CN114016280A - 一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，包括如下步骤：S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；S2：羊毛纤维的喂入；S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为20‑60pa；本发明通过将羊毛面料在加入到S4，在真空条件下，沉浸20‑60min，由于氧化辅酶Q10冻干粉具有抗氧化的作用，因此，羊毛纤维材料在等离子体处理之后，将羊毛纤维放置在抗氧化的氧化辅酶Q10冻干粉溶液中，随着放置时间的延长，也不会在空气中发生自氧化作用，生成其他的官能团，能够确保羊毛纤维表面的亲水性不会下降，因此，不会降低羊毛面料的上染率。
Description
技术领域
本发明涉及羊毛纤维技术领域，具体为一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺。
背景技术
羊毛纤维是一种优良的天然蛋白质纤维，以其丰满的手感，优良的吸湿性、弹性、透气性、保暖性、舒适性以及独特的成衣效果而深受人们的喜爱。但是在羊毛纺织品的加工过程中，如果处理不当，在羊毛纤维材料处理的过程中，其中一个重要的工序就是将羊毛纤维材料经过低温等离子体处理，但是，羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺还存在一些不足，比如。
现有技术中，羊毛纤维材料在等离子体处理之后，随着放置时间的延长，会在空气中发生自氧化作用，生成其他的官能团，从而降低了羊毛纤维表面的亲水性，降低了羊毛面料的上染率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，以解决随着放置时间的延长，会在空气中发生自氧化作用，生成其他的官能团，从而降低了羊毛纤维表面的亲水性的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，包括如下步骤：
S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；
S2：羊毛纤维的喂入；
S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为 20-60pa，然后对处理腔内放置的电极施加电压，进行低温等离子体处理，功率是100-160W，处理时间为5-12min；
S4：将S3中所得的羊毛面料放入到容器中，在容器中加入氧化辅酶Q10 冻干粉并溶解，将容器抽成压力低于3pa，浸泡20-60min；
S5：将S4所得的羊毛面料放入到98％甲酸溶液、2:1氯仿/甲醇、50％正丙醇溶液和50％的丙醇溶液中进行浸泡，不断搅拌2-6小时，并且调节溶液的 pH值为4.0-5.5；
S6：将S5所得面料浸渍在染料混合溶液中，逐步升温至98℃，保温染色 15-20min，然后停止加热，边染色边让温度降至80-85℃，继续染色保温 20-60min；
S7：取出面料自然干燥，然后多次水洗、脱水烘干，得染色后的羊毛面料。
S8：收卷。
优选的，所述S1中预处理，将羊毛纤维放入到石油醚中萃取，每小时至少循环6次，待产品上的石油醚挥发之后，将羊毛纤维进入到冷水中浸泡1 小时，再在水温60-70的水中浸泡1小时，两种情况下的浴比均为1：100，不断搅拌、挤干、抽滤或者离心脱水，以去除油类、蜡质和者脂肪。
优选的，所述S6染色之后，微波加热固色处理30-60min，微波功率100～ 300W。
优选的，所述非聚合性气体为Ar、N2和O2中的一种。
优选的，所述S6中染料混合溶液，染料混合溶液中包含活性染料、元明粉、甲酸、pH值调节剂和水，羊毛面料与活性染料的重量之比为1：0.04；羊毛面料与甲酸的重量之比为1：0.03，染料混合溶液的pH值为5.5。
优选的，所述S6中染料混合溶液还包括氧化剂和还原剂，染料混合溶液中氧化剂的摩尔浓度为0.08mol/L，染料混合溶液中还原剂的摩尔浓度为 0.06mol/L。
优选的，所述活性染料为对称三氮苯型。
优选的，所述S5中升温的升温速率为1.0℃/min。
优选的，所述S2中羊毛纤维的喂入，通过传动装置进行喂入。
优选的，所述S7中羊毛面料的干燥采用悬挂自然风干，在悬挂风干之前进行熨平处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将羊毛面料在加入到S4，并且在真空条件下，沉浸 20-60min，由于氧化辅酶Q10冻干粉具有抗氧化的作用，因此，羊毛纤维材料在等离子体处理之后，将羊毛纤维放置在抗氧化的氧化辅酶Q10冻干粉溶液中，随着放置时间的延长，也不会在空气中发生自氧化作用，生成其他的官能团，从而能够确保羊毛纤维表面的亲水性不会下降，因此，不会降低羊毛面料的上染率。
2、本发明通过表2中的实验数据可以看出，在对羊毛进行等离子处理时，当处理腔的压力为40pa，处理功率为150w，处理时间为8min时，羊毛面料的亲水性显著提高，此时，羊毛纤维的上染率最高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
实施例1的羊毛面料等离子预处理染色方法包括如下步骤：
S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；
S2：羊毛纤维的喂入；
S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为20pa，然后对处理腔内放置的电极施加电压，进行低温等离子体处理，功率是100W，处理时间为5min；
S4：将S3中所得的羊毛面料放入到容器中，在容器中加入氧化辅酶Q10 冻干粉并溶解，将容器抽成压力低于3pa，浸泡20min；
S5：将S4所得的羊毛面料放入到98％甲酸溶液、2:1氯仿/甲醇、50％正丙醇溶液和50％的丙醇溶液中进行浸泡，不断搅拌2小时，并且调节溶液的 pH值为4.0，通过在染色之前，加入甲酸和醇的混合液，不仅能够增加羊毛面料表面的活性，提高羊毛纤维的亲水性，同时，通过加入甲酸能够对氧化辅酶Q10冻干粉进行分解，避免氧化辅酶Q10冻干粉影响羊毛纤维的染色；
S6：将S5所得面料浸渍在染料混合溶液中，逐步升温至98℃，保温染色 15min，然后停止加热，边染色边让温度降至80℃，继续染色保温20min；
S7：取出面料自然干燥，然后多次水洗、脱水烘干，水洗时采用蒸馏水进行清洗，在烘干时首先将羊毛面料悬挂在烘干机上进行烘干，得染色后的羊毛面料。
S8：收卷，采用收卷机对羊毛面料进行收卷。
其中，S1中预处理，将羊毛纤维放入到石油醚中萃取，每小时至少循环 6次，待产品上的石油醚挥发之后，将羊毛纤维进入到冷水中浸泡1小时，再在水温60-70的水中浸泡1小时，两种情况下的浴比均为1：100，不断搅拌、挤干、抽滤或者离心脱水，以去除油类、蜡质和者脂肪。
其中，S6染色之后，微波加热固色处理30-60min，微波功率100～300W，提高上染率。
其中，非聚合性气体为Ar、N2和O2中的一种，用来调节处理腔的压力。
其中，S6中染料混合溶液，染料混合溶液中包含活性染料、元明粉、甲酸、pH值调节剂和水，羊毛面料与活性染料的重量之比为1：0.04；羊毛面料与甲酸的重量之比为1：0.03，染料混合溶液的pH值为5.5，活性染料为对称三氮苯型，对羊毛面料进行染色。
其中，S6中染料混合溶液还包括氧化剂和还原剂，染料混合溶液中氧化剂的摩尔浓度为0.08mol/L，氧化剂采用含氯氧化剂，为次氯酸钠、次氯酸钙或者亚氯酸钠中的一种或者几种，染料混合溶液中氧化剂的摩尔浓度为 0.08mol/L，还原剂的摩尔浓度为0.06mol/L，还原剂为硫代硫酸钠，氯漂后可用硫代硫酸钠脱氯。
其中，S5中升温的升温速率为1.0℃/min。
其中，S2中羊毛纤维的喂入，通过传动装置进行喂入。
其中，S7中羊毛面料的干燥采用悬挂自然风干，在悬挂风干之前进行熨平处理。
实施例2：
实施例2的羊毛面料等离子预处理染色方法包括如下步骤：
S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；
S2：羊毛纤维的喂入；
S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为 60pa，然后对处理腔内放置的电极施加电压，进行低温等离子体处理，功率是160W，处理时间为12min；
S4：将S3中所得的羊毛面料放入到容器中，在容器中加入氧化辅酶Q10 冻干粉并溶解，将容器抽成压力低于3pa，浸泡60min；
S5：将S4所得的羊毛面料放入到98％甲酸溶液、2:1氯仿/甲醇、50％正丙醇溶液和50％的丙醇溶液中进行浸泡，不断搅拌6小时，并且调节溶液的 pH值为5.5，通过在染色之前，加入甲酸和醇的混合液，不仅能够增加羊毛面料表面的活性，提高羊毛纤维的亲水性，同时，通过加入甲酸能够对氧化辅酶Q10冻干粉进行分解，避免氧化辅酶Q10冻干粉影响羊毛纤维的染色；
S6：将S5所得面料浸渍在染料混合溶液中，逐步升温至98℃，保温染色 20min，然后停止加热，边染色边让温度降至85℃，继续染色保温60min；
S7：取出面料自然干燥，然后多次水洗、脱水烘干，得染色后的羊毛面料。
S8：收卷。
实施例3：
实施例3的羊毛面料等离子预处理染色方法包括如下步骤：
S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；
S2：羊毛纤维的喂入；
S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为 40pa，然后对处理腔内放置的电极施加电压，进行低温等离子体处理，功率是150W，处理时间为8min；
S4：将S3中所得的羊毛面料放入到容器中，在容器中加入氧化辅酶Q10 冻干粉并溶解，将容器抽成压力低于3pa，浸泡40min；
S5：将S4所得的羊毛面料放入到98％甲酸溶液、2:1氯仿/甲醇、50％正丙醇溶液和50％的丙醇溶液中进行浸泡，不断搅拌4小时，并且调节溶液的 pH值为5.5，通过在染色之前，加入甲酸和醇的混合液，不仅能够增加羊毛面料表面的活性，提高羊毛纤维的亲水性，同时，通过加入甲酸能够对氧化辅酶Q10冻干粉进行分解，避免氧化辅酶Q10冻干粉影响羊毛纤维的染色；
S6：将S5所得面料浸渍在染料混合溶液中，逐步升温至98℃，保温染色 18min，然后停止加热，边染色边让温度降至85℃，继续染色保温40min；
S7：取出面料自然干燥，然后多次水洗、脱水烘干，得染色后的羊毛面料。
S8：收卷。
随机抽取10等份的羊毛织物中的羊毛纤维，采用分光光度计对羊毛面料的上染率进行检测，具体检测结果和分析结果如下：
表1：加入步骤4与未加入步骤4羊毛面料的上染率变化表
通过表1中的实验数据可以看出，将羊毛面料在加入到S4，并且在真空条件下，沉浸20-60min，由于氧化辅酶Q10冻干粉具有抗氧化的作用，因此，羊毛纤维材料在等离子体处理之后，将羊毛纤维放置在抗氧化的氧化辅酶Q10 冻干粉溶液中，随着放置时间的延长，也不会在空气中发生自氧化作用，生成其他的官能团，从而能够确保羊毛纤维表面的亲水性不会下降，因此，不会降低羊毛面料的上染率。
分别随机抽取5等份的实施例1、实施例2和实施例3的羊毛纤维样品，采用分光光度计对羊毛面料的上染率进行检测，具体检测结果和分析结果如下：
表2：实施例1、实施例2和实施例3的羊毛面料上染率对照表：
通过表2中的实验数据可以看出，在对羊毛进行等离子处理时，当处理腔的压力为40pa，处理功率为150w，处理时间为8min时，羊毛面料的亲水性显著提高，此时，羊毛纤维的上染率最高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：对羊毛纤维预处理，去除羊毛纤维上的非纤维物质；
S2：羊毛纤维的喂入；
S3：将羊毛面料置于低温气氛中等离子处理，将羊毛面料放入到处理腔中，将处理腔的压力抽至小于3pa，通入非聚合性气体调节处理腔内的压力为20-60pa，然后对处理腔内放置的电极施加电压，进行低温等离子体处理，功率是100-160W，处理时间为5-12min；
S4：将S3中所得的羊毛面料放入到容器中，在容器中加入氧化辅酶Q10冻干粉并溶解，将容器抽成压力低于3pa，浸泡20-60min；
S5：将S4所得的羊毛面料放入到98％甲酸溶液、2:1氯仿/甲醇、50％正丙醇溶液和50％的丙醇溶液中进行浸泡，不断搅拌2-6小时，并且调节溶液的pH值为4.0-5.5；
S6：将S5所得面料浸渍在染料混合溶液中，逐步升温至98℃，保温染色15-20min，然后停止加热，边染色边让温度降至80-85℃，继续染色保温20-60min；
S7：取出面料自然干燥，然后多次水洗、脱水烘干，得染色后的羊毛面料。
S8：收卷。
2.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S1中预处理，将羊毛纤维放入到石油醚中萃取，每小时至少循环6次，待产品上的石油醚挥发之后，将羊毛纤维进入到冷水中浸泡1小时，再在水温60-70的水中浸泡1小时，两种情况下的浴比均为1：100，不断搅拌、挤干、抽滤或者离心脱水，以去除油类、蜡质和者脂肪。
3.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S6染色之后，微波加热固色处理30-60min，微波功率100～300W。
4.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述非聚合性气体为Ar、N2和O2中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S6中染料混合溶液，染料混合溶液中包含活性染料、元明粉、甲酸、pH值调节剂和水，羊毛面料与活性染料的重量之比为1：0.04；羊毛面料与甲酸的重量之比为1：0.03，染料混合溶液的pH值为5.5。
6.根据权利要求5所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S6中染料混合溶液还包括氧化剂和还原剂，染料混合溶液中氧化剂的摩尔浓度为0.08mol/L，染料混合溶液中还原剂的摩尔浓度为0.06mol/L。
7.根据权利要求5所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述活性染料为对称三氮苯型。
8.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S5中升温的升温速率为1.0℃/min。
9.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S2中羊毛纤维的喂入，通过传动装置进行喂入。
10.根据权利要求1所述的一种羊毛纤维材料的低温等离子体处理工艺，其特征在于：所述S7中羊毛面料的干燥采用悬挂自然风干，在悬挂风干之前进行熨平处理。
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