羊毛纤维的表面改性方法与流程

本发明涉及一种羊毛改性方法，具体地说涉及一种利用氰酸钠/过氧化氢体系催化氧化腐蚀破坏羊毛纤维表面鳞片结构的方法。

背景技术：

羊毛是一种高档的天然纺织纤维材料，常用于制造西服、时装和针织毛衫等纺织产品。可是，羊毛纤维表面覆盖的鳞片层，会使羊毛纺织品在洗涤过程中发生毡缩，使服装的尺寸、形态发生改变，影响服装的美观和使用性能；同时，紧密的鳞片层结构，在染色过程中阻挡了染料向纤维内部的渗透、扩散，影响羊毛的染色和印花性能，等等；并且，鳞片结构使羊毛纺织品的外观色泽不够鲜艳、光亮程度不足、手感不够光滑柔软，等等。所以，在羊毛纺织品的加工中，常采用氯化处理的方法，破坏或去除羊毛表面的鳞片层结构，使羊毛表面鳞片部分被破坏、鳞片层不再完整，赋予羊毛纺织品防缩或蓬松手感；或将羊毛表面的鳞片层结构全部去除，形成光滑的羊毛表面，赋予羊毛纺织品光滑手感，以达到防缩和增加光泽的目的。然而，由于采用了含氯的化学制剂，目前的氯化处理羊毛改性方法一方面会带来无法处理废水中可吸附有机氯(AOX)的问题；另一方面羊毛上残留的可吸附有机氯(AOX)，可能会给消费者带来健康危害。所以，开发无可吸附有机氯(AOX Free)的羊毛改性方法，是羊毛纺织工业中急需解决的热点、难点问题。

目前，已经开发出的相关技术还有羊毛的蛋白酶改性方法(如诺维信公司丝毛蛋白酶及其应用工艺技术)、紫外线照射Siroflash技术(澳大利亚联邦科学与工业研究组织开发的技术)、等离子体处理等。但是，目前蛋白酶改性方法中蛋白酶对羊毛角蛋白的作用尚不够强，在用蛋白酶处理前还需要氯化或其它氧化处理，蛋白酶才能发挥出它对羊毛鳞片层角蛋白的消化作用；紫外线照射Siroflash技术是直接采用UVC灯管的连续照射，对羊毛的改性作用非常有限，只能轻微地改善羊毛的染色性能，且会引起羊毛的泛黄；等离子体处理的设备投入高、设备不够完善以及产量低无法形成批量生产，等等。

目前，国内尚未见采用氰酸钠/过氧化氢体系对羊毛进行表面鳞片无氯改性、或采用氰酸钠/过氧化氢体系对羊毛预处理再结合生物酶处理的改性技术或相关专利。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决的现有技术存在的不足，提供一种绿色环保的处理工艺的羊毛纤维的表面改性方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种羊毛纤维的表面改性方法，依次进行以下步骤：a.配制处理液；取氰酸钠、焦磷酸钠，30％浓度的双氧水及余量的水，配制后的处理液中液氰酸钠浓度为1-20g/L，焦磷酸钠浓度为0-20g/L，双氧水浓度为10-70g/L；b.以待处理羊毛与处理液的质量之比1:15-1:25，将羊毛待处理品浸泡在上述处理液中，处理液保持温度30-70℃,在超声振荡仪器中振荡10-60分钟；c.清洗处理；将上述经处理液处理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗涤2-4次，每次20-60分钟；将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液，除去多余的处理液后的羊毛带液量为90-150％，然后保持温度30-70℃温度下堆置10-60分钟；d.将经步骤1-3处理后的羊毛在30-120℃干燥。

进一步，将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液的方式包括如下：离心脱水除去多余的处理液或将浸泡过上述溶液的羊毛待处理品用轧车挤去多余的处理液。

进一步，经步骤c)处理过的羊毛采用蛋白酶工艺处理，蛋白酶工艺处理包括如下步骤；配制蛋白酶处理液，蛋白酶处理液包括1-3％owf的蛋白酶、十二烷基苯磺酸钠，1-3％owf的蛋白酶与十二烷基苯磺酸钠混合，采用Na₂CO₃调节蛋白酶处理液pH值至7.5-8，配制后的蛋白酶处理液中十二烷基苯磺酸钠浓度为1g/L,羊毛与蛋白酶处理液的浴比1:25,在40—50℃的蛋白酶处理液中处理50分钟；后续将羊毛用pH为4.2-5的甲酸溶液处理，在70-80℃条件下处理10分钟。

本发明所述羊毛包括羊毛散纤维、羊毛毛条、羊毛纱线或羊毛成衣。

本发明具有如下优点：

1、氰酸钠和双氧水生成氨基过氧甲酸，对双氧水的氧化起催化作用，使双氧水的氧化作用快速发生，对羊毛的腐蚀主要发生在羊毛表面，达到快速腐蚀羊毛鳞片结构的目的，而羊毛内部尽量少地受影响。焦磷酸钠的加入可以氧化作用的速度起到调节作用,控制氧化速度不至于羊毛内部过度损伤。

2、氰酸钠和双氧水生成氨基过氧甲酸，其催化氧化作用是使羊毛角蛋白质肽键断裂水解及切断羊毛表面鳞片层中二硫键，避免了工业界常用的氯化处理带来的AOX问题。采用氰酸钠和双氧水对羊毛改性，改性后的羊毛具有的特性是羊毛表面鳞片破坏或剥落，使其缩绒性下降、亲水性增加、上染速率提高。

3、本发明可以利用现有羊毛加工处理设备，或制作简单的设备，即可进行生产；

4、本发明所用的化学药剂均为常用并市售的化工产品，成本低、来源有保障，而且工艺简单、污水处理方便。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是羊毛原样(表面鳞片层结构完整)的表面鳞片扫描电镜图。

图2是采用传统巴素兰氯化处理羊毛(表面鳞片层结构被部分破坏)的表面鳞片扫描电镜图。

图3是采用本发明实施例1处理后的羊毛表面鳞片扫描电镜图。

图4是采用本发明实施例2处理后的羊毛表面鳞片扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种羊毛的表面鳞片改性方法，以羊毛散纤维作为羊毛待处理品，依次进行以下步骤：

羊毛的表面鳞片改性方法，以羊毛散纤维、羊毛毛条、羊毛纱线或羊毛成衣作为羊毛待处理品，依次进行以下步骤：a.配制处理液；取氰酸钠、焦磷酸钠，30％浓度的双氧水及余量的水，配制后的处理液中液氰酸钠浓度为1-20g/L，焦磷酸钠浓度为0-20g/L，双氧水浓度为10-70g/L；b.以待处理羊毛与处理液的质量之比1:15-1:25，将羊毛待处理品浸泡在上述处理液中，处理液保持温度30-70℃,在超声振荡仪器中振荡10-60分钟；c.清洗处理；将上述经处理液处理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗涤2-4次，每次20-60分钟；将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液，除去多余的处理液后的羊毛带液量为90-150％，然后保持温度30-70℃温度下堆置10-60分钟；d.将经步骤1-3处理后的羊毛在30-120℃干燥。

本实施例所述将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液的方式包括如下：采用离心脱水除去多余的处理液或将浸泡过上述溶液的羊毛待处理品用轧车挤去多余的处理液。

经处理后的羊毛表面鳞片如图3所示。

实施例2

羊毛的表面鳞片改性方法，以羊毛散纤维、羊毛毛条、羊毛纱线或羊毛成衣作为羊毛待处理品，依次进行以下步骤：a.配制处理液；取氰酸钠、焦磷酸钠，30％浓度的双氧水及余量的水，配制后的处理液中液氰酸钠浓度为1-20g/L，焦磷酸钠浓度为0-20g/L，双氧水浓度为10-70g/L；b.以待处理羊毛与处理液的质量之比1:15-1:25，将羊毛待处理品浸泡在上述处理液中，处理液保持温度30-70℃,在超声振荡仪器中振荡10-60分钟；c.清洗处理；将上述经处理液处理的羊毛用20-30℃的清水浸泡洗涤2-4次，每次20-60分钟；将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液，除去多余的处理液后的羊毛带液量为90-150％，然后保持温度30-70℃温度下堆置10-60分钟；d.将经步骤1-3处理后的羊毛在30-120℃干燥。

本实施例所述将清洗处理过的羊毛除去多余的处理液的方式包括如下：采用离心脱水除去多余的处理液或将浸泡过上述溶液的羊毛待处理品用轧车挤去多余的处理液。

经步骤c)处理过的羊毛采用蛋白酶工艺处理，蛋白酶工艺处理包括如下步骤；配制蛋白酶处理液，蛋白酶处理液包括1-3％owf的蛋白酶、十二烷基苯磺酸钠，1-3％owf的蛋白酶与十二烷基苯磺酸钠混合，采用Na₂CO₃调节蛋白酶处理液pH值至7.5-8，配制后的蛋白酶处理液中十二烷基苯磺酸钠浓度为1g/L,羊毛与蛋白酶处理液的浴比1:25,在40—50℃的蛋白酶处理液中处理50分钟；后续将羊毛用pH为4.2-5的甲酸溶液处理，在70-80℃条件下处理10分钟，让蛋白酶失活。

经处理后的羊毛表面鳞片如图4所示。