微懸浮體脫色有色山羊絨纖維性能研究

文/白旭輝 冷瑜

1 引言

山羊絨被稱為“軟黃金”，是一種非常昂貴又珍稀的紡織材料，它具有細、輕、柔軟、順滑、保暖性好等優良特性，制成的羊絨衫、羊絨圍巾、羊絨大衣等高檔貴重紡織品深受消費者喜愛。山羊絨根據天然色澤可分為白絨、青絨、紫絨，其中白絨因其用途廣泛，易于染制目標顏色而應用價值最高。但是白絨產量有限，高品質的白絨更是稀少，因此企業為降低成本，將青絨、紫絨進行脫色處理，去除天然色澤，得到近似潔白的脫色絨。由于脫色絨纖維性能方面的研究較少，因此本文著重探究青絨、紫絨纖維經微懸浮體脫色處理前后的性能變化，以期為后續紡紗織造過程纖維原料的選擇搭配提供參考。

2 試驗部分

2.1 試驗樣品及儀器

樣品：任選30批寧夏中銀絨業股份有限公司的青分梳山羊絨、紫分梳山羊絨。采用西安工程大學研發的微懸浮體脫色工藝，通過預處理、氧化脫色、還原脫色三步工藝，對有色山羊絨進行脫色處理。

儀器：采用奧林巴斯公司的BX35生態顯微鏡觀察纖維形態變化，用瑞士USTER公司生產的OFDA2000光學掃描儀測試纖維細度、用國產YG004單纖維強力儀測試纖維強力、用國產WSB-3A白度儀測試脫色絨白度。

2.2 測試方法

按照GB/T 16988—2013《特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定》，使用投影顯微鏡，觀察纖維形態的變化。參照GB 18267—2013《山羊絨》中的手排長度方法，使用黑絲絨板、鋼尺，測試纖維手排長度。依據IWTO-47-00《用OFDA測量羊毛纖維直徑的平均值及其分布》，使用OFDA 2000光學分析儀，測定纖維直徑。采用GB 4711—1984《羊毛單纖維斷裂強力和伸長試驗方法》，使用單纖維強力儀，測量單根纖維強力。按照GB/T 17644—2008《紡織纖維白度色度試驗方法》，使用白度儀，每個樣品在白度儀下取不同點分別測試5次，取平均值作為脫色后樣品的白度。根據GB 18267—2013《山羊絨》中，白分梳山羊絨中異色纖維含量試驗方法，檢測脫色后樣品的異色纖維含量，以N根/5g的形式表示，以兩份試樣異色纖維含量的平均值為最終結果。

3 結果與討論

3.1 脫色對纖維形態的影響

觀測青山羊絨、紫山羊絨天然纖維及其經微懸浮體脫色后的顯微投影照片，放大倍數500倍，表觀形態如圖1所示。

圖1 山羊絨表觀形態

從圖1（a）、（c）可知，有色山羊絨鱗片比較薄、翹角小且包覆整個毛干，鱗片表面平整光滑、暴露部分大、密度小，邊緣線細且清晰；但是脫色山羊絨的部分纖維鱗片受損甚至脫落，鱗片表面不再平整光滑；這勢必會增大定向摩擦系數，不利于后續梳紡環節。這是因為有色山羊絨脫色處理雖然在近中性條件，但H2O2用量較高可能使鱗片層部分二硫鍵被破壞，使鱗片層呈現上述現象。

3.2 纖維長度

測試青山羊絨、紫山羊絨天然纖維及其經微懸浮體脫色后的纖維長度，具體情況如表1、表2所示。

由表1、表2可知，有色山羊絨纖維經脫色處理后纖維的長度變短，青絨脫色后長度平均縮短1.37mm，短絨率增加0.91%。紫絨脫色后長度平均縮短1.46mm，短絨率增加0.74%。這是因為脫色過程濕熱加工使纖維內部α-構象發生收縮從而長度收縮，具體表現為纖維平均長度縮短；加之脫色過程中高溫液流的沖擊及脫水轉運過程也有可能使得脫色山羊絨在潛在弱點處發生斷裂脫落；此外，脫色是在H2O2用量較高的條件下進行，氧化劑可能使部分肽鏈發生斷鏈反應。脫色山羊絨平均長度的縮短及短絨率的增加不利于高品質羊絨制品的開發。

表1 青絨脫色前后纖維長度及其變化值

表2 紫絨脫色前后纖維長度及其變化值

3.3 纖維直徑

測試青山羊絨、紫山羊絨天然纖維及其經微懸浮體脫色后的纖維直徑，具體結果如表3、表4所示。

由表3、表4可知：有色山羊絨纖維經脫色處理后纖維變細。其中，青絨脫色后纖維直徑變小0.15μm，直徑CV值增加0.01%；紫絨脫色后纖維直徑變小0.14μm，直徑CV值降低0.29%。這可能是因為有色山羊絨在脫色及后續凈洗環節，纖維表面的油脂與污物被洗除，使得纖維直徑略有降低。

3.4 纖維強力

測試青山羊絨、紫山羊絨天然纖維及其經微懸浮體脫色后的纖維強力，具體結果見表5、表6。

由表5、表6可知：有色山羊絨經脫色處理后纖維強力降低，青絨脫色后纖維強力降低0.24cN，伸長平均下降0.21%；紫絨脫色后纖維強力下降0.19cN，伸長平均下降0.31%。這是因為山羊絨纖維對氧化劑、還原劑比較敏感，兩者都能使肽鏈間的交聯被破壞，在有色山羊絨的脫色過程使肽鏈發生水解進而形成潛在損傷，在拉伸測試時羊絨纖維易在潛在損傷處發生斷裂，具體表現為強力略有下降。

3.5 纖維白度

測試青山羊絨、紫山羊絨天然纖維及其經微懸浮體脫色后的纖維白度，計算異色纖維含量，結果如表7、表8所示。由表7、表8可知：有色山羊絨脫色后纖維白度達到白度指標要求。青絨脫色后纖維白度平均值為71.5%，較標準值高21.5%；紫絨脫色后纖維白度平均值為70.5%，較標準值高20.5%，符合生產所需白度要求。這是由于脫色處理時H2O2分解產生自由基HO2-破壞山羊絨內部天然色素的共軛雙鍵，達到漂白的目的。

表3 青絨脫色前后纖維直徑及其變化值

表4 紫絨脫色前后纖維直徑及其變化值

表5 青絨脫色前后纖維強力及其變化值

表6 紫絨脫色前后纖維強力及其變化值

表7 青絨脫色后纖維白度及異色纖維含量

表8 紫絨脫色后纖維白度及異色纖維含量

3.6 異色纖維含量

由表7、表8可知：有色山羊絨脫色后，異色纖維含量符合白絨異色纖維含量指標要求。青絨脫色后異色纖維含量平均為6根/5g，紫絨脫色后異色纖維含量平均為7根/5g，均低于要求值15根/5g，這為保證純白色或淺色產品的品質奠定基礎。

4 結論及建議

（1）脫色過程是通過氧化與還原破壞了羊絨固有的色素基團，達到提高纖維白度目的。脫色處理對羊絨纖維的表面形態、長度、細度、單纖維強力均有不同程度的影響，脫色山羊絨纖維受到一定程度的損傷。

（2）針對20.8×2tex～12.5×2tex等精紡紗，不建議使用脫色絨或者脫色絨染色。精紡紗對原料的長度和強力要求較高且精紡產品的制成率均在80%左右，因此大量短絨會被梳理去除。由于脫色處理使山羊絨的強力降低且短絨率增加，因此大量的脫色絨或者脫色絨染色的纖維會被梳理掉，導致產品顏色不易控制，此時紗線條干均一度難以控制。

（3）針對27.8×2tex粗紡紗，也不建議使用脫色絨或脫色絨染色。該規格紗線對原料長度及強力要求亦較高，脫色絨或者脫色絨染色長度及強力均有所下降，不利于紡紗。

（4）針對粗紡紗線淺色或白色紗，不建議使用脫色絨或者脫色絨染色，因為脫色絨耐日曬色牢度不如白絨，易發生色變；針對粗紡紗線中色或深色紗線，可以使用脫色絨，脫色后可直接當白絨使用，比例不宜超過30%，因為脫色絨鱗片受到不同程度的破壞，使得染品的色牢度不穩定，具體體現在皂洗之后易色變，生片顏色和洗縮后差異較大不易控制。

（5）針對63tex、71tex圍巾紗，不建議使用脫色絨或者脫色絨染色。因為脫色絨縮絨性較低，如白色和藏青色交織的藍白方格圍巾，由于白色中含有一定比例的脫色絨。兩色紗線縮率不一致，導致白色發生“起泡”現象，給后道圍巾整理帶來很大困擾。

山羊絨作為昂貴而又珍稀的纖維原料，有色山羊絨經微懸浮體脫色后再合理地應用于不同的加工品種中顯得尤為重要，如果實際生產中必須使用脫色絨染色，建議比例控制在1/3左右。上述觀點是對紫絨、青絨脫色后使用范圍的一點淺見，參照建議配絨，對產品品質必定有所提升。