次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理對羊毛織物性能的影響

柯貴珍，郭徐易，李曉芳

(武漢紡織大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430020)

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次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理對羊毛織物性能的影響

柯貴珍，郭徐易，李曉芳

(武漢紡織大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430020)

摘要：以羊毛織物為研究對象，對比次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理前后的羊毛織物的特性，分析該處理對羊毛纖維的表面形態(tài)，織物表面親水性，染色性和織物頂破強(qiáng)力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過次氯酸鈣和雙氧水的預(yù)處理，羊毛纖維表面的鱗片有部分脫離，羊毛織物的親水性和對酸性染料的吸附性能得以改善，而織物的頂破性能無明顯變化。

關(guān)鍵詞：羊毛織物次氯酸鈣雙氧水染色性能

羊毛纖維具有優(yōu)良的吸濕性、回彈性和斷裂延伸性，其制備的織物具有手感柔軟豐滿、質(zhì)地堅(jiān)牢、保暖性好、穿著舒適等優(yōu)良的服用性能，但羊毛纖維表面覆蓋的鱗片層使其具有縮絨性，同時阻礙染料在低溫時的吸附。通常情況下，羊毛需在較高溫度下長時間染色，才能獲得較好的染色效果，而高溫經(jīng)常會導(dǎo)致羊毛某些性能的損傷[1，2]。為此，如何有效地降低羊毛織物的氈縮特性，同時降低羊毛染色的溫度，避免高溫染色對羊毛性能的損傷，一直是大家關(guān)注的重點(diǎn)[3-6]。本文通過次氯酸鈣與雙氧水聯(lián)合預(yù)處理的方式對羊毛織物進(jìn)行處理，研究其對毛織物表面性能及對羊毛織物染色性能的影響。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

純羊毛針織物(工廠提供，緯平組織，所用紗線線密度為18tex織物平方米克重為218.7g/m2，)；次氯酸鈣固體、非離子表面活性劑、焦磷酸鈉、乙二胺四乙酸、甲酸、雙氧水、亞硫酸鈉；酸性紅染料。

1.2羊毛織物的前處理

將織物在次氯酸鈉(有效氯60%，4%(o.w.f))，雙氧水(35%H2O2，12mL/L)焦磷酸鈉(2g/L)，乙二胺四乙酸(1g/L)和非離子表面活性劑滲透劑(0.05%)的混合溶液中于40℃處理20min，浴比為1：20。隨后加入亞硫酸鈉(6%(o.w.f))和甲酸(80%，l mL/L)，在50℃處理10 min。冷卻后，取出織物，水洗，于60℃烘干備用。

1.3染色試驗(yàn)

采用酸性紅染料織物試樣進(jìn)行染色，具體工藝配方如下：

在震蕩染色機(jī)上對織物進(jìn)行染色試驗(yàn)，酸性紅染料濃度為2%owf，冰醋酸含量為4%owf，浴比1：50，染液pH值4-4.5。在40℃入染，以2℃/min速率升溫到所設(shè)置的溫度(50℃，70℃，90℃)后保溫60min，染色完畢后取出試樣，用冷水沖洗后烘干備用。

1.4性能表征

1.4.1形貌觀察

將織物試樣真空噴金后用掃描電子顯微鏡((JSM-6510，日本電子株式會社))觀察其表面形貌，加速電壓為5kV，工作距離為7.4mm。

1.4.2芯吸高度測試

將試樣尺寸為1cm×20cm的布條固定在毛效測試儀上，一端垂直浸入2%(o.w.f)的酸性紅染液中1cm。每10min記錄一次染液爬升的高度。

1.4.3接觸角測試

用接觸角測試儀((JY-82視頻接觸角儀測試儀))對織物表面接觸角進(jìn)行測量， 試樣尺寸為2cm×2cm。

1.4.4K/S值測試

在測色配色儀(Datacolor650，廣州市艾比錫科技有限公司)上測出各織物的K/S值，測量時選用D65光源，10°標(biāo)準(zhǔn)視角。

K/S值=(1-R)2/2R

(1)

式中K為染色紡織品的吸收系數(shù)；S為染色紡織品的散射系數(shù)；R為不透明著色樣在分光光度計(jì)上測出的反射值。

1.4.5頂破性能測試

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：FZ/T01030-93《針織物和彈性機(jī)織物接縫強(qiáng)力和擴(kuò)張度的測定 頂破法》測量織物處理前后的頂破強(qiáng)力，所用儀器為YG031P型彈子頂破強(qiáng)力機(jī)。

2結(jié)果與討論

2.1纖維表面形貌的觀察

羊毛織物處理前后的掃描電鏡圖如圖1所示。由圖可看出，織物處理前羊毛纖維表面鱗片比較完整，排列緊密。經(jīng)過雙氧水和次氯酸鈣的處理后，有些羊毛纖維表面的鱗片脫落了，且有些受損比較明顯。

(1)處理前的織物　　　　　(2)處理后的織物

2.2織物的芯吸效應(yīng)

對處理前后的羊毛織物進(jìn)行芯吸實(shí)驗(yàn)， 5塊試樣所測得芯吸高度的平均值如圖2所示。由圖可看出，羊毛織物的芯吸高度隨著吸液時間的延長而增加直至穩(wěn)定。羊毛織物經(jīng)過次氯酸鈣和雙氧水的聯(lián)合處理后，芯吸高度明顯高于未處理的羊毛織物試樣。即氯化和氧化的雙重作用使鱗片部分膨潤，甚至脫離，從而使羊毛纖維的可浸潤性增強(qiáng)。

圖2　羊毛織物處理前后的芯吸高度值

2.3織物的接觸角

用接觸角測試儀測試水滴在羊毛織物表面的接觸角，所得接觸角典型圖片如圖3所示。每種織物測5塊試樣，所得平均接觸角為：處理前羊毛織物的接觸角為134°，雙氧水和次氯酸鈣聯(lián)合處理后羊毛織物的接觸角降至103°，說明雙氧水和次氯酸鈣的聯(lián)合處理能明顯增加羊毛纖維的親水性，從而有利于染料的吸附。

(1)處理前的織物(2)處理后的織物

圖3羊毛織物處理前后的接觸角：

2.4織物的染色性能

酸性染料對在不同溫度下染色羊毛織物的K/S值如下頁圖4所示。隨著染色溫度的提高，染料進(jìn)入羊毛內(nèi)部的阻力減少，上染量顯著增加，最終表現(xiàn)為染色織物的得色深度的明顯增加。尤其是經(jīng)過次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理后的羊毛織物的K/S值，在每一種染色溫度下都高于未處理的羊毛織物，這進(jìn)一步說明了該處理方法對羊毛纖維表面可及性的提升。由于氧化劑對鱗片的剝蝕作用，染料進(jìn)入纖維內(nèi)部的屏障得以進(jìn)一步打開，從而使所染織物的K/S值明顯增加。

圖4　羊毛織物在不同溫度下染色的K/S值曲線

2.5織物的頂破強(qiáng)力

對未處理的和處理后的羊毛織物分別進(jìn)行十組頂破強(qiáng)力的實(shí)驗(yàn)，測出強(qiáng)力值，所得的平均頂破強(qiáng)力值分別為443.80N和442.75N，兩者差別不大，說明在一定條件下，雙氧水和次氯酸鈣的聯(lián)合處理不會對織物的整體力學(xué)性能的產(chǎn)生顯著影響。

3結(jié)論

將羊毛織物采用次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理后發(fā)現(xiàn)，在頂破力學(xué)性能變化不明顯的情況下，該處理降低了羊毛織物表面的接觸角，增加了織物的芯吸高度，使織物對酸性染料的可及性明顯增加。該處理可望在羊毛織物的防氈縮處理和低溫染色方面得到一定的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]戴維·M·劉易斯.羊毛染色[M]. 北京：中國紡織出版社，2012.

[2]王譯晗，王利平. 羊毛低溫染色的研究進(jìn)展[J]. 印染，2015(2)：49-53.

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[4]黃旭. 環(huán)保型羊毛織物抗氈縮處理方法比較[J]. 毛紡科技，2014(2):27-32.

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[6]王可. 臭氧處理對羊毛防氈縮性能的影響[J]. 上海毛麻科技，2012(2)：28-32.

Influence of Combined Treatment of Calcium Hypochlorite and Hydrogen Peroxide on Wool Fabric

KEGui-zhen,GUOXu-yi,LIXiao-fang

(College of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan 430200)

Abstract:Wool fabric was treated with calcium hypochlorite and hydrogen peroxide. The morphology of wool fiber, wicking effect, dyeing property and bursting strength of the fabric were characterized. The results showed that after the treatment, some scales fell off the wool fiber surface, the wicking effect was improved and the K/S value of the dyed wool fabric increased while the treatment had little effect on bursting strength.

Key words:wool fabriccalcium hypochloritehydrogen peroxidedyeing properties

中圖分類號：TS192.561

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-5580(2016)02-0103-03

基金項(xiàng)目：武漢紡織大學(xué)科技創(chuàng)新計(jì)劃(153102)及校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃(2015CXCY010)資助項(xiàng)目。

收稿日期：2016-01-23

第一作者：柯貴珍(1976-)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：紡織材料與功能紡織品。