CN102634971A

CN102634971A - 有色羊绒的一浴二步法脱色工艺及助剂

Info

Publication number: CN102634971A
Application number: CN2012101340730A
Authority: CN
Inventors: 贾丽霞; 王倩; 刘瑞; 许全杰
Original assignee: Xinjiang University
Current assignee: Xinjiang University
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明涉及一组助剂DAC，其兼备选择络合Fe²⁺及温和活化H₂O₂的双重作用，能够实现有色羊绒的一浴二步法预媒脱色工艺。助剂DAC-1及助剂DAC-2，均是是壳聚糖的改性产品，可用于促进Fe²⁺对有色羊绒色素的定向吸附，以及提高H₂O₂对羊绒色素的氧化脱色能力。经企业大试生产，采用本发明的一浴二步法脱色工艺，脱色羊绒的白度可高达53.0％，强力损失率则低于5.0％，高于多数文献报道的指标，具有工艺简单、条件温和，助剂安全、性能优良，脱色质量高、应用范围广等特点，对脱色羊绒纤维的可纺性能影响较小，可用于生产单色纱、拼混纱及夹花纱，同时，对脱色羊绒纤维可采用活性染料等低温染色，色泽鲜艳、牢度与白绒指标相当，有利于拓宽有色绒的应用范畴，提高产品附加值。

Description

有色羊绒的一浴二步法脱色工艺及助剂

技术领域

本发明涉及一组助剂DAC-1及DAC-2，能应用于有色羊绒一浴二步法预媒脱色工艺，属染整技术领域。

背景技术

山羊绒属于稀有的特殊动物纤维，素有“钻石纤维”、“毛中之王”的美名。中国是世界羊绒生产的重要基地，约占世界总产量的50％。中国山羊绒中白绒仅占40％左右，紫绒的数量约占50％。新疆是我国山羊绒的主要产区，年产各类羊绒900～950吨。但是，与内蒙古羊绒相比，新疆羊绒颜色较杂，紫绒，青绒，红绒等有色羊绒约占总量的30％左右。羊绒制品是一种高档产品，多以浅色或中色见长，因此在有色羊绒的选用方面受限严重。另外在同比情况下，有色羊绒制品的售价也仅为白绒制品的1/2左右，对企业的经济效益产生影响明显。

有色羊绒的脱色多年来一直受到关注，与其它有色蛋白质纤维相比，脱色工艺更容易损伤羊绒纤维及影响强力。根据新疆国际信息检索咨询中心对20个国内数据库近20年的相关文献检索统计，涉及有色蛋白质纤维脱色的文献20多项，但没有检索到商品化的羊绒脱色剂以及成熟的生产工艺。在相关文献中，采用金属盐预媒(触媒)氧化(还原)法是研究重点，但是，如何有效去除预媒过程中与纤维角蛋白结合的金属离子，以及如何降低残留金属离子在漂白过程中对有色羊绒的过度损伤等仍是焦点问题。此外，考虑到生产成本、对环境的影响以及对纤维的损伤，如何采用短流程及温和脱色工艺的文献报道尚未查到。

发明内容

本发明提供一种有色羊绒一浴二步法预媒脱色工艺，通过研究制备的助剂DAC-1(Decolored Agents of Cashmere-1)及助剂DAC-2(Decolored Agents of Cashmere-2)的作用，有色羊绒经Fe²⁺预媒后，勿需水洗工序而直接进行H₂O₂氧化，不仅减轻了脱色处理后羊绒的损伤，而且缩短了工艺流程、减少了污水排放。

1、助剂DAC-1的制备

壳聚糖(脱乙酰度＞90％)5.0g置于500mL三角烧瓶中，加入100mL乙醇溶胀，40℃加入40％的NaOH溶液12.5mL，搅拌30min，再分4次加入一氯乙酸的乙醇溶液，升温至60℃，然后分4次加入40％NaOH溶液，保温反应4h。用10％盐酸溶液调节pH至中性，用70％乙醇溶液洗涤数次，再用无水乙醇洗涤2次，过滤后真空干燥得羧甲基壳聚糖，即为助剂DAC-1。当n为聚合度，DAC-1结构式为：

2、助剂DAC-2的制备

称取一定量的壳聚糖(脱乙酰度＞90％)，按摩尔比1∶3加入柠檬酸，在乙醇介质中回流反应4h，经减压蒸馏，将柠檬酸化壳聚糖粗品用无水乙醇洗涤3次，抽滤，于60℃恒温干燥至恒重。当n为聚合度时，柠檬酸化壳聚糖结构式为：

准确称取一定量柠檬酸化壳聚糖，溶于2.0％的醋酸水溶液(调pH至4.0)，用超声波在200Hz下加热5min，使其成为均匀胶体，在搅拌状态下恒速滴定一定含盐酸羟胺的Fe2+溶液，柠檬酸化壳聚糖与Fe²⁺的摩尔比为1∶2，连续反应40min，然后静置12h，过滤，用丙酮乙醇溶液(1∶1/V∶V)将产物沉淀出来，沉淀产物用含水乙醇洗涤，直至洗涤液中检不出SO₄ ^2-，最后用无水乙醇洗涤，室温下真空干燥至恒重，得桔黄色粉末，即为DAC-2。

3、一浴二步法脱色工艺

附图说明

图1：本发明的一浴二步法脱色工艺流程1

①装好羊绒纤维后进水润湿

②加入金鹰高效渗透剂Y-228

③加入预媒剂FeSO₄

④加入柠檬酸

⑤加入助剂DAC-1

⑥保温处理一定时间

⑦加入金鹰高效渗透剂Y-228

⑧加入脱色稳定剂十二烷基硫酸钠和焦磷酸钠

⑨加入助剂DAC-2

⑩加入氧化剂H₂O₂

附图说明

图2：本发明的一浴二步法脱色工艺流程2

与工艺流程1基本相同，不同之处在于：工艺流程2完成①～⑥的预媒处理后，将废液排空后再加入⑦～⑩的氧化脱色液。

在图1或图2所示的预媒处理过程中，按对织物重量(o.w.f.)，金鹰牌高效渗透剂Y-228的用量为2.0～4.0％；预媒剂FeSO₄用量为4.0～10.0％；柠檬酸能够还原稳定Fe²⁺并促进Fe²⁺对羊绒色素定向吸附，用量为2.0～4.0％；助剂DAC-1用量为0.5～1.0％。

在图1或图2所示的氧化脱色过程中，金鹰牌高效渗透剂Y-228用量为1.0～2.0％；氧化剂30％H₂O₂用量为30.0～40.0mL/L；脱色稳定剂十二烷基硫酸钠和焦磷酸钠的用量为3.0～5.0％；助剂DAC-2具有温和活化H₂O₂氧化脱色的能力，有利于降低有色羊绒的脱色温度，减少氧化脱色对纤维的损伤，用量为0.5～1.0％。

4、本发明的优势与特点

(1)工艺简单，条件温和。文献报道的金属盐预媒(触媒)氧化(还原)脱色工艺流程多为：有色羊绒浸湿→预媒处理→排液→热水洗→再次冲洗→氧化脱色→(还原漂白)→热水洗、冷水洗、干燥。应此，与之相比，本发明通过助剂DAC-1和助剂DAC-2的作用，分别减少了预媒处理羊绒的2道水洗工序，以及氧化脱色羊绒的还原漂白工序，不仅缩短工艺流程，降低水量、能量和人工成本，而且减少了对羊绒纤维造成损伤的可能性。

(2)助剂安全、性能优良。本发明制备的助剂DAC-1和助剂DAC-2均为壳聚糖的改性产品，虽然这类天然多糖化合物多有文献研究，但尚无将其改性产品联合应用于有色羊绒脱色的相关报道。根据制备原料、改性方法以及性能特征等，助剂DAC-1和助剂DAC-2均属环境友好型产品，具有良好的水溶性和化学性质稳定，与有色羊绒等具有良好的相容性。

(3)脱色质量高、应用范围广。经企业大试生产，采用本发明的一浴二步法脱色工艺，脱色羊绒的白度可高达到53.0％，强力损失率则控制在5.0％以内，高于多数文献报道的指标，对脱色羊绒纤维的可纺性能影响较小，可用于生产单色纱、拼混纱及夹花纱，同时，对脱色羊绒纤维可采用活性染料等低温染色，色泽鲜艳、牢度与白绒指标相当，有利于拓宽有色绒的应用范畴，提高产品附加值。

具体实施方式：

实例1

根据推荐的工艺流程1，按对织物重量(o.w.f.)，预媒处理液中FeSO₄分别为4.0％、6.0％、8.0％，金鹰高效渗透剂Y-2283.0％，助剂DAC-10.5％，柠檬酸4.0％，pH值4，自40℃升温至60℃，保温80min。漂白工作液：金鹰高效渗透剂Y-2282.0％，30％H₂O₂40mL/L，复合助剂DAC-20.5％，脱色稳定剂十二烷基硫酸钠和焦磷酸钠为3.0％，pH值9，浴比1∶30，在60℃保温120min。脱色羊绒用35℃软水冲洗，再用室温软水清洗，烘干。随着Fe²⁺用量的增加，脱色羊绒白度分别为37.99％、49.89％及48.44％，强力分别为4.12cN、3.97cN及3.89cN。

实例2

根据推荐的工艺流程2，即金鹰高效渗透剂Y-228为4.0％，FeSO₄6.0％，助剂DAC-10.6％，柠檬酸3.0％，pH值5，浴比1∶40，自40℃升温至60℃，保温70min。氧化脱色液：金鹰高效渗透剂Y-228为2.0％，30％H₂O₂浓度为30mL/L，助剂DAC-20.6％，脱色稳定剂十二烷基硫酸钠和焦磷酸钠为5.0％，pH值8.5，浴比1∶30，60℃保温90min。有色羊绒强力4.01cN，脱色羊绒白度52.96％、强力3.96cN，脱色前后纤维脱色强力损失1.2％。

实例3

采用本发明的一浴二步法脱色工艺流程2，脱色羊绒能够用于普拉染料、兰纳洒脱染料、活性染料鲜艳色泽的低温染色。例如，加工色号为M206/JTR-2189，玫红色羊绒800KG，用兰纳素红B 1.10％，兰纳素红2G 1.10％，兰纳素兰3G 0.06％，低温染色助剂10SH 0.4％，助剂J 0.3％，醋酸2.0％，30℃起染，升温速率1℃/min，80℃保温50min，降至50℃加氨水4.0％固色处理20min后，70℃热水洗。脱色羊绒与白绒比例为50∶50搭配。脱色绒的断裂强力3.96cN，断裂强度0.25cN/dtex，染色后不柔软羊绒断裂强力3.94cN，断裂强度0.25cN/dtex。

实例4

在工厂采用本发明一浴二步法脱色工艺流程1进行试生产，加工色号为601/DD-19E的夹花灰羊绒纱500Kg。配比为BKC100黑色∶GYC10050灰色∶VC9513血青∶脱色羊绒为40∶10∶10∶40，纺纱后经对比测试，认为在不影响纺纱质量的前提下，加工羊绒混色或花色效果的产品，完全可将脱色的有色紫绒替代本白羊绒。

Claims

1.本发明涉及一组助剂DAC-1及DAC-2，能应用于有色羊绒一浴二步法预媒脱色工艺。

2.根据权利要求1所述的助剂DAC-1，其特征在于：以壳聚糖为原料，用40％NaOH溶液分4次进行溶胀，再用一氯乙酸的乙醇溶液进行羧甲基化，60℃保温反应4小时后，用10％盐酸中和以及乙醇提纯的淡黄色粉末，可用于促进Fe²⁺对有色羊绒色素的定向吸附。结构式为：

3.根据权利要求1所述的助剂DAC-2，其特征在于以壳聚糖为原料，通过与柠檬酸反应4小时生成Schiff碱。在200Hz超声波作用下，使柠檬酸化壳聚糖成为均匀胶体，再与Fe²⁺进行络合反应40分钟后，用丙酮乙醇溶液(1∶1/V∶V)沉淀产物，再用无水乙醇提纯得桔黄色粉末，可用于提高H₂O₂对羊绒色素的氧化脱色能力。柠檬酸化壳聚糖结构式通为：

4.根据权利要求1所述的有色羊绒的一浴二步法脱色工艺流程1，其特征在于：与常规脱色工艺相比，通过助剂DAC的作用，从而减少了预媒处理羊绒的2道清洗工序，以及氧化脱色羊绒的还原漂白工序。

5.根据权利要求1所述的有色羊绒的一浴二步法脱色工艺流程2，其特征在于：工艺流程1相比，工艺流程2完成预媒处理后，将废液排空后再加入氧化脱色液。

6.根据权利要1所述的一浴二步法预媒脱色工艺，其特征在于：相对有色羊绒纤维的重量，助剂DAC-1用量为0.5～1.0％；助剂DAC-2用量为0.5～1.0％。