羊毛改性研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

周 奕

(山東省紡織設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250013)

1 引言

羊毛作為傳統(tǒng)的紡織原材料，其制品具有手感豐滿、穿著舒適、保溫性好等特點(diǎn)，長(zhǎng)久以來(lái)深受消費(fèi)者的喜愛(ài)，但由于羊毛纖維表面存在鱗片和脂質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致氈縮、染色效果差等問(wèn)題。隨著技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)羊毛制品的要求越來(lái)越高，針對(duì)羊毛改性的研究逐漸成為熱點(diǎn)。目前羊毛改性的研究主要集中在羊毛纖維改性和羊毛織物改性，本文總結(jié)、分析了現(xiàn)階段羊毛改性研究，并對(duì)其今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，為相關(guān)研究提供一定參考。

2 羊毛改性研究現(xiàn)狀

2.1 羊毛纖維改性研究現(xiàn)狀

羊毛纖維改性研究主要集中在改善羊毛的染色性能和賦予其功能性等方面。劉倩等人[1]研究了氰酸鈉與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氨基過(guò)氧甲酸處理對(duì)羊毛結(jié)構(gòu)與性能的影響，通過(guò)探討氰酸鈉用量、焦磷酸鈉濃度、溫度和時(shí)間，發(fā)現(xiàn)氨基過(guò)氧甲酸的強(qiáng)氧化性對(duì)羊毛氧化改性起到活化促進(jìn)的作用，由于處理后羊毛纖維的鱗片和部分表面細(xì)胞膜被破壞，羊毛纖維縮絨性下降，酸性染料染色的初染速率和上染百分率得到提高。賀曉亞[2]研究了超聲波預(yù)處理后的羊毛纖維的染色性能，發(fā)現(xiàn)羊毛纖維經(jīng)過(guò)超聲波處理后，上染率與 K/S值有所升高，而力學(xué)性能與結(jié)晶度有所下降，最佳超聲波預(yù)處理時(shí)間為3小時(shí)。趙曉婷，王利平[3]采用離子液體對(duì)羊毛纖維進(jìn)行處理，以改善羊毛的親水性和染色性能，研究發(fā)現(xiàn)[BMIM]Cl離子液體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、染色溫度為 70℃、處理時(shí)間為10 min時(shí)，羊毛的親水性和染色性能較好。余彤，王雪燕[4]采用單因素優(yōu)化結(jié)合中心組合實(shí)驗(yàn)的方法，探究了明膠溶解溫度、明膠用量等單因素對(duì)增深劑合成效果的影響，進(jìn)一步通過(guò)中心組合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了增深劑的最優(yōu)合成條件，在這一條件下，羊毛的上染率為97.53%，表面染色深度K/S值為28.73。林京等人[5]通過(guò)浸漬的方式對(duì)羊毛纖維進(jìn)行負(fù)離子整理，發(fā)現(xiàn)浸漬時(shí)間、浸漬溫度和整理劑質(zhì)量濃度對(duì)羊毛負(fù)離子釋放性能影響顯著，最優(yōu)浸漬條件為整理劑質(zhì)量濃度1.5 g/L、浸漬溫度50℃、浸漬時(shí)間18 min。姜為青等人[6]對(duì)膠原蛋白溶液改性羊毛纖維進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著膠原蛋白質(zhì)量濃度、膠原蛋白溶液溫度和烘干溫度的增加，毛單紗強(qiáng)力呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。林燕萍[7]探討了超聲波處理對(duì)羊毛纖維性能的影響。發(fā)現(xiàn)超聲波頻率、處理時(shí)間及水溫與羊毛纖維回潮率、表面摩擦因數(shù)和斷裂伸長(zhǎng)率呈正相關(guān)，與纖維斷裂強(qiáng)力及熱學(xué)性能呈負(fù)相關(guān)。張洪鋒等人[8]以苯胺為單體，過(guò)硫酸銨為氧化劑，采用原位吸附聚合法制備了抗靜電聚苯胺改性羊毛纖維，發(fā)現(xiàn)聚苯胺對(duì)羊毛纖維包覆均勻，改性纖維耐洗性和抗靜電性良好，可用于制備抗靜電織物。李秋瑾等人[9]將離子液體[BMIM]Cl溶解微晶纖維素Avicel得到的再生纖維素膜，作為載體固載木瓜蛋白酶，并將其用于修飾羊毛纖維表面鱗片結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化條件下固載木瓜蛋白酶，對(duì)羊毛纖維表面鱗片降解效果較好。

2.2 羊毛織物改性研究現(xiàn)狀

羊毛織物改性研究主要集中在改善羊毛織物的染色性能和氈縮性等方面。阮潤(rùn)女，楊陳[10]探討了酶處理對(duì)美利奴羊毛織物吸水性的影響，發(fā)現(xiàn)SZ蛋白酶可減少羊毛表面的平衡潤(rùn)濕角和改變羊毛織物表面的潤(rùn)濕拉力。胡澤棟等人[11]利用水相法制備的CuInS2量子點(diǎn)對(duì)羊毛織物進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)整理后的羊毛織物對(duì)紫外線的吸收譜帶變寬且吸收性能提高，并且CuInS2量子點(diǎn)可提高織物的物化性能。李淑芳等人[12]使用常壓等離子體射流處理羊毛織物，發(fā)現(xiàn)等離子處理后羊毛織物的吸濕性有明顯改善，力學(xué)性能和透氣性提高，但羊毛織物的手感并未發(fā)生明顯變化。楊文麗等人[13]利用三羥甲基磷交聯(lián)作用，將端氨基超支化聚合物結(jié)合到羊毛纖維上，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用超支化聚合物處理，羊毛織物的氈縮率下降不明顯，而經(jīng)三羥甲基磷/超支化聚合物處理后，羊毛織物的氈縮率下降明顯，且抑菌率和低溫染色性能也有明顯改善。許玲玲[14]使用HRP催化改性羊毛織物同時(shí)賦予其功能，研究了接枝殼聚糖或聚乙烯亞胺的阿魏酸預(yù)改性羊毛織物的物理機(jī)械性能。柯貴珍等人[15]分析了次氯酸鈣和雙氧水聯(lián)合處理前后羊毛織物的性能，發(fā)現(xiàn)次氯酸鈣和雙氧水預(yù)處理后，羊毛纖維表面鱗片部分脫離，羊毛織物的親水性和對(duì)酸性染料的吸附性有所提高。文天紅[16]通過(guò)對(duì)羊毛和羊絨織物進(jìn)行低溫等離子體表面改性處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)等離子體處理后，羊毛與羊絨的濕潤(rùn)性、強(qiáng)力和得色量有所提高，但白度和色牢度變化不明顯。梅靜霞等人[17]使用聚乙二醇二羧酸和L-半胱氨酸對(duì)蛋白酶進(jìn)行修飾，并研究了修飾酶處理后羊毛織物性能，發(fā)現(xiàn)修飾酶處理的羊毛織物氈縮率和強(qiáng)力損失小于未修飾酶。胡蝶[18]研究了綠茶染料上染經(jīng)殼聚糖預(yù)處理后的羊毛織物與羊毛織物原樣和直接染色織物的染色、抗菌、抗氧化及防紫外效果，發(fā)現(xiàn)經(jīng)殼聚糖預(yù)處理后的羊毛織物的染色深度和牢度都有所提高，且在抗菌、抗氧化及防紫外方面也有一定改善。安芳芳等人[19]探討了羊毛織物經(jīng)蛋白酶改性后表面性能變化對(duì)噴墨印花中常用的活性染料墨滴鋪展和顏色性能的影響，結(jié)果表明蛋白酶改性后織物的潤(rùn)濕性能、織物表觀得色深度和色彩鮮艷度提高，不同顏色活性染料墨滴鋪展時(shí)間和鋪展面積明顯減小。吳國(guó)輝[20]探討了紫外線輻照與等離子體處理對(duì)改性羊毛織物性能的影響。發(fā)現(xiàn)兩者均會(huì)改善羊毛織物的防氈縮性、上染率、耐水洗與耐摩擦色牢度，但會(huì)一定程度上影響其力學(xué)性能。

3 羊毛改性發(fā)展趨勢(shì)

3.1 工藝綠色環(huán)保

羊毛改性可賦予羊毛纖維及其織物優(yōu)良的性能，但現(xiàn)階段改性工藝的環(huán)保性方面還存在一定問(wèn)題，如所用試劑有一定毒性、生產(chǎn)過(guò)程能耗較大、廢液廢水有一定危害且處理困難，這些都直接影響了羊毛改性產(chǎn)品的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。優(yōu)選綠色環(huán)保的改性原材料、優(yōu)化生產(chǎn)工藝提高能效、實(shí)現(xiàn)廢液廢水的無(wú)害化處理、提升羊毛改性產(chǎn)品的認(rèn)可程度，是今后的重要發(fā)展方向。

3.2 產(chǎn)品功能多樣

目前，羊毛改性工藝只能優(yōu)化和賦予羊毛纖維或織物某種或者某方面的性能，如染色性、縮絨性、阻燃性等，很難做到一次改性即可賦予羊毛多種性能，難以滿足不同消費(fèi)群體的需求。多次改性又會(huì)對(duì)羊毛的力學(xué)性能造成破壞，嚴(yán)重影響其使用性能。因此，研發(fā)多功能改性助劑或者新型生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)一次改性即可使羊毛擁有多種功能，對(duì)拓展羊毛改性產(chǎn)品的市場(chǎng)具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

羊毛改性產(chǎn)品可彌補(bǔ)常規(guī)羊毛產(chǎn)品生產(chǎn)或使用上的某些不足，更好地滿足人們對(duì)具有功能性、生態(tài)安全性、服用舒適性的羊毛產(chǎn)品需求。目前，羊毛改性研究主要集中在對(duì)羊毛纖維改性和羊毛織物改性兩方面。改性的目的是改善羊毛的染色性、氈縮性和賦予其某些功能。工藝綠色環(huán)保、產(chǎn)品功能多樣是今后羊毛改性研究和發(fā)展重點(diǎn)。