生態整理劑---絲素
當前世界紡織的發展引人灃目的主要兩(liang) 個(ge) 研究方向。一是開發新的紡織原料,適應市場,提高產(chan) 品檔次;二是加強後整理力度,開發各種功能性、保健性產(chan) 品,提高產(chan) 品的附加值,滿足市場經濟的需要,在這方麵,日本走在了世界的前列,開發了許多功能性、保健性產(chan) 品。例如內(nei) 衣褲上的絹劑加T、消臭抗菌加工、遠紅外線加工、吸汗加工、清涼感加工、防蟎、保暖性加T、除臭加工,襪子、手套、耳套上的防凍瘡整理及衣上的抗紫外線加工防灰塵整理,洗可穿整理,抗皺防水整理,阻燃整理等等。
進入上世紀9O年代,隨著人們(men) 對穿著生態、環保的日益重視,開發新一代非甲醛類整 劑的呼聲越來越高,而絲(si) 素整理劑的問世,正符合了人們(men) 的環保要求。目前常用的一些非醛類整理劑如有機矽、水溶性聚氨酯類整理劑等,在應用中取得了一定的成效,如何更進一步提高其效果,將是一個(ge) 值得重視的問題。生物整理劑整理則是近年來逐漸引人注目的整理技術,它與(yu) 傳(chuan) 統整理技術不同,是以水溶 絲(si) 素蛋白為(wei) 代表的牛物整理劑,以其安全、無毒和良好的生物相容性,引起了人們(men) 的關(guan) 注。
1 絲(si) 素整理劑技術的研究
絲(si) 素整理足經過蠶絲(si) 蛋白改性技術加工製作的蛋r1質中的氨基酸對人體(ti) 有保健作用,而棉、庥、化學纖維吸附動物性蛋白氨基酸,賦予其原來昕沒有的抗鈹性、伸縮性、蓬鬆性和形狀記憶性等優(you) 良特點。內(nei) 衣經蛋白質改性處理,夏天穿著出汗不貼身,另外,動物性蛋白氨基酸 人體(ti) 的皮膚組成類似,穿著時與(yu) 皮膚接觸,能增進皮膚細胞的活力,防止血管的硬化,還有抗菌性,因此蛋白質改性技術也是一種保健整理技術。經過蛋門改性整理的纖維具有以下特點:
a光澤、風格、手感接近於(yu) 天然蠶絲(si) ,除廠富有抗鈹 和豐(feng) 滿感外,靜電發生量與(yu) 棉同等,且耐洗性好。
b能較永久地發揮以上特性。
2.1製備方法
絲(si) 素整理劑的方法簡便,設帑璺求成本低,投資小。具體(ti) 的製備方法如下:
2.1.1方法一
蠶絲(si) Na2CO3脫膠一製得絲(si) 素-經 CaCl2溶液,去離子水,乙醇(1:8:2)膨化-然後用Alealase堿性蛋 酶水解-通過鈉濾膜脫Ca2+,Cl-活性炭吸附、過濾一絲(si) 素整理液。
2.1.2方法二
蠶絲(si) Na2CO3,脫膠-製得絲(si) 素-經CaCl 溶液,去離子水,乙醇(1:8:2)膨化-然後用HCl水解-NaOH堿液中和-通過鈉濾膜脫 Ca2+,Cl-活性炭吸附、過濾-絲(si) 素整理液。
2.1.3 方法三
蠶絲(si) Na2CO3脫膠-製得絲(si) 索一經Cacl 溶液,去離子水,乙醇(1:8:2)膨化-然後用NaOH水解-Hcl酸液中和-通過鈉濾膜脫Ca2+,Cl-活性炭吸附、過濾-絲(si) 素整理液。
2.2 整理工藝
浸軋(二浸二軋)-烘幹、焙烘-水洗-自然晾幹-成品
2.3應用性能及分析
2.3.1絲(si) 素整理劑對真絲(si) 織物的應用
絲(si) 素整理劑屬於(yu) 一種生物可降解型整理劑,它由廢絲(si) 製成,含有與(yu) 蠶絲(si) 纖維相似的化學組成,具有一定量的遊離活性基團,如羥基、氨基、羧基等,可與(yu) 蠶絲(si) 纖維分子間形成交聯結構,形成了較為(wei) 穩定的化學鍵,或在纖維表麵形成一層薄膜,或沉澱在纖維的無定型區,從(cong) 而提高了真絲(si) 綢的抗皺性,並有較好的耐水洗性,保持了手感、毛效、透氣等原有風格。
據記載用絲(si) 素整理劑與(yu) 有機矽整理劑複合對真絲(si) 綢行整理後,真絲(si) 綢的幹折皺回複角提高45。左右,濕回複角提高70。左右。整理後的織物手感柔軟,色牢度、色澤變化不大,透氣性基本不變。其中未透析絲(si) 素液+有機矽整理的幹折皺回複角比原樣提高62。,濕折皺回複角提高77。,水洗30次後,幹彈還比原樣高34。,濕彈高55。
因此,從(cong) 折皺回複眭提高幅度及耐洗性來說,采用有機矽+未透析絲(si) 素液的整理效果比單用有機矽或有機矽+透析絲(si) 素液的效果好。從(cong) 毛效值的比較(絲(si) 素液+有機矽的毛效值洗前、洗後保持在l0左右,有機矽的毛效值洗前、洗後則為(wei) 7.5和8.7)可以看出,有機矽和絲(si) 素整理劑 昆合整理後,試樣仍保持較高的吸水性,比單用有機矽要好得多。因此,從(cong) 折皺回複眭提高幅度及耐洗性來說,添加有機矽的絲(si) 素蛋白整理劑是一種性能優(you) 良的抗皺整理劑。
經絲(si) 素整理劑整理的真絲(si) 綢,其幹、濕彈性比未整理絲(si) 綢有所提高,並有較好的增重、增厚效果,手感柔軟,光澤柔和,毛效改善,尺寸穩定性改善,保持了真絲(si) 綢原有品質,而且不含有害物質。
為(wei) 更大幅度地提高折皺回複性,可以考慮將絲(si) 素整理劑與(yu) 其他整理劑混合整理,以充分發揮各自的優(you) 點,彌補各自的不足。目前絲(si) 素整理劑關(guan) 於(yu) 改善絲(si) 綢織物的水中收縮率、折皺性、增厚增重性、回彈性等的研究,及與(yu) 其他整理劑複配的研究在國內(nei) 外,尤其是日本)也有相應的報道。
2.3.2絲(si) 素整理劑對羊毛織物的應用
常用的羊毛防縮整理方法多為(wei) 氯化/樹脂,如聚氨酯、聚矽氧烷、聚丙烯酸酯)兩(liang) 步法,生產(chan) 過程ctei.gov.cn繁瑣另外對操作者健康有害,對環境也有汙染。而絲(si) 素整理劑則為(wei) 近年來新開發的生物整理劑,最大的特點就是無汙染、還具有保健功能,並且羊毛纖維和蠶絲(si) 纖維均為(wei) 蛋白質纖維,在結構組成和性質上有許多相近之處(絲(si) 素肽和羊毛角朊均為(wei) 蛋白質),因此整理過程中,兩(liang) 者親(qin) 和力強。絲(si) 素肽可以被羊毛強烈地吸附,它能和羊毛纖維上的活性基團形成氫鍵、鹽鍵、範德華力等,並沉積在鱗片層的間隙內(nei) 和纖維表麵,在纖維上形成一層部分連續的初生絲(si) 素膜,在一定程度上起到阻礙纖維間移動、交搭的作用。雖然單獨使用絲(si) 素整理劑具有一定的防縮作用,減少了化學樹脂的用量,但采用與(yu) 其他整理劑(聚氨酯或殼聚糖)混合整理的方法具有更好的協同性和增效作用,能達到更加理想的加工效果。
采用絲(si) 素整理劑和聚氨酯混合整理後,織物的防縮性將會(hui) 得到很大的提高其收縮率下降6.9%,洗滌50次後下降5.5%,彈性增加,抗皺性提高約33%,具有較好的耐洗性。整理後的織物手感柔軟、豐(feng) 滿、色牢度變化不大。
另外,絲(si) 素液的脫鹽方式、絲(si) 素分子量(分子量大,隻能吸附在纖維的表麵,造成手感僵硬)、助吸劑(使溶液中的絲(si) 素分子易於(yu) 分散而被羊毛纖維吸收,增加了纖維表麵絲(si) 素的吸附量)及整理劑濃度等因素,對毛織物的整理效果也有很大影響。因此在實際運用時,應充分考慮上述因素,以使絲(si) 素整理劑取得良好的整理效果。
2.3.3絲(si) 素整理劑對棉織物的應用
關(guan) 於(yu) 絲(si) 素整理劑在真絲(si) 織物、毛織物上的應用國內(nei) 已做了大量的研究試驗,但對棉的應用研究還不多。這是由於(yu) 絲(si) 素分子結構中缺乏能與(yu) 棉纖維發生共價(jia) 交聯的基團,所以單獨使用固著率較低,抗皺效果不理想。
在現階段,為(wei) 了提高其在織物上的共價(jia) 交聯點,可選用水溶性聚氨酯(Pu)或已二醛作為(wei) 交聯助劑,以提高絲(si) 素整理劑的固著率。聚氨酯(Pu)是一種含氨基甲酸酯的高分子化合物,在高溫條件下,發生解封反應,得到端基為(wei) -NCO的預聚體(ti) ,在纖維上形成具有交聯網狀結構的薄膜;另一方麵,-NCO有很高的反應活性,可與(yu) 棉纖維上的-OH、絲(si) 素整理劑上的-NH2等基團發生反應,從(cong) 而提高整理劑與(yu) 纖維的結合力。
經研究,整理後的棉織物比原樣折皺恢複角有所提高(急彈提高42。,緩彈提高44。),白度為(wei) 87%,撕破強力為(wei) 9l%。而2D樹脂整理後的棉織物其折皺恢複角分別為(wei) ,急彈提高46度,緩彈提高45度,白度為(wei) 88%,撕破強力為(wei) 77%。由此可看出絲(si) 索與(yu) Pu複配整理工藝能達到2D樹脂的整理效果,且強力和手感均優(you) 於(yu) 後者。
用絲(si) 素整理劑加工的棉織物有適當的保濕性、保留性、滲透性和嬰兒(er) 皮膚般的柔軟手感。縮水率明顯降低,耐熱水洗滌和耐中性皂液洗滌性良好,可獲得表而真絲(si) 化效果。大力發展絲(si) 素整理劑用於(yu) 純棉織物的防皺等後續整理效果,使研究更為(wei) 係統化,令絲(si) 素整理劑的生態保健功能得以充分體(ti) 現。
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