采用芬顿试剂法对羊毛纤维鳞片进行氧化处理,与单用双氧水预处理、蛋白酶处理等常规氧化法进行比较,探讨了芬顿试剂法对羊毛织物防毡缩及染色性能的影响。此外,还讨论了C12H25NaO4S、Fe2+、生物酶及螯合剂EDTA对织物色差ΔE的影响。利用扫描电镜观察被处理羊毛鳞片表层状态,测试了羊毛织物毡缩率、色差、断裂强力。结果表明,芬顿试剂法与常规氧化法相比,对羊毛鳞片具有较强的氧化作用,对羊毛织物防毡缩效果显著,可明显提高织物上染率,织物断裂强力损失率为8·4%,不会影响其服用性能。
羊毛是一种纯天然蛋白质纤维,由鳞片层、皮质层和髓质层组成,羊毛鳞片层的存在和其本身的弹性特点是造成毛织物毡缩的主要原因。目前,主要采用改变鳞片层的方法达到防毡缩的目的。
羊毛织物处理的传统方法,大多是用含氯氧化剂进行处理,起到钝化鳞片层的效果,但产生的AOX对环境的危害非常大。随着环保意识的加强,AOX对环境的危害已经引起极大的关注,研究新型的清洁、少污染的整理剂及其处理方法来取代传统的氯化法已成为羊毛防毡缩的研究热点。
国内外很多学者出于对环保的考虑,大多数选用H2O2作为预处理剂,辅以蛋白酶处理进行羊毛织物的防毡缩加工。尽管H2O2法和生物酶法在羊毛防缩方面取得了一定的进展,解决了污染环境的问题,但由于此法在羊毛鳞片处理上仍存在处理时间较长,处理效果尚不明显等问题。
本文采用芬顿试剂法对羊毛纤维进行处理,试图解决目前存在的问题。芬顿试剂是指由H2O2和Fe2+所配成的混合溶液,由于其具有较强的氧化能力,目前广泛应用于环保、化学反应工艺领域。H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解。Fe2+作为催化剂最终被氧化成Fe3+[4—6]。
材料。羊毛毛条、纯毛织物(市售),十二烷基硫酸钠(C12H25NaO4S)(试剂级,沈阳市试剂五厂)FeSO4·7H2O(试剂级,天津市科密欧化学试剂开发中心),H2O2(35%),酸性蛋白酶(pH值2·5~5·0适宜温度30~45℃,肇东市日成酶制剂有限公司)螯合剂EDTA(试剂级,沈阳市联邦试剂厂),非离子型消泡剂(大连新元化工技术有限公司),醋酸,弱酸性翠蓝A-G。设备及仪器。电子天平,烘箱,YG065织物强力测试仪,红外染色小样机(广东宏达机械有限公司),LV-646扫描电子显微镜(日本JEOL公司),ADCI-60全自动测色色差计(北京辰泰克仪器技术有限公司ADCI-60-C型),HH系列恒温水浴锅。
实验方法及工艺。芬顿法处理:将羊毛毛条及织物用十二烷基硫酸钠(C12H25NaO4S)处理,质量浓度1g/L,浴比1∶40,温度40℃,30min,烘干。然后用FeSO4·7H2处理,质量浓度0·1g/L,pH值小于3,浴比1∶40,温度40℃,30min,烘干。再用50g/LH2O2(35%)处理,浴比1∶40,温度70℃,60min,水洗,烘干。最后用1g/L螯合剂EDTA,pH值<6,浴比1∶40,温度80℃,20min,水洗,烘干。
芬顿-蛋白酶法处理:先采用芬顿法工艺进行处理,再用酸性蛋白酶处理,蛋白酶用量3%(owf)pH值3,浴比1∶40,温度40℃,60min。H2O2(35%)处理:质量浓度50g/L,浴比1∶40温度70℃,60min。蛋白酶处理:酸性蛋白酶用量3%(owf),pH值3,浴比1∶40,温度40℃,60min。H2O2-蛋白酶法处理:采用H2O2和蛋白酶处理工艺对羊毛毛条及羊毛织物进行处理。织物染色工艺:弱酸性翠蓝用量2%(owf),酸性染料匀染剂用量1%(owf),浴比1∶40,pH值调至4~6,50℃入染,升温至80℃,染色20min。
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