陳　念

(廣東中山市仕青紡織印染實(shí)業(yè)有限公司，廣東中山528400)

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牦牛絨的氧化—還原脫色及再染色研究

陳念

(廣東中山市仕青紡織印染實(shí)業(yè)有限公司，廣東中山528400)

摘要牦牛絨纖維皮質(zhì)層細(xì)胞壁中分布大量黑色素，以顆粒形式存在，且穩(wěn)定性高。本實(shí)驗(yàn)采用催化氧化法，通過一系列的實(shí)驗(yàn)，對(duì)氧化—還原脫色技術(shù)作了研究，通過改變脫色工藝中部分組分的用量、脫色溫度和時(shí)間，并且隨即測定牦牛絨的各種理化性能，如白度、堿溶解度、強(qiáng)力、斷裂伸長率及其他的一些性能，使得脫色后的牦牛絨白度較高且牦牛絨纖維結(jié)構(gòu)彈性、強(qiáng)力受損相對(duì)較低，從而得出了脫色的較優(yōu)工藝處方和工藝條件。

關(guān)鍵詞牦牛絨催化氧化—還原法脫色白度堿溶解度強(qiáng)力斷裂伸長率染色

0前 言

我國是毛紡大國,也是出產(chǎn)毛絨原料的大國。不少企業(yè)大量使用一些低質(zhì)低價(jià)的雜色毛絨，這些雜色的羊毛或特種動(dòng)物纖維本身帶有較深的顏色，導(dǎo)致了在加工過程中難以達(dá)到產(chǎn)品的高檔化，難以生產(chǎn)出多色彩的產(chǎn)品。故而將雜色羊毛及各種雜色特種動(dòng)物纖維進(jìn)行脫色加工，使之達(dá)到一定的白度，在后續(xù)的染整加工中，使產(chǎn)品染色成五彩繽紛的色彩，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)牦牛絨的應(yīng)用，目前在毛紡工業(yè)中有兩種工藝[5]：一種是不經(jīng)分梳，在牦牛絨中仍保留兩型毛及少量粗毛，可防止粗疏毛紡的低檔產(chǎn)品。一種是經(jīng)過分梳，經(jīng)粗毛及大部分兩型毛去掉，所得的絨可做粗疏毛紡的高檔呢絨、針織毛衫和毛毯等，精紡產(chǎn)品中也可混用。但由于天然色澤較深，配色難度大，在使用上有很大局限性根據(jù)其本色只能染制元青、深咔、醬紫、上青、墨綠等色，不適用于仿制毛毯和針織毛衫等產(chǎn)品。為了深度利用牦牛絨資源，發(fā)揮其纖維特性，擴(kuò)大花色品種，增加產(chǎn)品色號(hào)，就必須將牦牛絨進(jìn)行剝色漂白后再染色。

在整個(gè)特種動(dòng)物纖維的加工過程中, 帶色纖維的脫色漂白是最為棘手和危險(xiǎn)的加工過程。漂白過程中任何操作失誤都能引起纖維的嚴(yán)重?fù)p傷，由于價(jià)格原因，損失將是巨大的。所以必須最嚴(yán)格地控制脫色的工藝參數(shù)。在漂白加工方面, 尋找損傷小和較為安全的加工工藝極為重要，在提高產(chǎn)品質(zhì)量上的任何改進(jìn)都是很有價(jià)值的。所以就這一課題進(jìn)行了一些探討，并做了探索性試驗(yàn)，對(duì)牦牛絨纖維采用先用金屬離子與色素絡(luò)合，再氧化的方法進(jìn)行脫色，通過對(duì)脫色過程中的各影響因素進(jìn)行系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)、分析、研究，找到了一套理想的脫色工藝，既能使纖維脫色達(dá)到較高的白度, 又將纖維的強(qiáng)力損傷控制在較小的范圍內(nèi), 且耗費(fèi)少、屬經(jīng)濟(jì)型，可滿足大生產(chǎn)的要求。

1材料與方法

1.1材料與儀器

材料:牦牛絨散纖維，雙氧水30%，焦磷酸鈉，亞硫酸氫鈉，硫酸亞鐵，二氧化硫脲，氫氧化鈉，硫酸銨，硫酸鈉，Lanaseol Red 2B，Lanasol Blue 5G，Lanasol Black B，酸性紅 PA-GN，酸性藍(lán) PA，酸性黑 HF

儀器:TDA-8002電熱恒溫水浴鍋，pHSJ-4A便攜式pH計(jì)，F(xiàn)A2004電子天平，101A-1電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，YG004E電子單纖維強(qiáng)力機(jī)，SHB-ⅢA循環(huán)水式多用真空泵，DSBD-1數(shù)字白度儀，SF300思維士電腦測色儀。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1牦牛絨纖維的前處理

前處理實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件如表1所示。

表1　前處理實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件

注：表中 “o.w.y”表示對(duì)毛重，后文如果出現(xiàn)則意義相同。

前處理后要進(jìn)行充分水洗，然后備用。

1.2.2雙氧水漂白最佳工藝的選定

在這一部分的研究中，主要研究并分析氧化漂白的關(guān)鍵因素，對(duì)影響雙氧水漂白處理工藝的主要因素進(jìn)行分析,如表2所示。實(shí)驗(yàn)中焦磷酸鈉用量均約為30%H2O2用量的1/3,浴比為40:1，pH值控制在8.5-9.5。氧化漂白后要進(jìn)行充分水洗，然后備用。

表2　影響雙氧水漂白工藝的因素與水平

根據(jù)表2所示的影響雙氧水漂白工藝的因素與水平設(shè)計(jì)表3的影響雙氧水漂白工藝的正交試驗(yàn)表。

表3　影響雙氧水漂白工藝的正交實(shí)驗(yàn)表

1.2.3還原處理最佳工藝的選定

在這一部分的研究中，影響應(yīng)用工藝的因素與水平如表4所示。實(shí)驗(yàn)中焦磷酸鈉用量均約為2g/L,浴比為40:1。還原處理后要充分水洗，然后備用。

表4　影響還原處理工藝的因素與水平

根據(jù)表4所示的影響雙還原處理工藝的因素與水平設(shè)計(jì)表5的影響還原處理工藝的正交試驗(yàn)表。

表5　影響還原處理工藝的正交實(shí)驗(yàn)表

1.2.4毛用活性染料染色

毛用活性染料染色處方、條件與工藝曲線見表6及圖1所示。

表6　毛用活性染料染色處方與條件

圖1毛用活性系列染料染色工藝曲線

1.2.5酸性染料染色

酸性染料染色處方、條件與工藝曲線見表7及圖2所示。

表7　酸性染料染色處方與條件

圖2酸性系列染料染色工藝曲線

1.3測試指標(biāo)

1.3.1白度測試

根據(jù)GB/T13835.7對(duì)纖維進(jìn)行白度測試。將試樣平鋪梳理成厚度均勻并且不透光、基本平行、具有一定寬度的纖維層,每個(gè)樣品在白度儀下測試3次,取3次平均值作為脫色后試樣的白度。

1.3.2纖維損傷程度測定

將處理后的牦牛絨放置在空氣中平衡24h,精確稱取2.000g，測其堿溶解度，同時(shí)秤取1.000g求含水率。

含水率的計(jì)算公式如下：

G=(W1-W2)/W2×100%

(1-1)

堿溶解度計(jì)算公式如下:

堿溶解度=[2.000(1-G)-W]/2.000(1-G)×100%

(1-2)

式中：W1、W2、G-分別表示烘前試樣重、烘后試樣重、處理前試樣含水率；W-為堿溶解后殘留試樣質(zhì)量。

1.3.3單纖斷裂強(qiáng)力和伸長測試

準(zhǔn)備樣品約100-200毫克，把試驗(yàn)樣品用手工整理成一束。握持毛束齊的一端，依次將另一端纖維由長到短，沿著絨板底線排列。設(shè)定強(qiáng)力機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)：測量次數(shù)：30(即每組試樣選取30根)，夾距：15mm，定點(diǎn)伸長：300%，速度：20mm/min,線密度：4.2dtex，預(yù)張力：0.4cN。啟動(dòng)強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)直至試樣斷裂，記錄斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長值。

1.3.4表面染色深度測試

將試樣平鋪梳理成厚度均勻并且不透光、基本平行、具有一定寬度的纖維層,每個(gè)樣品在測色儀下測試3次,取3次平均值作為染色后樣品的染色深度。

表8　雙氧水漂白處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2結(jié)果與討論

2.1雙氧水漂白最佳工藝的選定

2.1.1雙氧水漂白處理影響因素顯著性分析

以表5和表6中所列因素和水平及正交實(shí)驗(yàn)表按要求所示工藝對(duì)試樣進(jìn)行漂白并分別對(duì)牦牛絨纖維的白度、堿溶解度、強(qiáng)力及斷裂伸長率進(jìn)行測定，結(jié)果見表8所示。

對(duì)試樣測試指標(biāo)結(jié)果的平均白度、平均堿溶解度、平均強(qiáng)力、平均斷裂伸長率及極差的分析見表9所示，由此得出最佳工藝。

2.1.2數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

(1)白度

以雙氧水的濃度、漂白溫度、漂白時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均白度為縱坐標(biāo)做圖3。

圖3　漂白條件對(duì)白度的關(guān)系

性能指標(biāo)ABC性能指標(biāo)ABC性能指標(biāo)ABC性能指標(biāo)ABCK125.526.626.7M128.4729.1128.42P14.614.594.59S128.628.228.7K228.728.527.5M229.1229.2129.66P24.574.564.56S228.128.128.0K329.73029.8M331.1130.3729.74P34.504.534.53S327.127.627.3R14.23.43.1R22.641.541.32R30.110.060.06R41.50.61.4Z1A3B3C3Z2A1B1C1Z3A1B1C1Z4A1B1C1

注:K、M、P、S代表平均白度、平均堿溶解度、平均強(qiáng)力和平均斷裂伸長率;

R1、R2、R3、R4代表白度、堿溶解度、強(qiáng)力、斷裂伸長率的極差；

Z1、Z2、Z3、Z4代表以白度、堿溶解度、強(qiáng)力、斷裂伸長率為指標(biāo)的最佳工藝。

從表9中的極差可以看出雙氧水的濃度對(duì)于白度的影響是最主要的，其次是漂白溫度，漂白時(shí)間影響最小。

從圖3中可以看出，對(duì)給定的漂白溫度和漂白時(shí)間，白度隨雙氧水濃度的增大而增加，雙氧水濃度為15-20g/L時(shí)，白度極差為3.2；雙氧水濃度為20-25g/L時(shí)，極差為1.0，這說明低濃度時(shí)白度增加較快，而在高濃度時(shí)，隨濃度的增大，白度增加效果逐漸變?nèi)?。?dāng)漂白時(shí)間和雙氧水濃度一定時(shí)，白度隨漂白溫度的升高而增加。漂白溫度為45-50℃時(shí)，白度的極差為1.9；漂白溫度為50-55℃時(shí)，白度極差為1.5，這說明低溫度是白度增加較快，高溫度時(shí)白度增加緩慢。對(duì)于給定的雙氧水濃度和溫度，白度隨著漂白時(shí)間的延長而增加，而且隨著時(shí)間的延長增加量逐漸加大，但堿溶解度隨著時(shí)間的延長而增大，所以漂白時(shí)間選擇不宜超過45min。

(2)堿溶解度

以雙氧水的濃度、漂白溫度、漂白時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均堿溶解度為縱坐標(biāo)做圖4。

圖4　漂白條件對(duì)堿溶解度的關(guān)系

由表9中的極差可以看出雙氧水濃度對(duì)于堿溶解度的影響是最主要的，其次是漂白溫度，漂白時(shí)間影響最小。

從圖4中可以看出，當(dāng)漂白溫度和漂白時(shí)間一定時(shí)，堿溶解度隨雙氧水濃度的增大而增加，而且增加量越來越大。當(dāng)雙氧水濃度為15-20g/L時(shí)，堿溶解度的極差為0.65；雙氧水濃度為15-20g/L時(shí)，堿溶解度的極差為2.32。另外當(dāng)雙氧水濃度增大時(shí)，堿溶解度隨溫度升高的遞增量也增大。

當(dāng)雙氧水濃度和漂白時(shí)間一定時(shí)，隨漂白溫度的增加，堿溶解度也隨之增大。當(dāng)漂白溫度為45-50℃時(shí)，堿溶解度的極差為0.11；當(dāng)漂白溫度為50-55℃時(shí)，堿溶解度的極差為1.16。以上分析得出，隨漂白溫度的增加，堿溶解度增加量越來越大，而白度的增加量卻越來越少，所以為了減少纖維損傷，應(yīng)采用低溫漂白。

對(duì)于給定的雙氧水濃度和溫度，堿溶解度隨著漂白時(shí)間的延長而增加，且漂白溫度低時(shí)增加量較少，漂白溫度高時(shí)增加量較大。漂白時(shí)間為30-40min時(shí)，堿溶解度的極差為1.24；漂白時(shí)間為40-50min時(shí)，堿溶解度的極差為0.08。這說明堿溶解度剛開始增加較快，隨著漂白時(shí)間的延長增加量減小。而且考慮白度是隨著漂白時(shí)間的延長逐漸增加的，所以選擇漂白時(shí)間取在45min以內(nèi)較為合適。

(3)單纖強(qiáng)力

以雙氧水的濃度、漂白溫度、漂白時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均單纖強(qiáng)力為縱坐標(biāo)做圖5。

圖5　漂白條件對(duì)單纖強(qiáng)力的關(guān)系

由表4中的極差可以看出雙氧水的濃度對(duì)于單纖強(qiáng)力的影響是最主要的，其次是漂白溫度，漂白時(shí)間影響最小。

從圖5中可以看出，當(dāng)漂白溫度和漂白時(shí)間一定時(shí)，單纖強(qiáng)力隨雙氧水濃度的增大而降低，而且降低量越來越大。當(dāng)雙氧水濃度為15-20g/L時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.04；雙氧水濃度為20-25g/L時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.07。當(dāng)雙氧水濃度在大范圍時(shí)，單纖強(qiáng)力的降低量也增大。

對(duì)于給定的雙氧水濃度和漂白時(shí)間時(shí)，隨著漂白溫度的升高，單纖強(qiáng)力也隨之降低，且溫度在高范圍時(shí)，降低量較大。當(dāng)漂白溫度為45-50℃時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.03；當(dāng)漂白溫度為50-55℃時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.03。同堿溶解度為類似的分析指標(biāo)，考慮到白度的增加量降低，所以為了降低纖維的損傷，應(yīng)采取低溫漂白。

對(duì)于給定的雙氧水濃度和溫度，單纖強(qiáng)力隨著漂白時(shí)間的延長而降低，且溫度高時(shí)的降低量較溫度低時(shí)的大。當(dāng)漂白時(shí)間為30-40min時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.03；漂白時(shí)間為40-50min時(shí)，單纖強(qiáng)力的極差為0.03。由以上分析看出，強(qiáng)力變化范圍不明顯，時(shí)間對(duì)于強(qiáng)力降低的影響是很小的。

(4)結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示及正交因素分析，在纖維損傷允許的范圍內(nèi)，選出白度相對(duì)較優(yōu)漂白的工藝：雙氧水濃度為20g/L,漂白溫度為50℃，漂白時(shí)間為45min。

2.2還原處理最佳工藝的選定

2.2.1還原處理影響因素顯著性分析

以表5和表6中所列因素和水平及正交實(shí)驗(yàn)表按要求所示工藝對(duì)試樣進(jìn)行漂白并分別對(duì)牦牛絨纖維的白度、堿溶解度、強(qiáng)力及斷裂伸長率進(jìn)行測定，結(jié)果見表10所示。

表10　還原處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)試樣測試指標(biāo)結(jié)果的平均白度、平均堿溶解度、平均強(qiáng)力、平均斷裂伸長率及極差的分析見表11所示，由此得出最佳工藝。

2.2.2數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

(1)白度

以二氧化硫脲的濃度、還原溫度、還原時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均白度為縱坐標(biāo)做圖6。

性能指標(biāo)DEF性能指標(biāo)DEF性能指標(biāo)DEFk131.931.731.9m130.4230.3530.34k232.132.232.2m230.5830.3630.83k332.632.832.5m331.1431.3130.97r10.71.10.6r20.720.960.63z1D3E3F3z2D1E1F1p14.474.484.48s126.626.626.6p24.464.474.46s226.526.526.5p34.454.434.44s326.426.326.4r30.020.050.04s40.20.30.2z3D1E2F1z4D1E1F3

注:k、m、p、s代表平均白度、平均堿溶解度、平均強(qiáng)力和平均斷裂伸長率;

r1、r2、r3、r4代表白度、堿溶解度、強(qiáng)力、斷裂伸長率的極差；

z1、z2、z3、z4代表以白度、堿溶解度、強(qiáng)力、斷裂伸長率為指標(biāo)的最佳工藝。

圖6　還原條件對(duì)白度的關(guān)系

從表11中的極差可以看出還原溫度對(duì)于還原白度的影響是最主要的，其次是二氧化硫脲的濃度，還原時(shí)間影響最小。

從圖6中可以看出，對(duì)給定的還原溫度和還原時(shí)間，白度隨二氧化硫脲濃度的增大而增加。二氧化硫脲濃度為1-1.5g/L時(shí)，白度提高1.58%；濃度為1.5-2g/L時(shí)，白度提高1.86%。這說明低濃度時(shí)白度增加較慢，而在高濃度時(shí)，隨濃度的增大，白度增加效果逐漸加強(qiáng)。

當(dāng)還原時(shí)間和二氧化硫脲濃度一定時(shí)，白度隨還原溫度的升高而增加。溫度為45-50℃時(shí)，白度提高0.62%；溫度為50-55℃時(shí)，白度提高1.56%。這說明低溫度是白度增加較慢，高溫度是白度增加較明顯。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原溫度，白度隨著還原時(shí)間的延長而增加，而且開始時(shí)增加較快。還原時(shí)間為40-50min時(shí)，白度的極差為0.3；還原時(shí)間為50-60min時(shí)，白度的極差為0.3。55min以后白度增加逐漸趨于平緩，說明在55-60min以后還原時(shí)間對(duì)于白度的影響是不顯著的。

(2)堿溶解度

以二氧化硫脲的濃度、還原溫度、還原時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均堿溶解度為縱坐標(biāo)做圖7。

圖7　漂白條件對(duì)堿溶解度的關(guān)系

由表11中的極差可以看出還原溫度對(duì)于堿溶解度的影響是最主要的，其次是二氧化硫脲濃度，還原時(shí)間影響最小。

從圖7中可以看出，當(dāng)還原溫度和還原時(shí)間一定時(shí)，堿溶解度隨二氧化硫脲濃度的增大而增加，且增加程度增大。當(dāng)二氧化硫脲濃度為1-1.5g/L時(shí)，堿溶解度增加0.52%；二氧化硫脲濃度為1.5-2g/L時(shí)，堿溶解度增加1.83%。

當(dāng)二氧化硫脲濃度和還原時(shí)間一定時(shí)，隨還原溫度的增加，堿溶解度也隨之增大。當(dāng)還原溫度為45-50℃時(shí)，堿溶解度增加0.46；當(dāng)還原溫度為50-55℃時(shí)，堿溶解度增加2.96%。以上分析得出，隨還原溫度的增加，堿溶解度的增加量增大。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原溫度，堿溶解度隨著還原時(shí)間的延長而增加。還原時(shí)間為40-50min時(shí)，堿溶解度增加1.61%；還原時(shí)間為50-60min時(shí)，堿溶解度增加0.45%。這說明還原時(shí)間對(duì)于堿溶解度的影響不明顯，40-60min還原后纖維的堿溶解度幾乎相等，且改變程度逐漸減弱，所以考慮到白度，可以采用長時(shí)間還原處理。

(3)單纖強(qiáng)力

以二氧化硫脲的濃度、還原溫度、還原時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均單纖強(qiáng)力為縱坐標(biāo)做圖8。

圖8　還原條件對(duì)單纖強(qiáng)力的關(guān)系

由表11中的極差可以看出還原溫度對(duì)于強(qiáng)力的影響是最主要的，其次是還原時(shí)間，二氧化硫脲濃度影響最小。

從圖8中可以看出，當(dāng)還原溫度和還原時(shí)間一定時(shí)，單纖強(qiáng)力隨二氧化硫脲濃度的增大而降低，而且降低量增加。當(dāng)二氧化硫脲濃度為1-1.5g/L時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.22%；二氧化硫脲濃度為1.5-2g/L時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.22%。當(dāng)二氧化硫脲濃度在大范圍時(shí)，單纖強(qiáng)力的降低量也增大。由以上分析看出，單纖強(qiáng)力變化范圍不明顯，幾乎相等，二氧化硫脲濃度對(duì)于單纖強(qiáng)力降低的影響是很小的。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原時(shí)間時(shí)，隨著還原溫度的升高，單纖強(qiáng)力也隨之降低，且溫度在高范圍時(shí)，降低量較大。當(dāng)還原溫度為45-50℃時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.22%；當(dāng)還原溫度為50-55℃時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.89%。但是同堿溶解度為類似的分析指標(biāo)，考慮到白度的增加量降低，且為了降低纖維的損傷，不宜采取較高的溫度還原。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原溫度，單纖強(qiáng)力隨著還原時(shí)間的延長而降低，且溫度高時(shí)的降低量較溫度低時(shí)的大，但該變量幾乎相等。當(dāng)還原時(shí)間為30-40min時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.44%；還原時(shí)間為40-50min時(shí)，單纖強(qiáng)力降低0.45%。

(4)單纖斷裂伸長率

以二氧化硫脲的濃度、還原溫度、還原時(shí)間的實(shí)際水平為橫坐標(biāo)，平均單纖斷裂伸長率為縱坐標(biāo)做圖9。

圖9　還原條件對(duì)單纖斷裂伸長率的關(guān)系

由表11中的極差可以看出還原溫度對(duì)于單纖斷裂伸長率的影響是最主要的，其次是二氧化硫脲的濃度和還原時(shí)間，它兩的影響程度幾乎相同。總的說來各個(gè)因素對(duì)于單纖斷裂伸長率的影響程度不大。

從圖9中可以看出，當(dāng)還原溫度和還原時(shí)間一定時(shí)，單纖斷裂伸長率隨二氧化硫脲濃度的增大而降低，而且降低量稍有增加。當(dāng)二氧化硫脲濃度為1-1.5g/L時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.37%；二氧化硫脲濃度為1.5-2g/L時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.38%。當(dāng)二氧化硫脲濃度在大范圍時(shí)，單纖斷裂伸長率的降低量也增大，纖維表現(xiàn)的稍有松脆。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原時(shí)間時(shí)，隨著還原溫度的升高，單纖斷裂伸長率也隨之降低，且還原溫度在高范圍時(shí)，降低量較大。當(dāng)還原溫度為45-50℃時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.37%；當(dāng)還原溫度為50-55℃時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.75%。雖然降低不顯著，但手感也有下降，纖維稍有變硬，柔軟度降低。

對(duì)于給定的二氧化硫脲濃度和還原溫度，單纖斷裂伸長率隨著還原時(shí)間的延長而降低，且濃度和溫度高時(shí)的降低量較濃度及溫度低時(shí)的大。當(dāng)還原時(shí)間為30-40min時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.37%；還原時(shí)間為40-50min時(shí)，單纖斷裂伸長率降低0.38%。由以上分析看出，單纖強(qiáng)斷裂伸長率的變化范圍不明顯，時(shí)間對(duì)于斷裂伸長率降低的影響是很小的，差異不顯著。

(5)結(jié)論

從以上的分析可以看出，還原劑濃度對(duì)于還原處理是最重要的影響因素。在對(duì)漂白后的牦牛絨纖維進(jìn)行還原處理時(shí),隨著還原液溫度的升高,白度提高較多,處理后的牦牛絨有呈現(xiàn)偏綠光的效果，但相應(yīng)的損傷也較大, 主要表現(xiàn)為纖維變得短而松脆,失去了原有的彈性和光澤, 手感較差。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出, 在還原處理的過程中, 溫度不宜太高,一方面溫度過高時(shí),二氧化硫脲易被空氣氧化變質(zhì),另一方面即使進(jìn)行還原,使白度有所提高,但絨纖維卻受到嚴(yán)重的脆損。還原漂溫度為50℃時(shí),已基本達(dá)到白度要求。實(shí)驗(yàn)得出的最佳還原處理工藝為：還原粉二氧化硫脲濃度為1.5g/L，還原溫度為50℃，還原時(shí)間為60min。

2.3脫色后再染色最佳染料的選擇

牦牛絨經(jīng)過脫色以后，纖維受到一定損傷，手感粗糙，光澤發(fā)暗。為了彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，必須選擇最合適的染料，染色時(shí)間要盡量縮短，然后要加強(qiáng)后處理以改進(jìn)其手感，降低其氈縮性?？紤]到工廠的實(shí)際生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)選用紅、藍(lán)、黑三種色的酸性染料、毛用活性染料進(jìn)行試染對(duì)比，進(jìn)行分析。

2.3.1染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果

染色后對(duì)其進(jìn)行表面染色深度值(K/S)、總色差(ΔE)、明度差(ΔL)、艷度差(ΔC)、色相差(ΔH)、紅綠差(ΔA)、黃藍(lán)差(ΔB)等各項(xiàng)色度的測試。測試結(jié)果見表12。

表12　染色后各項(xiàng)色度測試結(jié)果

注：標(biāo)樣和試樣分別為為酸性染料和毛用活性染料的的染色試樣

2.3.2數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

根據(jù)表12中紅色試樣的K/S值的對(duì)比可以看出毛用活性染料染紅和藍(lán)色的染色深度較酸性染料的深。紅色色差ΔE達(dá)到9.160，相差相對(duì)不大。而藍(lán)色的色差ΔE達(dá)到31.175，可以看出毛用活性染料染藍(lán)色的效果較酸性染料好很多。毛用活性染料的染色試樣明度差ΔL較酸性染料的染色試樣低，說明前者的顏色深，所以亮度較低，對(duì)于光的反射率就低，具有較低的亮度。色相是不同色并置時(shí)色彩屬性的對(duì)比，在此不做討論。從ΔA和ΔB可以看出酸性染料染出的試樣要偏紅和藍(lán)一些，這是染料在純度方面不同造成的。

對(duì)于黑色試樣K/S值看來，毛用活性染料染出的試樣表面染色深度稍淺，但幾乎近似。可以看出酸性染料在染深中色的時(shí)候，濕處理牢度可以比染淺色的時(shí)候稍有提高。總色差很小。明度差為負(fù)說明毛用活性染料染出的試樣顏色較深，所以纖維反射率低，色光暗，亮度低。艷度差方面顯示毛用活性染料染色的試樣偏灰。而ΔA和ΔB都顯示，酸性染料染色的試樣顏色沒有向深色方向偏移。

通過表12的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)及以上的分析可以看出，酸性染料雖然價(jià)格低廉，色澤鮮艷，但其與纖維以離子鍵結(jié)合，色牢度差，所以酸性染料染色深度較低，色光不夠深。毛用活性染料色澤鮮艷，染料與纖維間以共價(jià)鍵結(jié)合，具有優(yōu)異而全面的染色堅(jiān)牢度，染色后深度較深，色光偏暗，深度大。固色率極高，染色殘液中色度低，對(duì)于環(huán)保方面也有較好的貢獻(xiàn)。從纖維損傷方面考慮：應(yīng)用工藝簡單，與弱酸性染料相近，不僅可以最大限度的降低染色對(duì)毛纖維的損傷。所以對(duì)于脫色后的牦牛絨纖維最好的是采用毛用活性染料染料進(jìn)行染色。但是需要注意毛用活性染料在染色的時(shí)候的勻染性問題，染色過程中加入勻染劑或者震蕩染色，且注意防止牦牛絨纖維的縮絨問題。

3結(jié)論

通過大量的實(shí)驗(yàn)及探索，對(duì)牦牛絨催化氧化—還原法脫色及再染色工藝有了較為明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)于探索如何改進(jìn)工藝也有了新的認(rèn)識(shí)。并且得到了不少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)于牦牛絨脫色如何提高白度和降低纖維損傷及提高染色工藝的進(jìn)一步研究也有很好的借鑒意義，下面做幾點(diǎn)總結(jié)：利用金屬離子(本實(shí)驗(yàn)采用亞鐵離子)催化氧化法對(duì)有色纖維進(jìn)行漂白時(shí)，可以加速雙氧水對(duì)有色纖維的漂白，提高白度，但需要控制pH值等工藝條件，降低纖維的損傷。在雙氧水漂白以后，繼續(xù)進(jìn)行還原處理可進(jìn)一步提高纖維白度和耐光牢度，且纖維損傷程度較低。雙氧水漂白的最佳工藝條件為：雙氧水濃度20g/L，漂白溫度50℃，漂白時(shí)間為45min。此條件下被漂白的纖維的白度、損傷程度、手感、色澤均較為良好。還原處理的最佳工藝條件為：二氧化硫脲濃度為1.5g/L，還原溫度為50℃，還原時(shí)間60min。還原處理后的纖維白度進(jìn)一步提高，損傷程度不顯著，略顯松脆。經(jīng)過脫色處理后的纖維進(jìn)行再染色時(shí)應(yīng)選用毛用活性染料為最佳染料。毛用活性染料染色固色率高，色澤鮮艷，表面染色深度高，尤其染中深色效果較好。

參考文獻(xiàn)

[1] 薛士杰,王柱.天然有色蛋白質(zhì)纖維的漂白工藝探討[J].北京紡織,2003(5):41-43.

[2] 鄭衛(wèi)寧.有色羊毛和特種動(dòng)物纖維漂白[J].天津紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),1996,15 (4):71-75.

[3] GACEN J, CAYUELA D, GACEN I. Rapid bleaching of wool with hydrogen peroxide[J]. AATCC Review ,2002 ,2(10):28-31.

[4] 姚穆.紡織材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，1990.

[5] 閆克路.牦牛絨漂白工藝優(yōu)化和黑色素顆粒分析機(jī)理的研究[J].紡織學(xué)報(bào)，1995,16(3)：166-168.

[6] Masaoki Takahashi, Ariyajavin Khishigsuren Using, Masaru Nakajima..Sodium Bisulfite as a Rinsing Auxiliary in Bleaching Cashmere[J].Textile Research Journal,2002,(1):51-54.

[7] 閻克路,宋心遠(yuǎn),SCHAEFER K, HOECKER H.牦牛絨選擇性漂白工藝的研究[J].紡織學(xué)報(bào),2002,23(1):7-9.

[8] 林琳,沈淦清.牦牛絨漂白工藝研究[J].毛紡科技,1999(5):35-38.

[9] 張鳳濤,唐淑娟,陸海明,等.牦牛絨漂白最佳工藝條件研究[J].染整技術(shù)，1999,21(6):15-17.

[10] 劉華強(qiáng).牦牛絨脫色工藝探討[J].毛紡科技,1998(2):37-39.

[11] 黃茂福.略談雙氧水漂白穩(wěn)定劑(一)[J].印染,1999(1):45-49.

[12] Bereck A.Bleaching of pigment speciality animal fibres and wool [J]. Rev Prog Coloration,1994,24:17-24.

作者：陳念(1966-)，男，總工程師，研究方向：紡織印染。

Research on Oxidation-Deoxidation Decolorization and Redyeing of Yak Wool

CHEN Nian

(Shichun Textile Weaving and Dyeing Industry Co., Ltd, Zhongshan 528400)

Abstract：Massive melanin distributes in the cell wall of fibrous cortical layers of yak wool, which exists in particles and is stable. By adopting the method of catalyzed oxo-process and through a series of experiments, the decolorization technology of oxidization-deoxidization was studied. Through changing partial component amount used, decolorization temperature and time in the decolorization process and randomly checking the physical and chemical properties of yak wool such as the whiteness, the alkali solubility, the force, the break elongation ratio and other performance, the results showed that the decolorized yak wool had higher whiteness, and lower damnification of structure elasticity and force. Thus the optimized prescription and the conditions of decolorization could be concluded.

Key words：the yak fabric, the catalyzed oxidation-deoxidation decolorization, whiteness, alkali solubility, force, break elongation ratio, dyeing

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：中國分類號(hào)：X791A

收稿日期：2015-04-03

文章編號(hào)：1008-5580(2015)02-017-09