目前,國內(nèi)羊毛抗氈縮工藝普遍采用氯化法.但氯化處理存在易吸氯泛黃、纖維強度損傷大、污染環(huán)境、有害健康等問題.近年來,國內(nèi)外對于羊毛防縮過程中AOX 的污染問題越來越重視,紛紛以立法的形式限制AOX 的排放.低溫等離子對纖維表面改性,再結(jié)合樹脂處理,為羊毛無氯抗氈縮提供了新途徑[1];用蛋白酶處理后的羊毛具有防氈縮、超柔軟、高光澤等性能也引起人們極大的興趣,國內(nèi)外已有不少研究報道.[2-3]但由于蛋白酶是水解酶,會使鱗片層內(nèi)部以及角質(zhì)層受到損傷,限制了其在工業(yè)化中的應(yīng)用.[4]轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(EC2.3.2.13,也稱為TG 酶)是一種能夠催化酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的酶,在蛋白質(zhì)和縮氨酸及各種伯胺之間形成共價鍵交聯(lián).TG 在各種有機體中廣泛存在, 包括動物體、植物體和微生物.商品微生物TG(MTG)用于食品體系,如臘腸、香腸、熱狗中.通過交聯(lián)作用,能改善硬度、彈性和質(zhì)構(gòu).[5]本文研究不同條件對羊毛進行改性整理,以期在保證強度的情況下,提高羊毛針織物的抗氈縮性能,達到機可洗標準.
1 試驗
1.1 材料及藥品
織物:純羊毛針織物.
藥品:30%雙氧水(分析純),JFC、水玻璃(工業(yè)品),蛋白酶Savinase16L(活力20 000 U/mL,諾維信),TG 酶(microbial transglutaminase)100 U/g(日本).
1.2 試驗方法
1.2.1 預(yù)處理
1.2.1.1 洗毛預(yù)處理
將羊毛針織物按1∶30 的浴比,在0.5 g/L 的洗毛液中,40 ℃恒溫處理30 min.輕輕汲取水分,烘干,待用.
1.2.1.2 雙氧水預(yù)處理
將羊毛針織物按1∶20 的浴比,在H2O240 mL/L、水玻璃1 g/L、JFC 1 g/L 的溶液中50 ℃恒溫處理1 h.輕輕汲取水分,烘干,待用.
1.2.1.3 低溫等離子預(yù)處理
電壓400 V(直流電壓),功率1 kW,頻率200 Hz,處理時間2 min.
1.2.2 酶處理
1.2.2.1 蛋白酶處理
將經(jīng)過預(yù)處理的羊毛針織物按1∶20 的浴比,在蛋白酶4%(owf)、pH=8 的溶液中50 ℃恒溫處理40 min,90 ℃殺酶10 min.輕輕汲取水分,烘干,待用.
1.2.2.2 TG 酶處理
將經(jīng)過預(yù)處理(或1.2.2.1 處理)的羊毛針織物按1∶20 的浴比,在TG 酶5%(owf)的溶液中50 ℃恒溫處理2 h,90 ℃殺酶10 min.輕輕汲取水分,烘干,待用.
1.3 測試
DTA 表征:采用CDR-4P 型差熱分析儀對織物進行差熱分析.測試條件為樣品質(zhì)量2~3 mg,室溫升至500 ℃,升溫速率10 ℃/min,N2保護.
氈縮率:參照GB 8628-88《測定織物尺寸變化時試樣的準備、標記和測量》,GB 8629-88《紡織品試驗時采用的家庭洗滌及干燥程序》,GB 11051-89《毛針織物經(jīng)機洗后的松弛及氈化收縮試驗方法》,FZ/T70009-1999《毛紡織產(chǎn)品經(jīng)機洗后的松弛及氈化收縮試驗方法》進行測試和計算.
脹破強度:用YG(B)032D 數(shù)字式織物脹破強度儀按照GB/T 7742.1-2005《紡織品織物脹破性能第1部分:脹破強度和脹破擴張度的測定液壓法》進行測試和計算.
潤濕性:將待測羊毛試樣在標準大氣環(huán)境中平衡24 h,采用微量進樣器將5 μL 去離子水在試樣上方2cm 處垂直滴在平整固定的試樣上,記錄從液滴與試樣接觸到完全鋪展開所需時間,分別測試試樣5 個不同位置,取平均值.
2 結(jié)果與討論
2.1 低溫等離子預(yù)處理對羊毛針織物性能的影響
2.1.1 氈縮率和脹破強度
由表1 中可以看出,用低溫等離子處理的羊毛針織物,其氈縮率明顯下降,由洗毛后的17.20%下降到10.47%;脹破強度增加, 從0.260 MPa 增加到0.276MPa.羊毛針織物經(jīng)過低溫等離子處理后表面發(fā)生刻蝕效應(yīng),而且受活性粒子的作用,鱗片表層胱氨酸部分的二硫鍵斷裂,纖維親水性增加,定向摩擦效應(yīng)降低,故織物氈縮率下降;受低溫等離子刻蝕作用影響,纖維粗糙性增加、纖維抱合力增強、織物的脹破強度增加.[6]
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2.1.2 潤濕性
由表2 可以看出,剛經(jīng)過低溫等離子處理的織物潤濕性能提高相當明顯,潤濕時間由洗毛對照樣的>180.00 s 縮短到<1.00 s,原因是經(jīng)低溫等離子處理的織物,在羊毛鱗片表面形成凹坑,生成一系列極性基團,增加纖維的親水性.但低溫等離子處理過的織物有時效性,即處理過的織物在經(jīng)過一段時間后,其潤濕時間會慢慢變長.放置1 d 后,潤濕時間延長到7.69 s.2~6 d 的潤濕時間以平緩趨勢增加,分別延長至17.94 s、19.71 s、23.29 s、23.01 s 和33.42 s.存在時效性的原因可能是為了使表面自由能最小化,一定時間后經(jīng)低溫等離子處理所獲得的極性基團發(fā)生了遷移或空間伸展方向有了變化,使材料表面的親水性發(fā)生變化.[7]
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