專利名稱：：羊毛的微波化學(xué)改性處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬羊毛改性處理領(lǐng)域，特別是涉及羊毛的微波化學(xué)改性處理方法。
背景技術(shù)：
：羊毛紡織品久以其華貴高雅、穿著舒適的天然風(fēng)格而著稱，尤其是羊絨有著"黃金纖維"之美名。羊絨在染色過程中，由于羊毛纖維外表存在疏水性的致密鱗片層，阻礙染料對羊毛纖維的吸附和向內(nèi)部擴(kuò)散，造成羊毛染色困難。為改善羊毛的染色性能，通常采取某些物理或化學(xué)方法對鱗片層進(jìn)行處理，使其鈍化或去除。常規(guī)化學(xué)沸染方法污染環(huán)境，長時間染色易造成纖維泛黃甚至凝膠化，影響染色產(chǎn)品的手感和光澤，且耗能大。而相對于化學(xué)方法，物理變性技術(shù)的應(yīng)用雖然可以減少化學(xué)藥劑用量和染整污水的排放，實(shí)現(xiàn)無水或非水染色，但處理效果往往不如化學(xué)方法。近幾年來，隨著微波應(yīng)用技術(shù)的普及和不斷完善，微波元器件性能在不斷地提高，成本亦大幅度降低，作為一種高新技術(shù)在染整行業(yè)已得到了應(yīng)用，且與傳統(tǒng)染整技術(shù)之間的結(jié)合正日趨成熟。采用微波和化學(xué)結(jié)合的改性處理方法處理羊毛相對于傳統(tǒng)的化學(xué)處理方法具有工藝流程短，能量消耗少的優(yōu)點(diǎn)，可大大縮短改性處理時間，提高生產(chǎn)效率，在較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對羊毛的快速改性，避免纖維長時間化學(xué)改性造成的損傷。微波化學(xué)改性處理方法可以在短時間顯著的提高羊毛織物對毛用活性染料和酸性染料的染色效果，在羊毛織物染色加工中具有一定的應(yīng)用潛力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，該方法工藝簡單，節(jié)約能源，減少或防止環(huán)境污染，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明提供一種羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，該方法包括如下步驟將羊毛在含有化學(xué)整理劑的整理液中浸泡2040min，二浸二軋，軋余率為70120%，然后將其放入微波裝置中照射16min，微波功率為300700W，5060'C熱水水洗，冷水洗，最后烘干。所述的化學(xué)整理劑為尿素；氨水和氯化鈉；雙氧水、硅酸鈉和無水碳酸鈉；甲酸、雙氧水和平平加O;殼聚糖雙胍鹽酸鹽、檸檬酸和次亞磷酸鈉。所述的尿素的使用量為25300g/L。所述的氨水的使用量為0.10.5mol/L，氯化鈉使用量為416g/L。所述的雙氧水的使用量為1050ml/L，硅酸鈉使用量為溶液重量的0.7%，無水碳酸鈉使用量為溶液重量的0.2%。所述的甲酸的使用量為1040ml/L，雙氧水使用量為40ml/L，平平加O使用量為l,0g/L。所述的殼聚糖雙胍鹽酸鹽的使用量為溶液重量的0.21.0%，檸檬酸使用量為溶液重量的1.0%，次亞磷酸鈉使用量為溶液重量的1.0%。所述的羊毛優(yōu)選羊毛機(jī)織物、羊毛針織物或羊毛條。根據(jù)以上所述化學(xué)整理劑的不同本發(fā)明的微波化學(xué)改性處理方法分為微波尿素改性處理法、.微波氨鹽改性處理法、微波雙氧水改性處理法、微波甲酸改性處理法和微波殼聚糖雙胍鹽酸鹽改性處理法。采用微波尿素改性處理法對羊毛織物進(jìn)行處理，尿素是極性較強(qiáng)的分子，在微波作用下，偶極子受到微波高頻電場的作用，因而發(fā)生反復(fù)極化和改變排列方向，在分子間反復(fù)發(fā)生摩擦而發(fā)熱，這樣可迅速將吸收的微波能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鼓蛩卦谖⒉▓鲋锌焖偕郎?，?30'C左右時尿素會發(fā)生熔融并氣化分解成氣體。這一過程中羊毛纖維會由于尿素的熔融和氣化發(fā)生溶脹，增加了其毛效和表面粗糙程度。因此在染色時羊毛纖維對染料有較好的吸附能力，導(dǎo)致了染料和羊毛纖維間反應(yīng)活性的增加，從而提高了染色時的上染率，提高了染色深度。另外，在微波場的作用下尿素對羊毛的作用還包括，尿素可促使胱氨酸水解為半胱氨酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為脫氫丙氨酸，支鏈斷裂，染色性提高。微波氨鹽改性處理提高羊毛織物染色效果是因為羊毛纖維在高溫濕態(tài)下受氨水的作用，結(jié)構(gòu)中的二硫鍵發(fā)生水解，使之變?yōu)閹€基進(jìn)而生成非?；顫姷拿摎浔彼崂m(xù)發(fā)生反應(yīng)，胱氨酸含量大幅度下降，染色的障壁被打破；同時經(jīng)氨水處理后，使羊毛纖維表面正電荷中心濃度增加，從而使染色速率大大提高；另外羊毛纖維中鹽式鍵和氫鍵的狀況，使纖維變得更疏松化，故表觀得色量增加。氯化鈉的加入，可以使羊毛纖維的溶脹增加，有利于染料進(jìn)入纖維內(nèi)部。微波雙氧水改性處理提高羊毛染色效果是由于雙氧水可以去除羊毛表面疏水性的長碳鏈類脂，并且與羊毛鱗片層中的胱氨酸發(fā)生反應(yīng)，部分打開羊毛蛋白中的二硫鍵，因此在染色時可以提高染料與羊毛纖維之間的反應(yīng)性。微波甲酸改性處理也能提高羊毛織物染色的表觀得色量，改性處理中的甲酸(在低溫下主要起溶脹作用)是一種有效的溶脹劑，可使羊毛溶脹，促使雙氧水對胱氨酸二硫鍵的氧化斷裂。采用微波殼聚糖雙胍鹽酸鹽改性處理法對羊毛織物進(jìn)行處理，殼聚糖雙胍鹽酸鹽大分子胍鹽酸鹽中大量NH2+的存在而帶正電荷，殼聚糖雙胍鹽酸鹽在羊毛織物上的均勻分布，使羊毛纖維增加了許多NH2+，這正是活性和酸性染料上染的染座，從而提高了染料對羊毛織物的表觀得色量。有益效果(1)本發(fā)明的改性處理方法工藝簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，相對于傳統(tǒng)化學(xué)處理方法能節(jié)約能源，減少或防止環(huán)境污染；(2)經(jīng)本發(fā)明改性處理的羊毛織物可以大大提高毛用活性染料和酸性染料對羊毛織物的染色性能。圖l是未經(jīng)改性處理羊毛織物的掃描電鏡照片；圖2是經(jīng)微波尿素改性處理羊毛織物的掃描電鏡照片；圖3是經(jīng)微波殼聚糖雙胍鹽酸鹽改性處理羊毛織物的掃描電鏡照片。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1羊毛的微波尿素改性處理方法，包括步驟將羊毛在含有200g/L尿素的整理液中浸泡20min，二浸二軋，軋余率為70%，然后將羊毛織物放入微波裝置中照射lmin，微波功率為300W,50'C熱水充分水洗，冷水洗，最后烘干。改性處理后經(jīng)掃描電鏡照片發(fā)現(xiàn)微波/尿素處理增加了羊毛纖維表面的粗糙程度。實(shí)施例2羊毛的微波氨鹽改性處理方法，包括步驟將羊毛在含有0.4mol/L氨水和8g/L氯化鈉的整理液中浸泡20min，二浸二軋，軋余率為70%,然后將羊毛織物放入微波裝置中照射3min，微波功率為300W，50'C熱水充分水洗，冷水洗，最后烘干。實(shí)施例3羊毛的微波雙氧水改性處理方法，包括步驟將羊毛在含有30ml/L雙氧水、0.7%硅酸鈉和0.2。/。無水碳酸鈉的整理液中浸泡20min，二浸二軋，軋余率為70%，然后將羊毛織物放入微波裝置中照射3min，微波功率為700W，5(TC熱水充分水洗，冷水洗，最后烘干。實(shí)施例4羊毛的微波甲酸改性處理方法，包括步驟將羊毛在含有10ml/L甲酸、40ml/L雙氧水和1.0g/L平平加O的整理液中浸泡40min,二浸二軋，軋余率為120%，然后將羊毛織物放入微波裝置中照射3min，微波功率為700W，60'C熱水充分水洗，冷水洗，最后烘干。實(shí)施例5羊毛的微波殼聚糖雙胍鹽酸鹽改性處理方法，包括步驟將羊毛在含有0.8%殼聚糖雙胍鹽酸鹽、1.0%檸檬酸、1.0%次亞磷酸鈉的整理液中浸泡40min，二浸二軋，軋余率為120%，然后將羊毛織物放入微波裝置中照射6min，微波功率為700W，6CTC熱水充分水洗，冷水洗，最后烘干。改性處理后經(jīng)掃描電鏡照片發(fā)現(xiàn)殼聚糖雙胍鹽酸鹽很明顯的附著在羊毛纖維表面。采用實(shí)施例15對羊毛機(jī)織物(22S/2x22S/2,178x86)進(jìn)行改性處理，之后采用活性蘭納素染料進(jìn)行染色，測試了表觀得色量K/S值，固著率，斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長等。具體測試結(jié)果如下。(1)表觀得色量K/S值和固著率檢測方法表觀得色量K/S值的測定在DatacolorSF650型電腦測色配色儀上測定。固著率表示與纖維鍵合的染料占上染到纖維上的染料總量的百分比。將染色后的織物一半用于氨水洗，一半烘干。將氨水洗后的織物洗凈烘干后，應(yīng)用DatacolorSF650型電腦測色配色儀測氨水洗前后的染色織物的K/S值。然后按公式計算固著率F%=(K/S)氛水洗后x100/(K/S)氨水洗前o測試結(jié)果:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表中可以看出羊毛經(jīng)微波化學(xué)法改性處理后，羊毛染色織物的表觀得色量和固著率都有所提高。微波化學(xué)法改性處理可以顯著提高羊毛織物的染色性能。(2)斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長檢測方法ASTMD5034紡織品的伸長和斷裂強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表中可以看出羊毛經(jīng)微波化學(xué)法改性處理后，染色織物的斷裂強(qiáng)力基本沒有受到影響，對于微波雙氧水、微波甲酸、微波殼聚糖雙胍鹽酸鹽改性處理的相對于未經(jīng)改性處理的染色織物斷裂強(qiáng)力還有較大的提升，而斷裂伸長經(jīng)微波化學(xué)法改性比未經(jīng)改性處理的也有所提升?？椢飻嗔焉扉L的變化一方面受到織物斷裂強(qiáng)力變化的影響，另一方面受到微波處理時試樣的收縮程度的影響，由于羊毛織物經(jīng)微波輻射處理后斷裂強(qiáng)力幾乎沒有受到影響或者是提升的，而浸軋整理液后處于濕態(tài)的羊毛織物在微波輻射下試樣會有一定程度的收縮，因此表現(xiàn)出羊毛織物的斷裂伸長同未經(jīng)改性處理比有所提升。因此可以看出羊毛經(jīng)微波化學(xué)改性處理后物理機(jī)械性能幾乎沒有受到損傷，相反有些方法對這些性能還具有明顯的增強(qiáng)作用。權(quán)利要求1.羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，包括將羊毛在含有化學(xué)整理劑的整理液中浸泡20～40min，二浸二軋，軋余率為70～120％，微波照射1～6min，微波功率300～700W，50～60℃熱水水洗，冷水洗，最后烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的化學(xué)整理劑為尿素、氨水和氯化鈉；雙氧水、硅酸鈉和無水碳酸鈉；甲酸、雙氧水和平平加O;殼聚糖雙胍鹽酸鹽、檸檬酸和次亞磷酸鈉。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的尿素用量為25300g/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的氨水的用量為0.10.5mol/L，氯化鈉用量為416g/L。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的雙氧水的用量為1050ml/L，硅酸鈉用量為溶液重量的0.7%,無水碳酸鈉用量為溶液重量的0.2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的甲酸的用量為1040ml/L，雙氧水用量為40ml/L，平平加0用量為1.0g/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的殼聚糖雙胍鹽酸鹽用量為溶液重量的0.21.0%，檸檬酸用量為溶液重量的1.0%，次亞磷酸鈉用量為溶液重量的1.0%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，其特征在于，所述的羊毛為羊毛機(jī)織物、羊毛針織物或羊毛條。全文摘要本發(fā)明涉及羊毛的微波化學(xué)改性處理方法，將羊毛在含有化學(xué)整理劑的整理液中浸泡20～40min，二浸二軋，軋余率為70～120％，微波照射1～6min，功率為300～700W，50～60℃熱水充分水洗，烘干。本發(fā)明工藝簡單，節(jié)約能源，減少或防止環(huán)境污染，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)本發(fā)明改性處理的羊毛可以大大提高毛用活性染料和酸性染料對羊毛的染色性能。文檔編號D06M101/10GK101671949SQ200910197149公開日2010年3月17日申請日期2009年10月14日優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日發(fā)明者喬真真,何瑾馨,史宇峰,王紅麗,雪趙申請人:東華大學(xué)