羊毛絲光仿羊絨花呢的工藝研究
蔣少軍 蘭州理工大學,甘肅蘭州 730050
王幼平,馬慶文 蘭州散毛紡織(集團)公司,甘肅蘭州 730000
作者簡介:蔣少軍(1963-),男,副教授,紡研所所長,主要從事紡織工程的教學和科研
【摘要】通過對羊毛變性產(chǎn)品的試制,探討了羊毛變性產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的有關問題以及如何使羊毛變性產(chǎn)品達到其應有的特點。將8.4tex(70s)羊毛變性處理后紡制仿羊絨花呢,產(chǎn)品具有手感滑糯、舒適有彈性、羊絨感強、呢面光潔、光澤自然柔和等特點。而且羊毛變性技術工藝可行,設備簡單,操作方便。
【關鍵詞】羊毛變性;仿羊絨;花呢;工藝
【中圖分類號】TS190.643 文獻標識碼:B 文章編號:1005-9350(2007)
山羊絨以其輕、暖、柔、滑的優(yōu)良特性被人們譽為"纖維鉆石"、"軟黃金"[1],用其制作的紡織品更是受到消費者喜愛和追逐,使其成為一種時尚的體現(xiàn)和身份的象征。我國雖然是山羊絨的主要生產(chǎn)國,但是仍滿足不了人們的需求,加上絨山羊?qū)χ脖坏钠茐淖饔?,也不能大量的放養(yǎng)[2],因此,山羊絨織物的價格十分昂貴。山羊絨截面近似圓形,由皮質(zhì)層和鱗片層組成,細胞不十分明顯,卷曲較少,鱗片為環(huán)形,邊緣光滑,間距比羊毛大,密度較稀。目前國外正大力開展羊毛超級柔軟加工,國內(nèi)這方面的工作也在進行[3]。本文對羊毛采用變性的方法,使變性后的羊毛織物具有類似山羊絨織物的手感和風格,這樣既可以利用我國的羊毛資源,提高羊毛產(chǎn)品的附加值,滿足人們服用舒適性能的要求,又符合21世紀人類對保護生態(tài)環(huán)境的健康理念。
1 試驗
1·1 試驗材料
試驗材料用8.4tex(70s)新疆細羊毛纖維和山羊絨。細羊毛纖維與山羊絨纖維相比性能相近,其主要的物理機械性能見表1[4]。
表1羊毛與山羊絨的性能對比
| 纖維種類 | 細度 µm | 斷裂強 力cN | 比強度cN/dtex | 斷裂伸 長% | 回潮 率% | 初始 模量 | 保暖率 % |
| 山羊絨 | 13.5-16.5 | 3.75 | 1.38 | 39.5 | 15 | 20.72 | 70.3 |
| 細羊毛 | l6.8-18.11 | 4.20 | 1.15 | 37.6 | 16 | 22.40 | 63.5 |
1·2 試驗試劑與儀器
試驗試劑為二氯異氰尿酸鈉、二氯異三聚氰酸及其鈉鹽、焦亞硫酸鈉、柔軟劑和胰酶等;儀器采用纖維與織物常規(guī)的實驗儀器。
1·3 試驗方法
1·3·1 羊毛變性處理后理化性能的變化
羊毛變性處理技術是一項以提高原料使用檔次、改善羊毛品質(zhì)及適應羊毛織物向涼爽、柔滑方向發(fā)展的一項較新的技術。常采用的是減量細化法(近幾年,拉伸細化法也是一種比
表2 羊毛變性處理前后性能的變化
| 原料 | 細度 | 強力 | 伸長 | |||
| 數(shù)值µm | 變化% | 數(shù)值cN | 變化% | 數(shù)值% | 變化% | |
| 12.8tex原毛 | 34.50 | 23.23 | 38.07 | |||
| 12. 8tex變性毛 | 32.95 | -4.49 | 21.36 | -8.02 | 35.84 | -2.27 |
| 10.1tex原毛 | 26.88 | 19.31 | 44.60 | |||
| l0.ltex變性毛 | 26.64 | -0.89 | 14.01 | -27.41 | 39.51 | -6.89 |
| 8.9tex原毛 | 21.58 | 12.45 | 32.62 | |||
| 8.9tex變性毛 | 20.88 | -3.24 | 8.67 | -30.31 | 28.19 | -4.43 |
| 8.4tex原毛 | 21.50 | 7.64 | 39.28 | |||
| 8.4tex變性毛 | 19.80 | -7.91 | 6.96 | -8.97 | 37.93 | 1.35 |
| 羊絨 | 16.98 | 3.82 | 39.30 |
從表2中可以看出:
(1)變性處理后羊毛的細度有所下降,促使產(chǎn)品手感柔軟、細膩。羊毛纖維的平均長度相應降低,但8.4tex變性毛的長度比羊絨長,所以8.4tex變性毛與羊絨相比能提高紡紗的效果。
(2)變性處理后羊毛纖維的強力和伸長也有所下降,但是,下降幅度不是很大,特別是8.4tex變性毛強力仍高于羊絨,對紡紗性能沒有影響,如果用8.4tex變性毛替代部分羊絨對紡紗生產(chǎn)比較有利。
此外,變性處理后的羊毛,由于表面鱗片的剝落,其吸濕性能有明顯提高;由于定向摩擦效應降低和吸濕性的提高,使變性毛的比電阻下降,這樣有利于提高可紡性;變性毛的比重略有上升;由于表面部分鱗片剝落,耐磨性能提高;變性毛對光的反射程度
1·3·2 羊毛變性處理工藝條件
羊毛變性處理技術主要有四個過程,即氯化處理、脫氯處理、柔軟處理和酶處理[9]。
1·3·2·1 氯化處理
氯化處理是對羊毛進行氧化處理的過程,該技術是通過使用有機氯化劑(即釋氯劑)進行氧化處理則。通過剝?nèi)ゲ糠主[片,使品質(zhì)較低的羊毛鱗片脫落后,接近于羊絨的鱗片結構。生產(chǎn)中使用較多的釋氯劑有二氯異氰尿酸鈉,二氯異三聚氰酸及其鈉鹽[11],這兩種釋氯劑在有水存在時,能發(fā)生水解,水解生成的HClO釋放出濃度較低的有效氯與羊毛緩慢反應,其中氯與羊毛反應的速率,可通過pH值或溫度進行控制。反應速率隨pH值的下降或溫度的升高而加快,如果溫度升高過快,處理不充分不均勻,反之處理時間較長。如果pH值大于7,雖然氧化作用緩慢,處理較均勻,但是羊毛容易泛黃。因此,為了保證氯化處理充分而又均勻,在生產(chǎn)實際中要嚴格控制。
氯化劑用量的多少,直接影響著處理的效果[12]。正式生產(chǎn)前曾對氯化劑用量為4%、5%、7%(對羊毛重)做過小樣試驗。通過在電子顯微鏡下觀察,可以明顯看出,在氯化劑用量為4%時,大多數(shù)羊毛鱗片的邊緣變鈍,端部變得平滑,小部分鱗片被溶去;當氯化劑用量為7%時,羊毛纖維的表面已相當光滑,而且手感柔軟,絕大部分的鱗片已被去除。由于 羊毛經(jīng)氯化處理,羊毛表面會受到損傷,羊毛纖維強力下降,羊毛纖維鱗片的變化,又使纖維的抱合力下降,將會給后道工序的生產(chǎn)帶來一定的困難。隨著氯化劑用量的增大,這種趨勢將更加明顯。因此,氯化劑用量必須控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi),氯化處理的深度只限于在鱗片外層的0.15-0.20µm之間,這樣的氯化處理反應是較緩和的。
1·3·2·2 脫氯處理
羊毛經(jīng)過氯化處理后,纖維上還有少量的有效氯,
2NaHSO3+2Cl2+2H2O→Na2SO4+4HCl+H2SO4
為了保證脫氯作用徹底,焦亞硫酸鈉的用量一般較氯化劑的用量多1%。因此,為了保證處理得比較均勻,緩慢升溫是必要的,這樣可以使焦亞硫酸鈉逐漸分解為亞硫酸鈉。1·3·2·3 柔軟處理與酶處理
經(jīng)過脫氯處理后,羊毛纖維的手感還比較粗糙,需要進行一定的化學處理,提高手感的軟、滑、糯程度,這也就是羊毛變性所要達到的最終目的?,F(xiàn)在生產(chǎn)中一般采用特種柔軟劑和胰酶處理。經(jīng)過小樣試驗發(fā)現(xiàn),加入5%的柔軟劑和2%的胰酶,處理后羊毛比較理想。在進行酶處理時,溶液的pH值和溫度的控制十分重要,因為胰酶只有在適當?shù)膒H值條件下和溫度在
2 產(chǎn)品試制
用變性后的羊毛仿制生產(chǎn)羊絨花呢手感風格的產(chǎn)品,8.4tex(70s)羊毛變性前后的品質(zhì)情況見表3;羊絨花呢和仿羊絨花呢各項坯布物理指標對比情況見表4;羊絨花呢和仿羊絨花呢成品物理指標對比見表5;服用性能對比見表6。從表中可以看出,只要氯化處理和生產(chǎn)各項工藝控制得當,生產(chǎn)的仿羊絨花呢完全可以達到羊絨花呢的各項指標,其產(chǎn)品的生產(chǎn)成本要低的多。
表3 毛條變性前后品質(zhì)情況
| 原料 | 加權平均長度mm | 長度離散系數(shù)% | 長度均方差 | 短纖含量% | 主體基數(shù)% | 主體長度mm | 平均細度µm | 細度均方差 | 細度離散系數(shù)% |
| 未變性毛條 | 67.80 | 33.58 | 22.80 | 3.07 | 60.98 | 61.23 | 20.33 | 5.00 | 24.60 |
| 變性毛條 | 66.20 | 34.76 | 23.01 | 3.23 | 60.87 | 60.88 | 20.12 | 4.88 | 24.25 |
表4 仿羊絨花呢和羊絨花呢坯布物理實驗對比
| 產(chǎn)品 | 幅寬 /mm | 經(jīng)緯密度 根/ | 平方米質(zhì)量g·m-2 | 拉伸強度N | 含油率 | 回潮率 % | 斷裂伸長% | |||
| 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | |||||
| 仿羊絨花呢 | 163.60 | 288.7 | 255 | 225.6 | 398.9 | 390.1 | 0.72 | 5.87 | 22 | 14.5 |
| 羊絨花呢 | 165.01 | 287.5 | 251 | 223.5 | 386.8 | 385.7 | 0.84 | 6.93 | 20.5 | 12.3 |
表5 成品物理實驗對比
| 產(chǎn)品 | 幅寬 /mm | 經(jīng)緯密度 根/ | 平方米質(zhì)量g·m-2 | 拉伸強度N | 含油率 | 回潮率 % | 斷裂伸長% | 染縮% | 縮水率% | ||||
| 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | ||||||
| 仿羊絨花呢 | 150.2 | 314 | 259 | 238.3 | 486.7 | 370.1 | 0.92 | 9.15 | 25.7 | 16.2 | 19.6 | 1.1 | -0.2 |
| 羊絨花呢 | 150.4 | 319 | 267 | 245.6 | 394.9 | 272.4 | 0.18 | 11.9 | 32.3 | 23.1 | 9.9 | 1.3 | 0.6 |
表6 服用性能對比
| 產(chǎn)品 | 緩彈角° | 總角 度° | 彈性率% | 起球 /級 | 撕破強力N | 落水變形/級 | 汽蒸收縮% | 縮水率% | |||||
| 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | 經(jīng) | 緯 | ||||
| 仿羊絨花呢 | 162 | 165 | 327 | 89.8 | 91.9 | 4 | 487 | 370 | 3 | 0.3 | -0.5 | 1.1 | -0.2 |
| 羊絨花呢 | 164 | 168 | 332 | 91.2 | 93.4 | 4 | 500 | 430 | 3.5 | 2.4 | -1.8 | 2.1 | -1.2 |
3 結論
(1)利用8.4tex變性羊毛紡制羊絨花呢產(chǎn)品,具有手感滑糯、舒適有彈性、羊絨感強、呢面光潔、光澤自然柔和等特點,產(chǎn)品色澤較羊絨花呢好,手感及服用性能接近羊絨花呢,試制是成功的。
(2)羊毛變性技術的工藝可行,設備簡單,操作方便。用8.4tex變性毛紡制羊絨花呢,產(chǎn)品成本低,生產(chǎn)比較順利。
(3)羊毛變性處理后理化性能會發(fā)生變化,其纖維平均長度降低;細度下降;強力和伸長有所下降;吸濕性能有明顯提高;比電阻下降;比重略有上升;耐磨性能提高;光澤提高;變性后的羊毛縮絨性下降。
(4)氯化處理過程中,處理液pH值應不大于7,氯化劑用量4%-7%;脫氯處理過程中,焦亞硫酸鈉的用量一般較氯化劑的用量多1%;生產(chǎn)中還可以根據(jù)對產(chǎn)品的要求,在脫氯處理后進行柔軟處理與酶處理,一般加入5%的柔軟劑和2%的胰酶。
(5)變性后羊毛在生產(chǎn)加工中,與正常羊毛的加工工藝應有所區(qū)別。
4 參考文獻
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