摘要:針對有色羽絨不易漂白的問題,對灰色羽絨進行選擇性漂白。通過系統研究預處理(金屬絡合)、清洗、灌白等各道工藝,探索各階段工藝因素對羽絨白度和蓬松度的影響,優化漂白工藝參數。經選擇性氧化漂白和還原漂白聯合處理后,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,經過優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構沒有明顯變化,表面化學結構則發生一定變化,主要是胱氨酸二硫鍵的氧化。優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,而且節能降耗,具有良好的漂白效果。
關鍵詞: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,價格較低廉。對異色絨進行再加工,將其脫色漂白,且保持蓬松輕柔的特性,可極大地提高應用價值。我國是全球最大的羽絨及其制品生產國和出口國,提高灰絨等有色絨的應用價值,具有顯著的經濟效益和社會效益。常見的對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。還原劑對羽絨主要起到化學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間,而且,僅以H202作為氧化劑進行氧化漂白,漂白工藝較難控制,易導致過分氧化或氧化不完全,漂白后的羽絨變脆,易泛黃返色,嚴重影響了漂白羽絨的使用性能[2-5、
本文針對灰羽絨漂白的技術難點,系統研究選擇性氧化漂白、還原漂白和活化漂白對灰色羽絨脫色漂白的效果>.8],開發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合處理技術,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,而且節能降耗。
1實驗部分
1.1實驗材料
材料:灰色羽絨由國家羽絨制品質檢中心提供,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%(工業級)、凈洗劑209(工業級)。
1.2實驗儀器
DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱;DSHZ-300A旋轉式恒溫振蕩器;〗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:預處理、清洗(水清洗或助劑清洗)和雙氧水漂白。分別研究預處理時色素絡合劑用量(0~40%(o.w.f))、預處理時間(10~60miii)、預處理溫度(15~80<t)、PH值(pH=3~7)和浴比(1:20~1:150)對漂白效果的影響;研究清洗條件,如:清洗助劑質量濃度、清洗溫度、時間和pH值等對清洗效果及其后續漂白效果的影響;研究漂白溫度(50~70'€)、時間(0~160min)、穩定劑質量濃度(1~3g/L)、30%雙氧水用量(0-100mL/L)等因素對漂白效果的影響。
1.4還原漂白
對于白度要求很高的情況,在選擇性氧化漂白后再進行還原漂白。具體實驗方案如下:還原劑二氧化硫脲(TD0)質量濃度分別為10、20、30g/L;時間為15min;pH值選中性和弱堿性。
1.5活化漂白
嘗試應用NOBS和TAED做活化劑對有色羽絨進行漂白。具體實驗方案如下:活化劑用NOBS或TAED;活化劑質量濃度為1、3、5g/L;30%雙氧水用量為25mL/L;溫度為60浴比為1:80;時間為60min。
1.6測試方法1.6.1白度測定
采用ZBD型熒光白度儀測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定白度,測試時羽絨層的厚度、壓實程度等均對測試結果有明顯影響,因此,采用定量測試法。具體測試方法如下:稱取定量的羽絨纖維裝在一定規格的塑料袋(10cmxl5cm)中,抖動塑料袋中的羽絨,使其均勻且緊密地置于密封塑料袋一側并壓緊,以確保羽絨層在測試時沒有光線透過,每個試樣在不同部位測5次,取平均值。
1.6.2蓬松度測定
按照FZ/T80001—2002《水洗羽毛羽絨試驗方法》進行測定。
1.6.3堿溶解度測定
羽絨纖維的損傷測試目前尚無測試標準。根據羽絨纖維的特點和課題組的積累,參考GB/T7571—2008《羊毛在堿中溶解度的測定》,采用堿溶解度作為羽絨纖維損傷的間接評價法。計算方法為

式中:%為堿溶前平衡試樣質量,g;妒為堿溶后平衡試樣質量,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。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°,掃描次數為16,分辨率為4cm
2結果與討論
2.1預處理工藝對漂白效果的影響
預處理是有色動物纖維選擇性漂白的關鍵工序,也是與常規漂白的主要不同之處。該過程選用對羽絨纖維色素有絡合作用的金屬離子進行處理,使后續漂白階段雙氧水的反應活性主要集中在黑色素上,達到選擇性漂白的效果。
2.1.1不同金屬離子對白度和蓬松度的影響
為考察不同金屬離子對羽絨纖維白度、蓬松度影響,在預處理時間相同的條件下改變金屬離子種類,測試羽絨白度,結果見圖1。

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