摘要:針對(duì)有色羽絨不易漂白的問題,對(duì)灰色羽絨進(jìn)行選擇性漂白。通過系統(tǒng)研究預(yù)處理(金屬絡(luò)合)、清洗、灌白等各道工藝,探索各階段工藝因素對(duì)羽絨白度和蓬松度的影響,優(yōu)化漂白工藝參數(shù)。經(jīng)選擇性氧化漂白和還原漂白聯(lián)合處理后,灰色羽絨纖維白度由29%提高到68%,并保持良好的蓬松度。SEM觀察和FT-IR分析表明,經(jīng)過優(yōu)化條件下的選擇性氧化漂白和還原漂白,灰色羽絨纖維的物理結(jié)構(gòu)沒有明顯變化,表面化學(xué)結(jié)構(gòu)則發(fā)生一定變化,主要是胱氨酸二硫鍵的氧化。優(yōu)化的漂白工藝解決了灰色羽絨漂白過程中白度和纖維脆損的矛盾,而且節(jié)能降耗,具有良好的漂白效果。
關(guān)鍵詞:灰色羽絨;選擇性漂白;還原漂白;活化漂白;白度;蓬松度
羽絨羽毛可分為白絨和異色絨,與白絨相比,灰絨等異色絨用途受限制,價(jià)格較低廉。對(duì)異色絨進(jìn)行再加工,將其脫色漂白,且保持蓬松輕柔的特性,可極大地提高應(yīng)用價(jià)值。我國是全球最大的羽絨及其制品生產(chǎn)國和出口國,提高灰絨等有色絨的應(yīng)用價(jià)值,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。常見的對(duì)灰羽絨的脫色漂白通常采用氧化處理和還原處理2種工藝⑴。這2種工藝漂白后的羽絨存在諸多問題。還原劑脫色漂白后的羽絨手感較硬,蓬松度低。還原劑對(duì)羽絨主要起到化學(xué)定型的作用而不是脫色漂白。H202作為氧化劑雖然能夠獲得較好的漂白效果,但在漂白過程中需要較高的pH值、較高的水浴溫度和較長的氧化時(shí)間,而且,僅以H202作為氧化劑進(jìn)行氧化漂白,漂白工藝較難控制,易導(dǎo)致過分氧化或氧化不完全,漂白后的羽絨變脆,易泛黃返色,嚴(yán)重影響了漂白羽絨的使用性能[2-5、
本文針對(duì)灰羽絨漂白的技術(shù)難點(diǎn),系統(tǒng)研究選擇性氧化漂白、還原漂白和活化漂白對(duì)灰色羽絨脫色漂白的效果>.8],開發(fā)了全程低溫的選擇性氧化漂白和二氧化硫脲還原漂白的聯(lián)合處理技術(shù),解決了羽絨白度和纖維脆損的矛盾,不僅具有良好的漂白效果,而且節(jié)能降耗。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料
材料:灰色羽絨由國家羽絨制品質(zhì)檢中心提供,蓬松度為17.0cm。
藥劑:次亞磷酸鈉(AR)、焦磷酸鈉(AR)、硫酸亞鐵(AR)、氫氧化鈉(AR)、亞硫酸鈉(AR)、甲酸(AR)、冰醋酸(AR)、氨水(AR)、過氧化氫30%(工業(yè)級(jí))、凈洗劑209(工業(yè)級(jí))。
1.2實(shí)驗(yàn)儀器
DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;DSHZ-300A旋轉(zhuǎn)式恒溫振蕩器;〗SM-5610LV掃描電鏡;Nicolet5700傅里葉紅外光譜儀;WSD-3V熒光白度儀。
1.3選擇性漂白
選擇性漂白處理分3步:預(yù)處理、清洗(水清洗或助劑清洗)和雙氧水漂白。分別研究預(yù)處理時(shí)色素絡(luò)合劑用量(0~40%(o.w.f))、預(yù)處理時(shí)間(10~60miii)、預(yù)處理溫度(15~80<t)、PH值(pH=3~7)和浴比(1:20~1:150)對(duì)漂白效果的影響;研究清洗條件,如:清洗助劑質(zhì)量濃度、清洗溫度、時(shí)間和pH值等對(duì)清洗效果及其后續(xù)漂白效果的影響;研究漂白溫度(50~70'€)、時(shí)間(0~160min)、穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度(1~3g/L)、30%雙氧水用量(0-100mL/L)等因素對(duì)漂白效果的影響。
1.4還原漂白
對(duì)于白度要求很高的情況,在選擇性氧化漂白后再進(jìn)行還原漂白。具體實(shí)驗(yàn)方案如下:還原劑二氧化硫脲(TD0)質(zhì)量濃度分別為10、20、30g/L;時(shí)間為15min;pH值選中性和弱堿性。
1.5活化漂白
嘗試應(yīng)用NOBS和TAED做活化劑對(duì)有色羽絨進(jìn)行漂白。具體實(shí)驗(yàn)方案如下:活化劑用NOBS或TAED;活化劑質(zhì)量濃度為1、3、5g/L;30%雙氧水用量為25mL/L;溫度為60浴比為1:80;時(shí)間為60min。
1.6測(cè)試方法1.6.1白度測(cè)定
采用ZBD型熒光白度儀測(cè)試未脫色原樣及不同條件漂白后纖維的白度值%。松散的羽絨纖維難以直接測(cè)定白度,測(cè)試時(shí)羽絨層的厚度、壓實(shí)程度等均對(duì)測(cè)試結(jié)果有明顯影響,因此,采用定量測(cè)試法。具體測(cè)試方法如下:稱取定量的羽絨纖維裝在一定規(guī)格的塑料袋(10cmxl5cm)中,抖動(dòng)塑料袋中的羽絨,使其均勻且緊密地置于密封塑料袋一側(cè)并壓緊,以確保羽絨層在測(cè)試時(shí)沒有光線透過,每個(gè)試樣在不同部位測(cè)5次,取平均值。
1.6.2蓬松度測(cè)定
按照FZ/T80001—2002《水洗羽毛羽絨試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)定。
1.6.3堿溶解度測(cè)定
羽絨纖維的損傷測(cè)試目前尚無測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)羽絨纖維的特點(diǎn)和課題組的積累,參考GB/T7571—2008《羊毛在堿中溶解度的測(cè)定》,采用堿溶解度作為羽絨纖維損傷的間接評(píng)價(jià)法。計(jì)算方法為

式中:%為堿溶前平衡試樣質(zhì)量,g;妒為堿溶后平衡試樣質(zhì)量,g。
1.6.4掃描電鏡(SEM)觀察
采用JSM-5610LV型掃描電鏡觀察灰色羽絨漂白前后的表面微觀形態(tài)。觀察條件為:加速電壓5kV,電流5mA01.6.5紅外光譜(FT.IR)分析
利用Nicolet5700傅里葉紅外光譜儀進(jìn)行紅外光譜掃描。全反射棱鏡由ZnSe晶體制成,反射角為45°,掃描次數(shù)為16,分辨率為4cm
2結(jié)果與討論
2.1預(yù)處理工藝對(duì)漂白效果的影響
預(yù)處理是有色動(dòng)物纖維選擇性漂白的關(guān)鍵工序,也是與常規(guī)漂白的主要不同之處。該過程選用對(duì)羽絨纖維色素有絡(luò)合作用的金屬離子進(jìn)行處理,使后續(xù)漂白階段雙氧水的反應(yīng)活性主要集中在黑色素上,達(dá)到選擇性漂白的效果。
2.1.1不同金屬離子對(duì)白度和蓬松度的影響
為考察不同金屬離子對(duì)羽絨纖維白度、蓬松度影響,在預(yù)處理時(shí)間相同的條件下改變金屬離子種類,測(cè)試羽絨白度,結(jié)果見圖1。

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