水的存在有利于羊毛纤维内部结构的调整，使湿态羊毛织物断裂强力提高。

　　展义臻工程师还介绍说：微波、尿素预处理时间对羊毛染色织物表观得色量有所提高。在羊毛织物轧染时，嵌入羊毛纤维内部的尿素吸收染料，导致了染料和羊毛纤维间反应活性的增加。如果辐射时间过短，加热温度过低，尿素不能完全熔融，阻止尿素渗透进入羊毛纤维内部，但是如果辐射时间过长，加热温度过高，尿素将降解，导致染色后织物表观得色量的下降，因此最佳微波辐射时间为3分钟。

　　另外，羊毛纤维中盐式键和氢键的状况，使纤维变得更疏松化，故表观得色量增加。氯化钠的加入，可以使羊毛纤维的溶胀增加，有利于染料进入纤维内部。微波/氨盐预处理超过3分钟后，由于在羊毛织物上的整理液在微波长时间的辐射下已经基本挥发，羊毛纤维在微波辐射3分钟后已经基本由湿态变为干态，因此染色织物的表观得色量变化很小。

　　微波化学法预处理提高染色得色量

　　据这项研究参与者，东华大学化学化工与生物工程学院赵雪介绍，羊毛经微波化学法预处理后，羊毛染色织物的固着率都有所提高，染色织物的断裂强力基本没有受到影响，对于微波双氧水、微波甲酸双氧水、微波CGH1预处理的相对于未经预处理的染色织物断裂强力还有较大的提升，而断裂伸长经微波化学法预处理比未经处理的也有所提升。织物断裂伸长的变化一方面受到织物断裂强度变化的影响，另一方面受到微波处理时试样的收缩程度的影响，由于羊毛织物经微波辐射处理后断裂强力几乎没有受到影响或者是提升的，而处于自然含湿状态的羊毛织物在微波辐射下试样收缩也有一定程度的收缩，因此表现出羊毛织物的断裂伸长同未经预处理时相比有所提升。

　　记者在对这项技术的了解中得知，在羊毛经微波化学法预处理这个环节后可以显著的提高染色性能，并且物理机械性能几乎没有受到损伤，相反有些方法对性能还具有明显的增强作用。

　　同样，微波化学预处理方法对羊毛织物的白度影响较小，随着微波辐射时间的增加，羊毛织物的白度仅有略微的下降，经微波双氧水预处理的羊毛织物由于双氧水的漂白作用白度还有较大的提升。预处理方法对羊毛织物的强力都是有所提升的，并且除双氧水预处理外，断裂强力都是随着微波辐射时间的延长而增加。

　　许多印染企业在探索节能减排以及绿色发展之路上多采用结合自身特点以及获取更多的产品价值上做文章，这项技术的研发他们则是看中了羊毛织物微波化学预处理工艺的研究目前在国内还是空白，这也大大激发了浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司与东华大学化学化工与生物工程学院对此项印染技术的研发和应用热情。微波化学预处理工艺不仅可以显著提高染色效果，同时，研究羊毛织物的微波化学处理工艺相对于传统的化学处理方法还具有工艺流程短，能量消耗少的优点，最重要的，这项工艺在羊毛织物染色生产中具有一定的应用潜力。