《河北纺织》2011年第一二期(总145期) 印染后整理
我国紫绒脱色工艺研究现状及展望
王廷荣 (西安西安工程大学71 0048)
【摘要】:介绍I了我国紫绒脱色技术的研究进展,阐述r紫绒脱色机理;分析了紫绒脱色助剂及
T艺研究现状;探讨了紫绒脱色工艺研究价值及展望。
【关键词】:紫绒;脱色;研究进展;展望
山羊绒按颜色可分为白绒、紫绒、青绒。紫绒的产量约占我国山羊绒总产量的
5096左右,由于紫色山羊绒色泽深,只能染藏青、咖啡、黑色等深暗颜色,不易获得
鲜艳的色泽或浅色,因此其使用受到限制。为了充分利用山羊绒资源,我国紫绒脱色
I:艺研究工作者进行了长期不懈的努力,从而扩人了紫绒的使用范围。 1.紫绒脱色机理¨引
紫色山羊绒表皮和皮层细胞中有色素粒子沉淀着,这些色素颗称为Fu—melanin, 呈椭圆形,长度约为l u m,宽度约为0.3~0.4 m,是由络氨酸变化的一种聚合物,
主要成分是吲哚基,聚合的吲哚基结合在蛋白质上,这种色素蛋白的化合物,对还
原剂非常稳定,因此通常的羊毛纤维漂白方法不能应用于有色纤维的脱色。 紫色山羊绒的脱色是利用色素吸铁的特征,如用同等量的硫酸 铁在相同的条
件下处理白色山羊绒和紫色山羊绒,紫色山羊绒吸铁的量是白色山羊绒的2.3倍,
证明色素melanin能大量吸收铁,铁盐与色素melanin生成螯形化合物,这种化合
物能在浓碱和碱性氧化物中溶解。
采取媒染一氧化一还原结合法对紫绒进行脱色是目前最佳的方法。其脱色机理 是纤维中的色素与媒染剂结合形成较为稳定的络合物,然后在双氧水作用 卜,媒染剂
定向催化双氧水,其催化反应为: Fe。’+H202———_Fe。 +H0・+0H t
Fe。 +HO・——Fe。‘+oH
H2o2+H0・——-H02・+1-120 Fe。‘+H02・——Fe。 +H02
Fe +H0 ・——Fe +H’+O2
《河北纺织》20I1年第 期(总145期) 印染后整理
色素具体的分子结构至今尚无明确的定论,一般认为色素含有双键结构,双氧水
分解生成的Ho2・可以中和色素的双键,从而达到消色作用。由于媒染剂的定向催化,
使得双氧水最人地作用于色素,对纤维二硫键的破坏相对减轻,如果使用合适的护绒
剂,纤维强力破坏是很轻的,强力损失可控制在2%以内。最后再经还原漂白进一步提 高纤维的白度及白度稳定性,脱色后的紫绒白度能达到白绒的效果
2.紫绒脱色工艺研究现状
王丽娜㈨ 等人研究了紫绒氧化漂白工艺为:Hz0。质量浓度为18 g/L,磷酸盐
复配物质量浓度为3.0 g/L,时间60 min。优化工艺漂后紫绒白度为64.15%,碱溶 解度为27.13%。实验结果还表明过氧化氢质量浓度,磷酸盐复配物的质量浓度,氧
漂时间这3个因素都会对白度和漂白后紫绒的碱溶解度造成影响.对白度影响效果
由大到小依次为过氧化氢质量浓度,磷酸盐复配物的质量浓度,氧漂时间:对漂白后
紫绒碱溶解度的影响效果由大到小依次为过氧化氢质量浓度,氧漂时间,磷酸盐复
配物的质量浓度。 应莉 等人对紫绒脱色处理进行了研究,实验结果表明:采用金属盐处理后再
进行氧化还原处理,可达到很好的脱色效果。在所选择的儿种金属盐中,铜盐效果最 好,使用量为0.01 mol/L,温度70 ̄80℃。氧化浴的pH值为8"--8.5,温度40 ̄50
℃,时间120min。还原浴的pH值控制在7左右,40℃处理30min。 张健飞㈤ 等人研究的紫羊绒脱色工艺为:硫酸亚铁催化一水洗一双氧水氧化一
水洗一漂毛粉还原一水洗。经过多组实验得出最佳脱色 [艺为:催化处理时硫酸亚铁
质量浓度为3 g/L,55℃处理20 min:氧化阶段条件为双氧水(30%)35mL/L,65℃处
理60 min:还原阶段漂毛粉15 g/L,50℃处理20 min。 李美真 等人对紫绒脱色工艺进行了深入的探讨,整个紫绒脱色过程分为5大
步。第1步洗去纤维上的油脂增加纤维的渗透性。洗剂采用Rs与ABS,洗前净绒含油
率为1.5%~1.7%,洗后净绒含油率测得0.6%~0.8%:第2步脱色预处理,药剂用量
为:硫酸亚铁1.2%~1.5%,柠檬酸0.5%~0.7%,非离子表面活性剂0.6%~0.8%, 低 硫酸钠O.4%~0.5%,硅酸钠0.4%~0.6%,40"-'60℃处理30---60 min:第3
步氧化脱色处理,药剂用量为:碳酸钠2%~3%或焦磷酸钠4%~6%,双氧水(30%)
4%~5%,硅酸钠2%~3%,ABS 0.6%~0.8%:第4步还原处理,药剂 量为:表面
活性剂0.6%~0.8%,焦磷酸钠4%~5%,保险粉4%~5%,温度40 ̄50℃:第5
步为柔软处理。 3.紫绒脱色助剂及工艺研究现状¨ 。
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紫绒脱色助剂一般包括媒染剂、护绒剂、氧漂稳定剂、双氧水、络合剂、保险
粉等。媒染剂一般为金属盐,如铜盐、铁盐、锰盐等,常见的为硫酸亚铁。硫酸亚铁
为还原性物质,储存、运输过程中易被空气氧化而变质,因此商业化媒染剂中常复配
一些稳定剂和协效剂,增加产品稳定性及与色素的结合效果。护绒剂的作用包括2种
含义:一是防止或减轻脱色时纤维受到损伤,二是纤维受到损伤后进行弥补。氧漂稳
定剂的作用是螯合溶液中的金属离子 减轻溶液中金属离子对双氧水催化导致的纤
维损伤。不同厂家的脱色助剂各有不同,用量也有所差异,而且与紫绒的颜色深浅也
有关系。 紫绒脱色工艺随脱色助剂不同有所差异,一般媒染阶段温度55 ̄60℃为最佳,
时间2----3 h。温度过高将加剧纤维损伤,过低对媒染剂的渗透不利,影响媒染剂与色
素的结合。时间长短与温度有关,温度高,时间可相对缩短,反之延长时间。理论上时
间越长,媒染剂与色素结合越多,越有利于脱色。影响氧漂阶段的因素很多,如温度、
时间、助剂品种及用量、pH值等,如控制不当,白度可以达到要求,强力损失会很大。
温度高,时间长,有利于漂白,但强力损伤增加,当温度高于65℃,时间超过1.5 h后, 强力损失加快。还原漂过程中,温度不宜过高,因为在氧漂过程中纤维已经受到损伤
或潜在损伤,此时温度高将对纤维产生进一步的损伤,一般控制在4O℃左右,时间
30 ̄40 min。 4.紫绒脱色工艺研究价值及展望¨卜 漂白对酸性染料、活性染料、媒介染料㈠ 都有影响,漂白后各种染料的上染率
都降低。对于媒介染料染色,残留的亚铁离子在染色过程中会与铬离子竞争与染料反
应,漂白后纤维上铁离子残余越多对染色越不利。 漂白后白度值愈高的紫羊绒,其染色性能变化愈明显。漂白后白度愈高,染料平
衡上染率降低程度愈大。 漂白过程中使用保护 ̄}USLS对漂白效果及染色效果均有利。 ̄F]SLS的脱色绒最
终染料固色率比不加入SLS的脱色绒的固色率明显提高。 经过氧化漂白的纤维上染速率更快,染料更容易扩散进入纤维内部,也使染色匀
染性下降,脱色绒应进行低温染色。
山羊绒是名贵稀有的特种动物纤维,因较其他纤维具有表面鳞片排列整齐、染
色效果好、吸湿性和抗电性极佳、弹性和还原性较强等优点,被誉为“纤维钻石”;
也因其是国际市场上唯一以克为单位计算价格的动物纤维,故又有“软黄金”之称。
而紫绒的产量约占我国山羊绒总产量的50%左右,中国山羊绒中最为珍贵的白绒仅占
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40%左右。紫绒是黑山羊所产的绒,有深紫色和紫色。紫羊绒只可做深色产品,不利
于染制出所需要的鲜艳颜色,为了进一步开发应用这部分宝贵的资源,提高有色羊
绒的实用价值,对有色羊绒进行脱色处理,并减轻羊绒的毡缩和损伤,成为一个非
常有价值的课题。
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