抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用.pdf

《抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第2 8 卷第6 期 2 0 0 7 年6 月 纺织学报 J o 岫a lo f r e x m eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 6 J u n 2 0 0 r 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 7 ) 0 6 0 0 8 8 0 4 抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用 张呜雯1 ，李晓辉1 ，廖青1 ，陈继红2 ( 1 北京服装学院材料科学与工程学院，北京1 0 0 0 2 9 ；2 国家毛纺织产品质量监督检验中心，北京1 0 0 0 2 9 ) 摘要通过对染色前后羊绒纤维的长度、直径、断裂伸长和断裂强力等性能测定，考察了在不同染色

2、条件下2 种 抗定形保护剂对染色过程中羊绒纤维损伤的影响。结果表明：在染色过程中2 种抗定形保护剂对羊绒纤维的性能 有明显的保护作用，加2 种抗定形保护剂染色后纤维的各项性能指标均优于不加保护剂染色的纤维样品；疏水性 较强、官能团反应活性较高的保护剂保护效果优于亲水性较强、官能团活性较低的保护剂；染色时间越长，纤维的 平均长度越短，直径越粗，拉伸性能越差；在保护剂用量为3 ，8 ( o w f ) 的范围内，增加保护剂用量有利于纤维 损伤的减小。 关键词抗定形剂；羊绒；染色；保护与损伤 中图分类号：，I s l 9 3 2 2 文献标识码：A E f f e c to fa n t i - s

3、 e t t i n ga g e n t so nc a s l l l I I e r ep r o p e r t i e si I u n gd y e i I l g z H A N GM i n g w e n l ，L Ix i a o h u i l ，I 。L 气oQ i n 9 1 ，c H E NJ i h o n 矿 ( 1 s c 幻o z 矿胁蹴也b & 如懈n 以E ，痧n e e 一昭，& 谢n g 加疵娩0 ，锄矾打培危加抛y ，讲，l g 1 0 0 0 2 9 ，饥池； 2 i M 踟n 耐Q 眦Z 妙S 叩e 阳妇n & 晒P 删幻n ，舰知r 肋o Z

4、7 跣泷，析愕 1 0 0 0 2 9 ，劬i 胁) A b s t r a c tI 、帅k i n d s o f 。a n t i 。s e t t i n ga g e n t ss y n t h e s i z e di n t h e l a b o r a t o r y w e r eu s e di nc a s h m e r ef i b e r s s i I n u l a t i o nd y e i n gp r o c e s su n d e rd i f k r e n tc o n d i t i o n s T h e i rp r o t e c t

5、 i V ee f 玷c t sw e r ee V a l u a t e di nt e m s0 fl e n 昏h ， d i a m e t e r ，e l o n g a t i o na tb r e a ka n db r e a k i n gs t r e n g t ho fb o t ht h et r e a t e da I l du n t r e a t e df i b e r s E x p e r i m e n tr e s u l t s s h o wt h a tt h et w ok i n d so fa n t i s e t t i n

6、g8 9 e n t sh a v er e m a r k a b l ep r o t e c t i v ee 妇融e tf o rc a s h m e r e 硒e r sd u 打n g d y e i n gp r o c e s s T h ef i b e r sd y e di np r e s e n c eo fa n t i - s e t t i n ga g e n t sw e r es u p e r i o rt ot h o s ed y e di na b s e n c eo ft h e a g e n t si nt e H I l so fa l

7、 lp r 叩e r t i e s n eh y d m p h o b i ca g e n t 们t hh i g l la c t i v ef u n c t i o n a lg m u pi sb e t t e rt l l a I lt h eo n e w i t hl o wa c t i v eg r o u p T h el o n g e rt l l ed y e i n gt i m e ，t h es h o r t e rt h e 矗b e rl e n g t h ，t h ec o a r s e rd i a m e t e r ，a n dt h

8、e w o r s et h et e n s i l ep m p e n i e s W h e nt l l ea n t i s e t t i n ga g e n t su s e di nt h em n g eo f3 8 ( o w f ) d u 订n g d y e i n g ，i ti sb e n e f i c i a lt or e d u e i n gt h ed a m a g eo fc a s h m e r e6 b e r s 访t hi n c r e a s eo fd o s a g e K e yw o r d sa n t i - s e

9、 t t i n ga g e n t s ；c a s h m e r e ；d y e i n g ；p m t e c t i o n & d a m a g e 山羊绒是世界上名贵稀有的特种动物纤维，有 很高的使用价值，但是羊绒在纺织加工中特别是在 染色过程中不可避免地会受到损伤，不但影响其可 纺性和手感，而且还增加了成本，因此在羊绒染色过 程中有必要对其进行保护，以减少羊绒品质的恶化。 羊绒结构与羊毛类似，因此，根据羊毛染色损伤 与保护的抗定形保护机制以及关于羊毛染色损伤 与保护的实践幢。9 1 ，本文在羊绒的模拟染色过程中 使用了2 种抗定形保护剂，考察了处理前后羊绒纤 维的长度、

10、细度和单纤维强力的变化，以此研究抗定 形保护剂对羊绒纤维在染色过程中损伤的影响。 羊毛纤维在染色过程中的损伤在相当程度上是 由于巯基与二硫键的交换反应所导致的永久性定形 所致，因此减少羊毛纤维在染色过程中损伤的抗定 形保护机制的核心就是对高温条件下二硫键断裂生 成的巯基进行封端，以阻止其与二硫键发生交换反 应，减少永久定形。根据该机制，凡是可与巯基反应 以改变其化学反应性的试剂就可达到抑制交换反应 的目的，减少纤维损伤。本文所使用的抗定形保护 剂具有可与巯基发生化学反应的活性官能团，从而 收稿日期：2 0 0 6 1 0 一0 8 修回日期：2 0 0 7 0 3 一0 1 作者简介：j 长鸣

11、雯( 1 9 8 4 _ ) ，女，硕士生。主要研究方向为纺化助剂的合成与应用。廖青，通讯作者，B m d ：l i a o q i I l g b i c t e d u c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第6 期张鸣雯等：抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用 8 9 减少了羊绒纤维在染色过程中的损伤。同时由于合 成的抗定形剂不具有氧化性能，因此对染料干扰小， 可与绝大多数染料混用，使用方法简单、方便。 1实验部分 1 1 仪器 s

12、D M 2 1 4 0 高温样品染色机( 立信染整机械( 深 圳) 有限公司) ；F A 2 5 型实验室高剪切分散乳化机 ( 上海弗鲁克流体机械有限公司) ；p H S 3 C 精密p H 计( 上海雷磁精密科学仪器有限公司) ；D T 1 0 0 电子 天平( 上海天平仪器厂) ；B ) ( 5 1 M 系统金相显微镜 ( O L Y M P u S ) ；Y G 0 0 l N 型电子单纤维强力仪( 南通宏 大实验仪器有限公司) 。 1 2 药品和纤维 药品：乙酸钠( 分析纯，温州市试剂化工厂) ；冰 醋酸( 分析纯，北京化工厂) ；抗定形保护剂A 与B ( 自制) 。 纤维：羊绒散纤维

13、，由国家毛纺织产品质量监督 检验中心( 北京) 提供。 1 3 染色实验 1 3 1 纤维的预处理 将羊绒纤维轻轻理齐放人打满小孔的塑料壳 内，然后再将其卷绕在样芯上待用。 1 3 2 染浴的配制 分别按3 、5 、8 ( o w f ) 称取抗定形保护剂 A 或B ，抗定形保护剂A 以一定量的表面活性剂配 制成乳液加入染浴中，抗定形保护剂B 则可直接加 入染浴中使用。浴比为1 ：3 0 ，染浴中乙酸钠质量浓 度为1g L ，染色前将染浴用醋酸调p H 值至4 5 。 1 3 3 模拟染色实验 将卷好羊绒纤维的样芯放入配制好的染浴中， 再次用醋酸将染浴p H 值调节至4 5 。将样杯放入 s

14、D M 2 1 4 0 高温样品染色机中进行染色。起染温度 为4 0 ，以l “n 的升温速度将温度升至9 8 ， 按照要求分别保温3 0 、6 0 、9 0I I l i n ，然后冷却至室温， 取出样杯，拿出纤维用清水冲洗干净，在室温条件下 自然晾干。空白对照样品在无保护剂存在下进行上 述同样的处理。 1 4 纤维性能测定 羊绒纤维长度测定按照手排长度法进行0 | 。 按照G B T1 0 6 8 5 1 9 8 9 叫制备羊绒纤维试样。 把载有羊绒纤维的载玻片放在B ；) 【5 1 M 系统金相显 微镜的载物台上，调节显微镜，达到纤维两边足够清 晰时，随机取分散较好的羊绒进行拍照，利用测

15、量软 件测量羊绒纤维直径。纤维平均直径为3 0 0 根羊绒 纤维直径的平均值。 根据G B T4 7 1 1 1 9 8 4 例对羊绒单纤维拉伸性 能进行测定。 2 结果与讨论 2 1 染色条件对羊绒纤维长度的影响 2 1 1 染色时间对羊绒纤维平均长度的影响 羊绒纤维在含5 抗定形保护剂，染色温度为 9 8 条件下，分别保温3 0 、6 0 、9 0I l l i n ，染色后纤维的 平均长度变化如图l 所示。空白对照试样为不添加 保护剂且在相同条件下处理的羊绒纤维。纤维长度 收缩率计算公式为 纤维长度收缩率= 鳖塑篓耘鬈产，o o 染色前纤维长度 “”“ 2 0 0 蔷垤。 婚 罄 受1

16、0 0 蟪 虫 5O OO j U6 U，U 染色时间m i n 图1 染色时间对羊绒纤维长度收缩率的影响 F i g 1 E 雎c to fd y e i n gt i m eo na v e r a g el e n g t l o ft h ec a s h m e r ef i b e r 众所周知，羊绒纤维品质定级的重要指标之一 是纤维的长度，染色时间越长，纤维长度的损伤越严 重。从图1 也可清楚地看到染色时间的延长对纤维 长度的损伤是相当严重的，但同时还可看出，染色过 程中抗定形保护剂的使用有效地减少了纤维长度的 减少。在无保护剂情况下染色后的纤维长度收缩最 为严重，在有保护剂存在

17、下，染色后纤维长度的变化 均小于无保护剂存在情况下纤维长度的变化，甚至 延长染色长达9 0I l l i n 时，羊绒纤维长度的减小仍然 小于3 0I l l i n 染色时无保护条件下的减小。这说明在 染色过程中，抗定形保护剂有效抑制了羊绒纤维长 度的收缩，特别是保护剂A 保护效果明显，在3 0 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 9 0 纺织学报第2 8 卷 9 0I I l i n 的范围内能有效控制纤维长度的染色收缩率 在1 0 以内。 2

18、 1 2 保护剂质量分数对羊绒纤维平均长度的影响 羊绒纤维在染色温度为9 8 ，染色时间为 3 0I n i n ，使用不同质量分数的保护剂B 染色后纤维 的长度收缩率变化如图2 所示。 鋈 丹 婚 毫i 魁 出 娥 案 U358 保护剂B 质量分数 “o w f ) 图2 保护剂B 质量分数对羊绒纤维长度收缩率的影响 F i g 2 E 虢c t c o n c e m “o no f 蛐t i s e t t i I l ga g e mB o na v e m g el e r l g t l lo ft I l ec 鹏h m e r ef i b e r 从图2 可看出，随着保护剂B

19、 质量分数的增加， 纤维长度的收缩越小，使用保护剂能明显抑制羊绒 纤维在染色过程中的长度收缩。 2 1 3 保护剂种类对羊绒纤维平均长度的影响 从图1 可看出，在染色条件完全相同的情况下， 保护剂A 的效果优于保护剂B ，且随着染色时间的 延长，保护剂A 的效果愈加明显：当染色时间仅为 3 0I I l i n 时，使用保护剂A 染色后纤维长度收缩率为 7 2 ，几乎与使用保护剂B 的情况相同；但随着染 色时间延长到9 0I I l i n ，使用保护剂A 染色后纤维长 度收缩率上升到8 3 ，而使用保护剂B 染色后纤 维长度收缩率上升到1 2 4 。这是因为保护剂A 较保护剂B 具有更高的疏

20、水性和反应活性。 2 2 染色条件对羊绒纤维直径的影响 2 2 1 染色时间对羊绒纤维直径的影响 羊绒纤维在保护剂A 质量分数为5 ( o w f ) ， 染色温度为9 8 ，分别染色3 0 、6 0 、9 0I I l i n 后直径变 化结果如图3 所示。空白样为无保护剂存在时经过 相同条件处理后纤维的直径变化率。由图可见，随 着染色时间的增加，纤维直径会有所增加。染色过 程中不添加保护剂时，染色后纤维的直径均大于在 有保护剂存在下染色后的纤维。这说明抗定形保护 剂通过减少染色过程中二硫键的交换反应，有效地 减少了纤维长度的收缩，减少了纤维直径的增加，使 羊绒纤维保持了其优良的服用性能。

21、逞 碍 曩 寰 搿 删 3 06 09 0 染色时间血 图3 染色时间对羊绒纤维直径的影响 F i g 3 E 妇f e c to fd y e i n gt i m eo nd i 眦e t e r0 f t l l ec a 8 l l l l l e r ef i l ) e r 2 2 2 保护剂质量分数对羊绒纤维直径的影响 染色温度为9 8 ，染色时间为6 0r n i n ，保护剂A 质量分数分别为0 、3 、5 、8 ( o w f ) 条件下染 色后羊绒纤维直径的变化情况如图4 所示。 述 褂 景 聱 赋 删 Uj，苎 保护剂A 质量分数 图4 保护剂A 质量分数对羊绒纤维直径

22、的影响 F i g 4 E & c to fc o n c e n 砸t i o no fa n t i - s e t t i n ga g e n tAo n d i 锄e t e ro ft l l ec a s h m e r ef i b e r 从图4 可以看出，无保护剂存在时，直径增加最 大，随着保护剂A 质量分数的增加，染色后纤维直 径增加减小。这是由于保护剂质量分数越高，越有 利于阻止二硫键交换反应的发生，从而减少纤维的 收缩，保持更好的纤维细度。 2 3 染色条件对羊绒纤维拉伸性能的影响 2 3 1 染色条件对羊绒纤维断裂伸长率的影响 羊绒纤维样品模拟染色处理条件如表1 所

23、示。 不同条件下染色后纤维的断裂伸长率见图5 。从图 中可以看出，原绒的断裂伸长率最大，不加保护剂情 况下染色后纤维的断裂伸长率最小。在使用保护剂 的情况下进行染色，纤维的断裂伸长率介于二者之 间。该结果说明在染色过程中，抗定形保护剂有效 减少了羊绒纤维的损伤，且随着保护剂质量分数的增 加，羊绒纤维的断裂伸长率也增加，但是保护剂质量 O O O O O O O O 7 6 5 4 3 2 1 0 O 0 O 0 0 0 0 O 4 2 O 8 6 4 2 0 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to

24、 remove the watermark 第6 期张鸣雯等：抗定形保护剂在羊绒纤维染色过程中的作用 9 1 。 分数为5 和8 ( o w f ) 染色后羊绒纤维的断裂伸长 率变化并不大，因此在工厂实际操作中，建议使用的 保护剂质量分数为5 ( o w f ) 。 表1 模拟染色处理条件 T a b 1T r e a t n l e n td e 舡- i l so ft h ed y e i 嚷豳1 l l l a 妇 234 样品号 图5 羊绒纤维断裂伸长率的变化 F 唔5C h a n g eo fc 船h m e r e b e re l o n g a t i o na tb r

25、；e a k 2 3 2 染色条件对羊绒纤维断裂强力的影响 不同处理条件下染色后羊绒纤维的断裂强力见 图6 ，样品具体处理条件同表1 。 42 4 O 委 螽，s 秣 豁36 34霪雾雾震 圉 234 样品号 图6 羊绒纤维断裂强力的变化 F i g 6C h a n g eo fc a s h m e r ef i b e rb r e a k i n gs t r e n 殍h 从图6 可看出，无保护剂进行染色后羊绒纤维 断裂强力明显小于原绒的断裂强力，使用保护剂进 行染色的纤维断裂强力介于二者之间，并且随着抗 定形保护剂质量分数的增加，纤维的断裂强力也在 不断的增大。说明在染色过程中，保

26、护剂阻止了羊 绒纤维内部二硫键的交换反应博o ，从而改善了染色 后纤维的强力。 3 结论 综上所述，在羊绒纤维染色过程中加入抗定形 保护剂染色，染色后羊绒纤维的长度、细度和拉伸性 能均得到了明显改善，各项性能指标均优于不加保 护剂染色的纤维样品。在所考察范围内保护效果随 保护剂质量分数的增加而增加。延长染色时间，染 色后纤维性能恶化越明显。在染色过程中，具有较 强疏水性与官能团活性的抗定形保护剂对羊绒纤维 的保护作用优于强亲水性的保护剂。 参考文献： 1 H u s o nMG n em e c h 枷哪b yw h i c ho x i d i z i n ga g e n t s m i

27、I l i m i z es t r e n g t l ll o 鹦e si nw o o ld y e i n g J T e 如l eR e 8J ， 1 9 9 2 ，6 2 ：9 1 4 2 B r a d yPR D y e i n gw o o la tl o wt e m p e r a t l I r ef o rm i n i m u m d 锄a g e C ，P m c7 t l lI n t e rw o o lT e x tR e p T o k y o ： I m e m a t i o n a lA s s o c i a t i o n “w 0 0 lT e

28、 妯l eL a b 0 矗o r i e s 1 9 8 5 ： 1 7 1 一1 8 0 13j a oQ ，B m d yPR ，C h e nLL ，e ta 1 7 1 1 l ee v a l u a t i o no f n o v e lp r o t e c t i v ea g e n t 8f o rw o o ld y e i n g 【Cj ，P r o c2 n dC h i n a I n t e rW o o lT e x tC o I l f X i a n ： X i a nP o l y t e c h I l i cU n j v ， 1 9 9 8 ：

29、5 0 3 5 0 7 14j B m d yPR ，“a oQ F a b r i ct e n s i l ep r o p e r t i e sa n dw o o lf i b r e c h e m i s t r y C ，H a 时w i gH 6 c k e r B r i g i t t ek n p p e r s e d 粤P m c 1 0 t l II n t e rw o o lT e x tR e sC o n f A a c h e n ：D e u t s c h e sW o U f o r s c h u n g s i n s t i t u t ，2

30、 0 0 1 ：F 1 6 15 a oQ N e wA u x i l i a r i e sf o rW o o l p o l y e s t e rD y e i n g D S y d n e y ：U n i v o fN e wS o u t hW a l e s ，2 0 0 0 16J L i a 0Q ，B m d yPR ，P a i l t l l o r p eMT As t u d yo f t h er e 8 c t i o n b e t w e e nw o o la n d N n a p h 出y l m a l e i m i d e ，u s i n

31、 g m m 肌 s p e c t m s c o p ya n dm e a s u r e m e n to fc h a n g e si nf a b r i ct e n s i l e p m p e r t i e s l C ，H a n w i gH 6 c k e r & B d g i t t ek n p p e r s e d s P r o c 1 0 t hI n t e rw o o lT e x tR e sC o n f A a c h e n ：D e u t s c h e s W o l 怕r s c h u n g s i n s t i t u

32、t ，2 0 0 1 ：F I - 1 5 7 廖青纯羊毛织物染色中不同类型保护剂作用的比 较 J 北京服装学院学报：自然科学版，2 0 0 1 ，2 1 ( 1 ) ： 1 7 8 廖青中性染色条件下羊毛保护剂的作用 J 毛纺科 技，2 0 0 2 ( 3 ) ：6 8 9 廖青羊毛染色过程中的化学损伤与保护 J 北京服 装学院学报：自然科学版，2 0 0 4 ，2 4 ( 4 ) ：1 8 1 0 G B1 8 2 6 7 2 0 0 0 山羊绒 s 国 一 历励圉 一 囫饧圉 一 励国 一 励励沥沥囫 拍 舵 轴 弛 弘 述哥半晕臻苷 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark