CN107747182A - 一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法 - Google Patents

一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法 Download PDF

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Abstract

一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，包括至少一次深冷处理+回温处理，深冷处理后的羊毛织物回温至室温后保温2～10h，再进行下一次深冷处理+回温处理，每次深冷处理+回温处理的工艺参数相同或不相同；其中，所述深冷处理：对羊毛织物进行深冷处理，控制处理温度‑200～‑100℃，处理时间为1～15h；所述回温处理：将深冷处理后的羊毛织物取出自然回温至室温或控制升温速度为1～20℃/min回温至室温。该深冷处理方法带来的压缩应力使羊毛纤维的鳞片能够紧紧贴附在纤维上，抑制鳞片层的翘起程度，从而有效提高羊毛织物的耐缩水性能，且该工艺方法简单、操作方便、无污染，具有重要的实际意义和产业化应用前景。

Description

一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法
技术领域
本发明属于羊毛织物功能性整理领域，具体涉及一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法。
背景技术
羊毛是一种天然蛋白质纤维，它手感柔软、质地坚牢、具有光泽好、吸湿性强、保暖性好等优点，因此羊毛服装一直受到人们的青睐和重视。由于羊毛纤维是由鳞片层和皮质层组成，鳞片具有一定的高度和厚度，有的边缘呈锯齿形，形如倒刺，很容易在穿着过程中产生纤维相互勾结和粘缠，在水洗过程中纤维间相互摩擦，锯齿状鳞片相互啮合，产生缩水现象。缩水后羊毛服装的尺寸将发生较大变化，甚至无法穿着。如何克服羊毛面料缩水问题，一直是羊毛行业的一大难题。
为了抑制羊毛织物的缩水性能，技术人员通过化学方法研发出很多羊毛整理剂，降低羊毛之间的摩擦；或者利用等离子处理等方法采用高能射线轰击剥去羊毛表面的鳞片，以改善羊毛面料缩水的缺陷。然而，羊毛化学整理剂对环境存在一定的污染，而等离子处理等方法的能耗也很高。
深冷处理又称超低温处理或超亚冷处理,它是常规冷处理的延伸。深冷处理工艺一般被认为是以液氮作为深冷介质，将被处理样品装在深冷处理设备的容器内，不同的材料按其特定的降温曲线，控制降温速率，缓慢地将样品降到液氮温度，保温一定时间，再按升温曲线，缓慢升到室温的处理过程。这种工艺主要用于黑色金属材料及其合金，有色金属材料及其合金等，能使金属工具在抗磨料磨损、抗腐蚀磨损、减少内应力以及提高材料的稳定性等方面都显示出一定程度的改善。
迄今为止，将深冷处理工艺应用于抑制羊毛织物缩水的研究未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，显著降低羊毛织物的缩水率，提高羊毛织物的尺寸稳定性，且操作简单，效果明显、无污染。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，其包括至少一次深冷处理+回温处理，深冷处理后的羊毛织物回温至室温后保温2～10h，再进行下一次深冷处理+回温处理，每次深冷处理+回温处理的工艺参数相同或不相同；其中，
1)深冷处理：对羊毛织物进行深冷处理，控制深冷处理温度为-200～-100℃(零下200℃至零下100℃)，深冷处理时间为1～15h；
2)回温处理：将深冷处理后的羊毛织物取出自然回温至室温，或控制升温速度为1～20℃/min回温至室温。
进一步，所述深冷处理的降温速度为1～20℃/min。
又，所述深冷处理为直接将羊毛织物放入液氮环境，处理时间1～15h。
优选的，所述羊毛织物可以为羊毛针织物、羊毛机织物、羊毛无纺布等多种羊毛纤维集合体形式。
更优选的，所述羊毛纤维为细羊毛、半细毛、长羊毛、杂交种毛、粗羊毛等各种支数羊毛纤维。
本发明将羊毛织物放置于装有深冷介质的深冷处理设备中，将深冷处理设备的深冷箱密闭后设置深冷处理的工艺参数，以免低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果；所述深冷介质为液氮环境或其他方式得到的超低温环境。
为加强深冷处理的效果，所述深冷处理的降温过程和回温处理的升温过程可采用循环多次处理的方式，每次深冷处理和回温处理的参数可以相同也可以不同。
本发明将羊毛织物置于-200～-100℃温度下，羊毛的材料会产生一定的收缩，导致羊毛纤维的鳞片翘起程度减小，从而抑制羊毛织物的缩水，在该低温处理环境中保持1～15h，会使鳞片的形态充分稳定，产生定型的效果。因此，本发明深冷处理过程中控制深冷处理温度-200～-100℃，深冷处理时间1～15h。
本发明所述深冷处理过程的降温过程可以在机器程序控制状态下缓慢降温，具体控制降温速度为1～20℃/min。在该降温速度范围内，深冷处理对羊毛纤维的作用程度是在其力学性能不受影响的情况下抑制鳞片翘起的程度，从而实现羊毛织物的防缩水，且缓慢降温可以控制羊毛表面鳞片的变化程度并降低羊毛因为冷冲击带来的结构破坏和性能恶化。所述深冷处理的降温过程也可以直接将羊毛织物放入液氮环境中迅速降温，也会产生抑制缩水的效果，但存在对羊毛纤维产生损伤的风险。
本发明可将深冷处理后的羊毛织物取出自然回温，回温过程温度变化较慢，可使羊毛纤维鳞片在低温情况下的变形得到一定程度的保持；还可控制升温速度为1～20℃/min进行回温，可减缓由于升温速度过快导致羊毛鳞片的翘起，有效保持羊毛鳞片在深冷环境下的形态。
由于羊毛织物中羊毛纤维是由鳞片层和皮质层组成，鳞片具有一定的高度和厚度，有的边缘呈锯齿形，形如倒刺，很容易在穿着过程中产生纤维相互勾结和粘缠，特别是在洗涤过程中，鳞片层膨胀张开，互相嵌合，再经过反复连续不断的无规则外力作用，纤维间相互位移产生摩擦，而羊毛纤维逆鳞片方向的摩擦阻力要比顺鳞片方向的大，反向排列的纤维只能沿着对方顺鳞片方向运动，不能逆转。从而出现紧密纠缠而毡缩，这就形成了羊毛织物的缩水现象。
本发明提供的深冷处理方法产生的压缩应力使羊毛纤维的鳞片能够紧紧贴附在纤维上，抑制鳞片层的翘起程度，从而有效提高羊毛织物的抗缩水性能。
本发明所提供的抑制羊毛织物缩水的深冷方法可以液氮作为冷源，利用液氮的相变(气化)吸热来获得低温环境，因而该深冷处理方法的应用无毒无味、环境友好，属于绿色制造技术范畴。
本发明不仅仅适用于羊毛纤维集合体形式的羊毛织物，还适用于其他含动物毛类的纤维集合体形式的织物。
本发明采用深冷处理工艺显著改善了羊毛织物的抗缩水性能，将羊毛织物的缩水率降低12％以上，大大增强了羊毛织物的尺寸稳定性，并且具有工艺方法简单、操作方便、无污染、处理成本低的优点，具有显著的经济效益和社会效益，拥有良好的工业应用前景。
本发明的有益效果
(1)本发明中经深冷处理的羊毛织物具有更为优异的抗缩水性能，可满足穿着领域的应用需求，同时提高羊毛织物尺寸稳定性。
(2)本发明的深冷处理工艺过程操作简单，深冷处理设备结构简单，与其他改性处理工艺相比，更节约能源及生产成本，具有良好的发展前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1深冷处理降抑制毛针织物缩水
将清洁的羊毛针织物(浙江三德纺织有限公司生产)放置在深冷处理设备(SLX-30)中，将深冷处理设备的容器盖紧，以免低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果，设置深冷处理工艺参数，具体参见表1。处理完毕后，容器环境温度达到室温后，将羊毛针织物取出，即完成改性处理过程。
将深冷处理完的羊毛针织物采用GB/T8629-2001标准进行缩水率测试，处理前羊毛针织物三次水洗后的缩水率：横向与纵向分别为16.2％、14.4％；深冷处理后三次水洗后的缩水率：横向与纵向分别为13.7％、12.1％。可见，深冷处理后，羊毛织物的缩水率得到显著改善。
表1
实施例2循环深冷处理降低羊毛针织物缩水性能
将清洁的羊毛针织物(浙江三德纺织有限公司)放置在深冷处理设备(SLX-30)中，将深冷处理设备的容器盖紧，以免低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果，设置深冷处理工艺参数，具体参见表2。处理完毕后，容器环境温度达到室温后，将羊毛针织物取出，即完成改性处理过程。
将羊毛针织物采用GB/T8629-2001标准进行缩水率测试，处理前羊毛针织物三次水洗后的缩水率，横向与纵向分别为16.2％与14.4％；三次循环深冷处理后，三次水洗后的缩水率，横向与纵向分别为11.9％与9.6％。循环深冷处理后，羊毛织物的缩水率得到改善。
表2
实施例3深冷处理降抑制毛针织物缩水
将清洁的羊毛针织物(浙江三德纺织有限公司生产)直接放置在液氮环境中，进行深冷处理，将深冷处理设备的容器盖紧，以免低温液氮泄露。处理12小时后，将羊毛针织物取出，放置室温环境下自然回温至室温，即完成改性处理过程。
将深冷处理完的羊毛针织物采用GB/T8629—2001标准进行缩水率测试，处理前羊毛针织物三次水洗后的缩水率：横向与纵向分别为16.2％、14.4％；深冷处理后三次水洗后的缩水率：横向与纵向分别为13.2％、12.6％。可见，深冷处理后，羊毛织物的缩水率得到显著改善。

Claims (5)

1.一种抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，包括至少一次深冷处理+回温处理，深冷处理后的羊毛织物回温至室温后保温2～10h，再进行下一次深冷处理+回温处理，每次深冷处理+回温处理的工艺参数相同或不相同；其中，
所述深冷处理：对羊毛织物进行深冷处理，控制深冷处理温度为-200～-100℃，处理时间为1～15h；
所述回温处理：将深冷处理后的羊毛织物取出自然回温至室温或以升温速度1～20℃/min进行回温至室温。
2.根据权利要求1所述的抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，其特征在于，所述深冷处理的降温速度为1～20℃/min。
3.根据权利要求1所述的抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，其特征在于，所述深冷处理为将羊毛织物直接放入液氮环境，保温1～15h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，其特征在于，所述羊毛织物为羊毛针织物、羊毛机织物、羊毛无纺布中的一种或多种的羊毛纤维集合体。
5.根据权利要求4所述的抑制羊毛织物缩水的深冷处理方法，其特征在于，所述羊毛纤维为细羊毛、半细毛、长羊毛、杂交种毛、粗羊毛中一种或多种。
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