次氯酸鈣和雙氧水聯合處理對羊毛織物性能的影響

柯貴珍，郭徐易，李曉芳

(武漢紡織大學紡織科學與工程學院，湖北 武漢430020)

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次氯酸鈣和雙氧水聯合處理對羊毛織物性能的影響

柯貴珍，郭徐易，李曉芳

(武漢紡織大學紡織科學與工程學院，湖北 武漢430020)

摘要：以羊毛織物為研究對象，對比次氯酸鈣和雙氧水聯合處理前后的羊毛織物的特性，分析該處理對羊毛纖維的表面形態，織物表面親水性，染色性和織物頂破強力的影響。試驗結果表明，經過次氯酸鈣和雙氧水的預處理，羊毛纖維表面的鱗片有部分脫離，羊毛織物的親水性和對酸性染料的吸附性能得以改善，而織物的頂破性能無明顯變化。

關鍵詞：羊毛織物次氯酸鈣雙氧水染色性能

羊毛纖維具有優良的吸濕性、回彈性和斷裂延伸性，其制備的織物具有手感柔軟豐滿、質地堅牢、保暖性好、穿著舒適等優良的服用性能，但羊毛纖維表面覆蓋的鱗片層使其具有縮絨性，同時阻礙染料在低溫時的吸附。通常情況下，羊毛需在較高溫度下長時間染色，才能獲得較好的染色效果，而高溫經常會導致羊毛某些性能的損傷[1，2]。為此，如何有效地降低羊毛織物的氈縮特性，同時降低羊毛染色的溫度，避免高溫染色對羊毛性能的損傷，一直是大家關注的重點[3-6]。本文通過次氯酸鈣與雙氧水聯合預處理的方式對羊毛織物進行處理，研究其對毛織物表面性能及對羊毛織物染色性能的影響。

1實驗

1.1實驗材料

純羊毛針織物(工廠提供，緯平組織，所用紗線線密度為18tex織物平方米克重為218.7g/m2，)；次氯酸鈣固體、非離子表面活性劑、焦磷酸鈉、乙二胺四乙酸、甲酸、雙氧水、亞硫酸鈉；酸性紅染料。

1.2羊毛織物的前處理

將織物在次氯酸鈉(有效氯60%，4%(o.w.f))，雙氧水(35%H2O2，12mL/L)焦磷酸鈉(2g/L)，乙二胺四乙酸(1g/L)和非離子表面活性劑滲透劑(0.05%)的混合溶液中于40℃處理20min，浴比為1：20。隨后加入亞硫酸鈉(6%(o.w.f))和甲酸(80%，l mL/L)，在50℃處理10 min。冷卻后，取出織物，水洗，于60℃烘干備用。

1.3染色試驗

采用酸性紅染料織物試樣進行染色，具體工藝配方如下：

在震蕩染色機上對織物進行染色試驗，酸性紅染料濃度為2%owf，冰醋酸含量為4%owf，浴比1：50，染液pH值4-4.5。在40℃入染，以2℃/min速率升溫到所設置的溫度(50℃，70℃，90℃)后保溫60min，染色完畢后取出試樣，用冷水沖洗后烘干備用。

1.4性能表征

1.4.1形貌觀察

將織物試樣真空噴金后用掃描電子顯微鏡((JSM-6510，日本電子株式會社))觀察其表面形貌，加速電壓為5kV，工作距離為7.4mm。

1.4.2芯吸高度測試

將試樣尺寸為1cm×20cm的布條固定在毛效測試儀上，一端垂直浸入2%(o.w.f)的酸性紅染液中1cm。每10min記錄一次染液爬升的高度。

1.4.3接觸角測試

用接觸角測試儀((JY-82視頻接觸角儀測試儀))對織物表面接觸角進行測量， 試樣尺寸為2cm×2cm。

1.4.4K/S值測試

在測色配色儀(Datacolor650，廣州市艾比錫科技有限公司)上測出各織物的K/S值，測量時選用D65光源，10°標準視角。

K/S值=(1-R)2/2R

(1)

式中K為染色紡織品的吸收系數；S為染色紡織品的散射系數；R為不透明著色樣在分光光度計上測出的反射值。

1.4.5頂破性能測試

依據標準：FZ/T01030-93《針織物和彈性機織物接縫強力和擴張度的測定 頂破法》測量織物處理前后的頂破強力，所用儀器為YG031P型彈子頂破強力機。

2結果與討論

2.1纖維表面形貌的觀察

羊毛織物處理前后的掃描電鏡圖如圖1所示。由圖可看出，織物處理前羊毛纖維表面鱗片比較完整，排列緊密。經過雙氧水和次氯酸鈣的處理后，有些羊毛纖維表面的鱗片脫落了，且有些受損比較明顯。

(1)處理前的織物　　　　　(2)處理后的織物

2.2織物的芯吸效應

對處理前后的羊毛織物進行芯吸實驗， 5塊試樣所測得芯吸高度的平均值如圖2所示。由圖可看出，羊毛織物的芯吸高度隨著吸液時間的延長而增加直至穩定。羊毛織物經過次氯酸鈣和雙氧水的聯合處理后，芯吸高度明顯高于未處理的羊毛織物試樣。即氯化和氧化的雙重作用使鱗片部分膨潤，甚至脫離，從而使羊毛纖維的可浸潤性增強。

圖2　羊毛織物處理前后的芯吸高度值

2.3織物的接觸角

用接觸角測試儀測試水滴在羊毛織物表面的接觸角，所得接觸角典型圖片如圖3所示。每種織物測5塊試樣，所得平均接觸角為：處理前羊毛織物的接觸角為134°，雙氧水和次氯酸鈣聯合處理后羊毛織物的接觸角降至103°，說明雙氧水和次氯酸鈣的聯合處理能明顯增加羊毛纖維的親水性，從而有利于染料的吸附。

(1)處理前的織物(2)處理后的織物

圖3羊毛織物處理前后的接觸角：

2.4織物的染色性能

酸性染料對在不同溫度下染色羊毛織物的K/S值如下頁圖4所示。隨著染色溫度的提高，染料進入羊毛內部的阻力減少，上染量顯著增加，最終表現為染色織物的得色深度的明顯增加。尤其是經過次氯酸鈣和雙氧水聯合處理后的羊毛織物的K/S值，在每一種染色溫度下都高于未處理的羊毛織物，這進一步說明了該處理方法對羊毛纖維表面可及性的提升。由于氧化劑對鱗片的剝蝕作用，染料進入纖維內部的屏障得以進一步打開，從而使所染織物的K/S值明顯增加。

圖4　羊毛織物在不同溫度下染色的K/S值曲線

2.5織物的頂破強力

對未處理的和處理后的羊毛織物分別進行十組頂破強力的實驗，測出強力值，所得的平均頂破強力值分別為443.80N和442.75N，兩者差別不大，說明在一定條件下，雙氧水和次氯酸鈣的聯合處理不會對織物的整體力學性能的產生顯著影響。

3結論

將羊毛織物采用次氯酸鈣和雙氧水聯合處理后發現，在頂破力學性能變化不明顯的情況下，該處理降低了羊毛織物表面的接觸角，增加了織物的芯吸高度，使織物對酸性染料的可及性明顯增加。該處理可望在羊毛織物的防氈縮處理和低溫染色方面得到一定的應用。

參考文獻

[1]戴維·M·劉易斯.羊毛染色[M]. 北京：中國紡織出版社，2012.

[2]王譯晗，王利平. 羊毛低溫染色的研究進展[J]. 印染，2015(2)：49-53.

[3]余雪滿，李清政. 羊毛防氈縮處理對染色性能的影響[J]. 毛紡科技,2013(1):43-45.

[4]黃旭. 環保型羊毛織物抗氈縮處理方法比較[J]. 毛紡科技，2014(2):27-32.

[5]曹毅，曹機良，李建輝. L型活性染料對羊毛的低溫染色[J]. 毛紡科技，2014 (11)：13-16.

[6]王可. 臭氧處理對羊毛防氈縮性能的影響[J]. 上海毛麻科技，2012(2)：28-32.

Influence of Combined Treatment of Calcium Hypochlorite and Hydrogen Peroxide on Wool Fabric

KEGui-zhen,GUOXu-yi,LIXiao-fang

(College of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan 430200)

Abstract:Wool fabric was treated with calcium hypochlorite and hydrogen peroxide. The morphology of wool fiber, wicking effect, dyeing property and bursting strength of the fabric were characterized. The results showed that after the treatment, some scales fell off the wool fiber surface, the wicking effect was improved and the K/S value of the dyed wool fabric increased while the treatment had little effect on bursting strength.

Key words:wool fabriccalcium hypochloritehydrogen peroxidedyeing properties

中圖分類號：TS192.561

文獻標識碼：A

文章編號：1008-5580(2016)02-0103-03

基金項目：武漢紡織大學科技創新計劃(153102)及校級大學生創新創業訓練計劃(2015CXCY010)資助項目。

收稿日期：2016-01-23

第一作者：柯貴珍(1976-)，女，博士，副教授，碩士生導師，研究方向：紡織材料與功能紡織品。