生态整理剂
生态整理剂
当前纺织的发展引人沣目的主要两个研究方向 。一是开发新的纺织原料 ,适应市场 ,提高产品档次;二是加强后整理力度 ,开发各种功能性、保健性产品 ,提高产品的附加值 ,满足市场经济的需要 ,在这方面 ,日本走在了的前列 ,开发了许多功能性、保健性产品 。例如内衣裤上的绢剂加T、消臭抗菌加工、远红外线加工、吸汗加工、清凉感加工、防螨、保暖性加T、除臭加工 ,袜子、手套、耳套上的防冻疮整理及衣上的抗紫外线加工防灰尘整理 ,洗可穿整理 ,抗皱防水整理 ,阻燃整理等等 。
进入上世纪9O年代 ,随着人们对穿着生态、emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS的日益重视 ,开发新一代非甲醛类整剂的呼声越来越高 ,而丝素整理剂的问世 ,正符合了人们的emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS要求 。目前常用的一些非醛类整理剂如有机硅、水溶性聚氨酯类整理剂等 ,在应用中取得了一定的成效 ,如何更进一步提高其效果 ,将是一个值得重视的问题 。生物整理剂整理则是近年来逐渐引人注目的整理技术 ,它与传统整理技术不同 ,是以水溶丝素蛋白为代表的牛物整理剂 ,以其安全、无毒和良好的生物相容性 ,引起了人们的关注 。
1丝素整理剂技术的研究
丝素整理足经过蚕丝蛋白改性技术加工制作的蛋r1质中的氨基酸对人体有保健作用 ,而棉、庥、化学纤维吸附动物性蛋白氨基酸 ,赋予其原来昕没有的抗铍性、伸缩性、蓬松性和形状记忆性等优良特点 。内衣经蛋白质改性处理 ,夏天穿着出汗不贴身 ,另外 ,动物性蛋白氨基酸人体的皮肤组成类似 ,穿着时与皮肤接触 ,能增进皮肤细胞的活力 ,防止血管的硬化 ,还有抗菌性 ,因此蛋白质改性技术也是一种保健整理技术 。经过蛋门改性整理的纤维具有以下特点:
a光泽、风格、手感接近于天然蚕丝 ,除厂富有抗铍和丰满感外 ,静电发生量与棉同等,且耐洗性好 。
b能较永久地发挥以上特性 。
2.1制备方法
丝素整理剂的方法简便 ,设帑璺求成本低 ,投资小 。具体的制备方法如下:
2.1.1方法一
蚕丝Na2CO3脱胶一制得丝素-经CaCl2溶液 ,去离子水 ,乙醇(1:8:2)膨化-然后用Alealase碱性蛋酶水解-通过钠滤膜脱Ca2+ ,Cl-活性炭吸附、过滤一丝素整理液 。
2.1.2方法二
蚕丝Na2CO3 ,脱胶-制得丝素-经CaCl溶液 ,去离子水 ,乙醇(1:8:2)膨化-然后用HCl水解-NaOH碱液中和-通过钠滤膜脱Ca2+ ,Cl-活性炭吸附、过滤-丝素整理液 。
2.1.3方法三
蚕丝Na2CO3脱胶-制得丝索一经Cacl溶液 ,去离子水 ,乙醇(1:8:2)膨化-然后用NaOH水解-Hcl酸液中和-通过钠滤膜脱Ca2+ ,Cl-活性炭吸附、过滤-丝素整理液 。
2.2整理工艺
浸轧(二浸二轧)-烘干、焙烘-水洗-自然晾干-成品
2.3应用性能及分析
2.3.1丝素整理剂对真丝
织物的应用
丝素整理剂属于一种生物可降解型整理剂 ,它由废丝制成 ,含有与蚕丝纤维相似的化学组成 ,具有一定量的游离活性基团 ,如羟基、氨基、羧基等 ,可与蚕丝纤维分子间形成交联结构 ,形成了较为稳定的化学键 ,或在纤维表面形成一层薄膜 ,或沉淀在纤维的无定型区 ,从而提高了真丝绸的抗皱性 ,并有较好的耐水洗性 ,保持了手感、毛效、透气等原有风格 。
据记载用丝素整理剂与有机硅整理剂复合对真丝绸行整理后 ,真丝绸的干折皱回复角提高45 。左右 ,湿回复角提高70 。左右 。整理后的织物手感柔软 ,色牢度、色泽变化不大 ,透气性基本不变 。其中未透析丝素液+有机硅整理的干折皱回复角比原样提高62 。 ,湿折皱回复角提高77 。 ,水洗30次后 ,干弹还比原样高34 。 ,湿弹高55 。
因此 ,从折皱回复眭提高幅度及耐洗性来说 ,采用有机硅+未透析丝素液的整理效果比单用有机硅或有机硅+透析丝素液的效果好 。从毛效值的比较(丝素液+有机硅的毛效值洗前、洗后保持在l0左右 ,有机硅的毛效值洗前、洗后则为7.5和8.7)可以看出 ,有机硅和丝素整理剂昆合整理后 ,试样仍保持较高的吸水性 ,比单用有机硅要好得多 。因此 ,从折皱回复眭提高幅度及耐洗性来说 ,添加有机硅的丝素蛋白整理剂是一种性能优良的抗皱整理剂 。
经丝素整理剂整理的真丝绸 ,其干、湿弹性比未整理丝绸有所提高 ,并有较好的增重、增厚效果 ,手感柔软 ,光泽柔和 ,毛效改善 ,尺寸稳定性改善 ,保持了真丝绸原有品质 ,而且不含有害物质 。
为更大幅度地提高折皱回复性 ,可以考虑将丝素整理剂与其他整理剂混合整理 ,以充分发挥各自的优点 ,弥补各自的不足 。目前丝素整理剂关于改善丝绸织物的水中收缩率、折皱性、增厚增重性、回弹性等的研究 ,及与其他整理剂复配的研究在国内外 ,尤其是日本)也有相应的报道 。
2.3.2丝素整理剂对羊毛织物的应用
常用的羊毛防缩整理方法多为氯化/树脂 ,如聚氨酯、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯)两步法 ,生产过程ctei.gov.cn繁琐另外对操作者健康有害 ,对emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS也有污染 。而丝素整理剂则为近年来新开发的生物整理剂 ,大的特点就是无污染、还具有保健功能 ,并且羊毛纤维和蚕丝纤维均为蛋白质纤维 ,在结构组成和性质上有许多相近之处(丝素肽和羊毛角朊均为蛋白质) ,因此整理过程中 ,两者亲和力强 。丝素肽可以被羊毛强烈地吸附 ,它能和羊毛纤维上的活性基团形成氢键、盐键、范德华力等 ,并沉积在鳞片层的间隙内和纤维表面 ,在纤维上形成一层部分连续的初生丝素膜 ,在一定程度上起到阻碍纤维间移动、交搭的作用 。虽然单独使用丝素整理剂具有一定的防缩作用 ,减少了化学树脂的用量 ,但采用与其他整理剂(聚氨酯或壳聚糖)混合整理的方法具有更好的协同性和增效作用 ,能达到更加理想的加工效果 。
采用丝素整理剂和聚氨酯混合整理后 ,织物的防缩性将会得到很大的提高其收缩率下降6.9% ,洗涤50次后下降5.5% ,弹性增加 ,抗皱性提高约33% ,具有较好的耐洗性 。整理后的织物手感柔软、丰满、色牢度变化不大 。
另外 ,丝素液的脱盐方式、丝素分子量(分子量大 ,只能吸附在纤维的表面 ,造成手感僵硬)、助吸剂(使溶液中的丝素分子易于分散而被羊毛纤维吸收 ,增加了纤维表面丝素的吸附量)及整理剂浓度等因素 ,对毛织物的整理效果也有很大影响 。因此在实际运用时 ,应充分考虑上述因素 ,以使丝素整理剂取得良好的整理效果 。
2.3.3丝素整理剂对棉织物的应用
关于丝素整理剂在真丝织物、毛织物上的应用国内已做了大量的研究试验 ,但对棉的应用研究还不多 。这是由于丝素分子结构中缺乏能与棉纤维发生共价交联的基团 ,所以单独使用固着率较低 ,抗皱效果不理想 。
在现阶段 ,为了提高其在织物上的共价交联点 ,可选用水溶性聚氨酯(Pu)或已二醛作为交联助剂 ,以提高丝素整理剂的固着率 。聚氨酯(Pu)是一种含氨基甲酸酯的高分子化合物 ,在高温条件下 ,发生解封反应 ,得到端基为-NCO的预聚体 ,在纤维上形成具有交联网状结构的薄膜;另一方面 ,-NCO有很高的反应活性 ,可与棉纤维上的-OH、丝素整理剂上的-NH2等基团发生反应 ,从而提高整理剂与纤维的结合力 。
经研究 ,整理后的棉织物比原样折皱恢复角有所提高(急弹提高42 。 ,缓弹提高44 。) ,白度为87% ,撕破强力为9l% 。而2D树脂整理后的棉织物其折皱恢复角分别为 ,急弹提高46度 ,缓弹提高45度 ,白度为88% ,撕破强力为77% 。由此可看出丝索与Pu复配整理工艺能达到2D树脂的整理效果 ,且强力和手感均优于后者 。
用丝素整理剂加工的棉织物有适当的保湿性、保留性、渗透性和婴儿皮肤般的柔软手感 。缩水率明显降低 ,耐热水洗涤和耐中性皂液洗涤性良好 ,可获得表而真丝化效果 。大力发展丝素整理剂用于纯棉织物的防皱等后续整理效果 ,使研究更为系统化 ,令丝素整理剂的生态保健功能得以充分体现 。
3可行性分析
3.1资源丰富
2002年以来 ,由于围际emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS竞争加剧和经济增长缓慢的影响 ,我国丝绸行业再次面临严峻的形势 。随着蚕茧产量连年增长 ,出现了供大于求的局而 。为了寻求更广阔的发展空间 ,众多的研究工作者把工作重点转向蚕茧的深加工 ,以提高其市场竞争力 。而丝素整理剂的制备原料可以是绿色蚕茧 ,可以是丝素 ,也可以是缫丝下脚料丝棉 。
3.2emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS性
目前 ,织物使用的整理剂大多为N羟甲基酰胺类化合物 ,如2D树脂等 ,这类整理剂虽然具有良好的整理效果 ,但在整理加丁和穿着过程中会释放出对人体和emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS有害的甲醛 。随着各国对纺织品甲醛释放量的限制越来越严格 ,降低乃至完全消除织物的甲醛释放量已成为后整理的重点 。从emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS的角度看 ,无甲醛整理是纺织品后整理的发展方向 。已研究的无甲醛整理剂种类较多 ,如多元羧酸、环氧树脂、聚氨酯(Pu)等无甲醛整理剂等等 。
丝素整理剂仅将蚕茧用盐溶液膨化溶解后 ,用无机酸(HCl)或碱(NaOH)水解一定的时间 ,然后通过活性炭脱色再经过滤膜除去cl-即可 ,安全且无毒性 。
3.3使用安全性
传统的织物整理剂2D在织物整理的过程中 ,要经过180℃左右焙烘处理 ,才能达到防皱整理的效果 ,但此条件下 ,存在严重的甲醛释放问题 ,极emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS威胁到生产工人的健康和emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS 。生态丝素整理剂在使用过程中不存在甲醛污染现象 ,在整理过程中所用交联剂(如水性聚氨酯)也是不需要高温焙烘即可起作用的无污染的emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS型交联剂 。
另外 ,因丝素含有丰富的丝胶蛋白和多种人体必须的氨基酸 ,极易被人体所吸收 ,其有柔软透气 ,保养皮肤 ,延缓衰老 ,促进皮肤的新陈代谢之功效 ,所以深受广大消费者的喜爱 。因此 ,经它整理过的织物 ,如内衣、蚕丝棉被等 ,在穿着和服用方面具有人体保健的优点 。
4结束语
随着科学技术的进步和生活水平的提高 ,丝素整理剂的进一步研究开发和应用范围会越来越广阔 。与目前应用较多的BTCA或2D树脂相比 ,丝素整理剂因其制备成本较低 ,投资合理 ,应用前景广阔 ,是较其他整理剂更经济、更值得推广的一种绿色助剂 。
如果emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS能将这种成本低廉的绿色能源进行投资不大的深加工 ,制成织物整理剂 ,不但能提高其自身的利用价值 ,同时也进一步提高了织物的附加值 。SwwxUb