羊毛拉伸細化所用的拆鍵劑,是指能適度地拆開羊毛中氫鍵、范德華引力鍵、鹽式鍵、疏水鍵及二硫鍵為主的共價鍵等,以有利于羊毛在充分塑化的條件下拉伸細化的助劑。性能優良的拆鍵劑應具備羊毛拉伸時負荷小、損傷小、細化效率高、成本適中及拉伸后白度好等性能。文中對酸、堿、氧化劑、還原劑及其它試劑應用于羊毛拉伸的可能性進行了討論。
1 酸拆鍵劑
對硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、酒石酸、檸檬酸、鹵代酸、甲酸、磷酸、硫氰酸、硅酸和高鹵酸進行篩選,結果如下:
⑴用酸拆鍵拉伸時,pH值的控制是關鍵。在室溫下,當拆鍵液pH值達到2.0時,雖然羊毛多肽鏈并未開裂,但胱氨酸二硫鍵的裂解,已引起羊毛永久性弱化,所以酸性不宜過大。
當拆鍵液pH值≥3時,在沒有高效滲透劑的情況下,羊毛條拉伸率到65%時發生斷裂。添加了高效滲透劑之后,羊毛條拉伸率可達到85%,細化率達到10%~12%。與堿性拉伸細化毛相比,白度、光亮度特別好,損傷特別小,但細化率不夠高。
⑵在眾多的酸中,作為21世紀環保酸的甲酸特別適用。而羥基醇酸如檸檬酸、乳酸、酒石酸等,因有拆鍵反摯的效果,細化率特別低,不適用。
2 堿拆鍵劑
理論上,純堿、燒堿、小蘇打、氨水和醇胺等都可作為羊毛拉伸時的拆鍵劑。當拆鍵液中不加高效滲透劑時,pH值控制在9,羊毛條拉伸率達到70%時就斷裂。當添加了高效滲透劑后,堿性拆鍵液pH值控制在10.0,毛條拉伸率可達110%,細化率可達18%~20%。
但當pH值≥11.0時,即使有高效滲透劑存在,毛條拉伸率也只能達85%,細化率僅15%,而且拉伸毛發脆。
因此,堿性拆鍵液pH值不能大于10.5。這是由于強堿作用于羊毛胱氨酸二硫鍵,產生雙分子消除反應,生成了脫氧苯基丙酸殘基和半胱氨殘基及硫,使二硫鍵產生不可逆斷裂,造成毛纖維損傷,這對拉伸羊毛是不可取的。其反應式如下[1]:
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另外,堿還與羊毛絲氨酸、賴氨酸殘基中的氨基,以及天冬氨酸、精氨酸等多種氨基酸的側鏈反應,致使拉伸羊毛損傷過大。
3 氧化拆鍵劑
過氧化氫、過氧酸、過二硫酸、過一硫酸、過硼酸鹽、高錳酸鉀等用于拆鍵,不論有否高效滲透劑,都因對羊毛纖維損傷過大而不可行[2],具體分析如下:
3.1 過氧化氫
用2.5%過氧化氫,在pH值1.0~5.0、60℃時拉伸率至60%即斷裂。因為此時拆開胱氨酸的速度比半胱氨酸的氧化速度慢,而半胱氨酸的氧化使二硫鍵產生不可逆斷裂,羊毛損傷太大。
3.2 有機過氧酸
用1.5%過醋酸,60℃時拉伸率至65%,羊毛條即斷裂。原因是過氧酸不僅作用到胱氨酸上,也對色氨酸、蛋氨酸發生了攻擊,同時還會使半胱氨酸巰基轉化為單氧化或雙氧化狀態,產生不可逆損傷。
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