CN105544225B - 一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺 - Google Patents

一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺，包括氯化、还原、水解和柔软步骤。本发明氯酶法丝光处理工艺步骤简单，通过采用络氨酸在辣根过氧化物酶的催化作用下与羊毛织物表面的络氨酸残基交联反应，对络氨酸残基形成保护作用，阻止氯化剥鳞后残留的氯和羊毛表面的络氨酸残基发生氧化反应，与现有技术中的氯酶法相比，丝光处理前后的羊毛黄变更小。

Description

一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体涉及一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺。
背景技术
鳞片层是羊毛纤维特有的结构，它使羊毛具有特殊的光泽和缩绒性能，同时也导致羊毛染色困难、洗涤时形态稳定性差和穿着时的刺痒感。鳞片层是由角质化的扁平状细胞通过细胞膜复合物。羊毛的丝光原理就是采用适当的物理、化学的方法对羊毛的鳞片进行柔化降解，使羊毛的鳞片受到损伤，部分或完全剥除，从而改善羊毛纤维的表面形状，使其具有羊绒般的手感与光泽。现有技术中物理的方法有树脂增量法，化学方法常用细化减量法。目前针对羊毛织物常用的方法为细化减量法。减量法包括氯化法、氧化法和蛋白酶减量法。氯化法需要产生大量的水洗液，而蛋白酶法的酶活性需要严格的反应条件，改进的技术方案采用氯化法和蛋白酶法相结合的氯酶法，该方法释氯剂使用量少，且产生的水洗液较少。在氯酶法丝光羊毛工艺中，由于氯化处理后羊毛纤维仍残留少量的氯，如果不进行清洗脱氯，这种残留氯会继续和羊毛中的酪氨酸残基化合物发生缓慢氧化反应，引起羊毛泛黄，强力损伤等问题。上述黄变现象在羊毛染浅色时会使丝光羊毛织物泛黄。现有技术中可以通过选用双氧水氧化法避免上述现象，但是双氧水氧化法也不可避免的会对羊毛纤维的表面造成损伤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种丝光处理后黄变和强力损伤较小的羊毛织物的氯化丝光处理工艺。
为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将蓬松处理后的羊毛织物置于pH值为3.5～4.5的水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应30～40min，然后将羊毛织物取出；
S2：将带液的羊毛织物浸渍于还原处理液中，升温至33～38℃，保温反应5～8h，然后升温至80～90℃保温10～20min；
S3：将S2所得羊毛织物置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，42～50℃浸泡20～30min后，用pH值为5～6的洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2～3次；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含柔软剂的水溶液中清洗，干燥，得丝光处理后的羊毛织物；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为7.5～9.5；水解处理液的pH值为6～8。
含氯的二氯异氰尿酸盐氧化水解使羊毛鳞片层中的二硫键和肽键断裂，多余的游离氯分散于处理液中，羊毛表面经氯化处理后生成的络氨酸残基，在剥鳞和还原处理之间增加S2，络氨酸在辣根过氧化物酶的催化作用下与羊毛织物表面的络氨酸残基交联反应，形成二络氨酸键或异二络氨酸键，对络氨酸残基形成保护作用，阻止氯化剥鳞后残留的氯和羊毛表面的络氨酸残基发生氧化反应，同时，还原剂与游离氯反应生成稳定的氯离子，第三步中采用蛋白酶对经氯化处理后的肽链催化水解，二络氨酸键或异二络氨酸键水解。利用络氨酸交联形成二聚体保护羊毛表面影响颜色的酪氨酸残键，与现有技术中的氯酶法获得的丝光羊毛相比，黄变小，羊毛的手感和颜色好。
为了保证酶促反应体系的pH值相对稳定，优选的技术方案为，pH值调节剂为缓冲对，所述缓冲对为选自硼酸-硼砂缓冲对、甘氨酸-氢氧化钠缓冲对和碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对中的一种。硼酸和氢氧化钠均会深入羊毛内部，损伤羊毛强度，更优选的技术方案采用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对。
优选的技术方案为，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5～10%。辣根过氧化物酶不仅够催化羊毛表面的酪氨酸残基与游离的酪氨酸发生交联反应，也可以促使游离的酪氨酸交联，因此还原处理液中的酪氨酸需过量。
为了进一步优化辣根过氧化物酶的催化活性，加快酪氨酸交联的反应速度，使处理液中的氯保持游离的零价态与还原剂发生氧化还原反应，优选的技术方案为，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为（5～9）μKat/1g。
优选的技术方案为，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠。剥鳞剂的用量需要根据具体物质与水反应生成次氯酸的量决定。优选的技术方案可以选择缓蚀处理后的剥鳞剂。
优选的技术方案为，所述还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的5～8%。
优选的技术方案为，柔软剂为选自嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂和酯基季铵盐柔软剂中的至少一种。氯酶法丝光处理后的羊毛表面存在强阴离子空穴，因此羊毛表面呈阴性，酯基季铵盐柔软剂属阳离子表面活性剂，柔软剂阳离子与阴性表面的羊毛发生吸附，而嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂的氨基与羊毛表面氨基酸残基的羧基缩合，两种柔软剂均可牢固附着在羊毛表面，是丝光处理后的羊毛织物富有弹性且手感顺滑。
优选的技术方案为，柔软剂由嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂和酯基季铵盐柔软剂复配而成，嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂占柔软剂总量的60～80%，含柔软剂的水溶液pH值为5～6。以氨基改性硅油为主体的复配柔软剂具有优良的复配稳定性和乳化性能，在低温下能形成高分散度的水溶液，能进一步优化单独使用嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂的抗黄变性能。
进一步优选的技术方案为，其特征在于，肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为12～20μKat/1g。肽酶使用量过大会促使羊毛表面的蛋白质肽链上的氨基酸水解，进一步损伤羊毛纤维表面，不利于形成手感爽滑的羊毛织物表面。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明氯酶法丝光处理工艺步骤简单，通过采用络氨酸在辣根过氧化物酶的催化作用下与羊毛织物表面的络氨酸残基交联反应，对络氨酸残基形成保护作用，阻止氯化剥鳞后残留的氯和羊毛表面的络氨酸残基发生氧化反应，与现有技术中的氯酶法相比，丝光处理前后的羊毛黄变更小；
辣根过氧化物酶酶促反应专一性强，速度快于游离氯与酪氨酸残基的氧化反应速率，因此游离氯进入羊毛内部的量少，丝光羊毛处理前后的羊毛强力损失小。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
实施例1羊毛织物的氯化丝光处理工艺，包括如下步骤：
S1：将蓬松处理后的羊毛织物置于pH值为3.5的水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂三氯异氰脲酸钠，常温下反应30min，然后将羊毛织物取出；
S2：将带液的羊毛织物浸渍于还原处理液中，升温至33℃，保温反应5h，然后升温至80℃保温10min；
S3：将S2所得羊毛织物置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，42～℃浸泡20min后，用pH值为5的洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2次，pH值用乙酸调节；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含柔软剂的水溶液中清洗，干燥，得丝光处理后的羊毛织物，柔软剂为嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂亚硫酸钠和水，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为10μKat/1g，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为3%，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的4%；还原处理液的pH值为9.5，用硼酸-硼砂调节pH值；水解处理液的pH值为6。
水解处理液中肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为10μKat/1g，蛋白酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为40μKat/1g。
实施例2
实施例2羊毛织物的氯化丝光处理工艺的步骤包括：
S1：将蓬松处理后的羊毛织物置于pH值为4.5的水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂三氯异氰脲酸钠，常温下反应40min，然后将羊毛织物取出，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠；
S2：将带液的羊毛织物浸渍于还原处理液中，升温至38℃，保温反应8h，然后升温至90℃保温20min；
S3：将S2所得羊毛织物置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中， 50℃浸泡30min后，用pH值为6的洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作3次，pH值用乙酸调节；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含柔软剂的水溶液中清洗，干燥，得丝光处理后的羊毛织物，柔软剂为酯基季铵盐柔软剂；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂焦亚硫酸钠和水，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为5μKat/1g，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5%，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的8%；还原处理液的pH值为8.5，用甘氨酸-氢氧化钠调节pH值；水解处理液的pH值为8。
肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为12μKat/1g，蛋白酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为50μKat/1g。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于工艺参数：
S1：将蓬松处理后的羊毛织物置于pH值为4的水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂三氯异氰脲酸钠，常温下反应35min，然后将羊毛织物取出，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠；
S2：将带液的羊毛织物浸渍于还原处理液中，升温至25℃，保温反应6.5h，然后升温至85℃保温15min；
S3：将S2所得羊毛织物置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，46℃浸泡25min后，用pH值为5.5的洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作3次，pH值用乙酸调节；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含柔软剂的水溶液中清洗，干燥，得丝光处理后的羊毛织物，柔软剂为酯基季铵盐柔软剂；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂焦亚硫酸钠和水，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为9μKat/1g，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为10%，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的5%；还原处理液的pH值为9.5，用碳酸钠-碳酸氢钠调节pH值；水解处理液的pH值为7。
肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为20μKat/1g。
实施例4
实施例4与实施例3的区别在于，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂焦亚硫酸钠和水，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为7μKat/1g，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为7.5%，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的6.5%。
肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为16μKat/1g。
实施例5
实施例5与实施例4的不同在于，柔软剂由嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂和酯基季铵盐柔软剂复配而成，嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂占柔软剂总量的60%。
实施例6-7
实施例6-7与实施例5的区别在于：嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂占柔软剂总量的80%和70%。
对比例：对比例的还原处理液中不含L-酪氨酸和辣根过氧化物酶。
实施例和对比例试样检测：
1、采用羊毛百度测试仪对羊毛织物的白度进行检测；
2、采用羊毛织物手感仪对羊毛织物的手感进行检测（Ⅰ～Ⅴ级，Ⅰ级柔软度最优）；
3、随机抽取10根羊毛织物中的羊毛纤维，采用电子单纤维强力机对其强力进行检测，取平均值。
试样检测值见下表：
还原剂、氯化剂的过量添加均可能造成羊毛织物黄变。
另外，实施例5-7的羊毛织物蓬松度明显优于实施例1-4。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将蓬松处理后的羊毛织物置于pH值为3.5～4.5的水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠，常温下反应30～40min，然后将羊毛织物取出；
S2：将带液的羊毛织物浸渍于还原处理液中，升温至33～38℃，保温反应5～8h，然后升温至80～90℃保温10～20min；
S3：将S2所得羊毛织物置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，肽酶的使用量与羊毛织物中羊毛含量之比为12～20μKat/1g，42～50℃浸泡20～30min后，用pH值为5～6的洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2～3次；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含柔软剂的水溶液中清洗，柔软剂为选自嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂和酯基季铵盐柔软剂中的至少一种，干燥，得丝光处理后的羊毛织物；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水，所述还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛织物中羊毛含量的5～8%；还原处理液的pH值为7.5～9.5；水解处理液的pH值为6～8。
2.根据权利要求1所述的羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，pH值调节剂为缓冲对，所述缓冲对为选自硼酸-硼砂缓冲对、甘氨酸-氢氧化钠缓冲对和碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对中的一种。
3.根据权利要求1所述的羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5～10%。
4.根据权利要求1所述的羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为（5～9）μKat/1g。
5.根据权利要求1所述的羊毛织物的氯化丝光处理工艺，其特征在于，柔软剂由嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂和酯基季铵盐柔软剂复配而成，嵌段聚醚氨基改性硅油柔软剂占柔软剂总量的60～80%，含柔软剂的水溶液pH值为5～6。
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