目前,国内羊毛抗毡缩工艺普遍采用氯化法.但氯化处理存在易吸氯泛黄、纤维强度损伤大、污染环境、有害健康等问题.近年来,国内外对于羊毛防缩过程中AOX 的污染问题越来越重视,纷纷以立法的形式限制AOX 的排放.低温等离子对纤维表面改性,再结合树脂处理,为羊毛无氯抗毡缩提供了新途径[1];用蛋白酶处理后的羊毛具有防毡缩、超柔软、高光泽等性能也引起人们极大的兴趣,国内外已有不少研究报道.[2-3]但由于蛋白酶是水解酶,会使鳞片层内部以及角质层受到损伤,限制了其在工业化中的应用.[4]转谷氨酰胺酶(EC2.3.2.13,也称为TG 酶)是一种能够催化酰基转移反应的酶,在蛋白质和缩氨酸及各种伯胺之间形成共价键交联.TG 在各种有机体中广泛存在, 包括动物体、植物体和微生物.商品微生物TG(MTG)用于食品体系,如腊肠、香肠、热狗中.通过交联作用,能改善硬度、弹性和质构.[5]本文研究不同条件对羊毛进行改性整理,以期在保证强度的情况下,提高羊毛针织物的抗毡缩性能,达到机可洗标准.
1 试验
1.1 材料及药品
织物:纯羊毛针织物.
药品:30%双氧水(分析纯),JFC、水玻璃(工业品),蛋白酶Savinase16L(活力20 000 U/mL,诺维信),TG 酶(microbial transglutaminase)100 U/g(日本).
1.2 试验方法
1.2.1 预处理
1.2.1.1 洗毛预处理
将羊毛针织物按1∶30 的浴比,在0.5 g/L 的洗毛液中,40 ℃恒温处理30 min.轻轻汲取水分,烘干,待用.
1.2.1.2 双氧水预处理
将羊毛针织物按1∶20 的浴比,在H2O240 mL/L、水玻璃1 g/L、JFC 1 g/L 的溶液中50 ℃恒温处理1 h.轻轻汲取水分,烘干,待用.
1.2.1.3 低温等离子预处理
电压400 V(直流电压),功率1 kW,频率200 Hz,处理时间2 min.
1.2.2 酶处理
1.2.2.1 蛋白酶处理
将经过预处理的羊毛针织物按1∶20 的浴比,在蛋白酶4%(owf)、pH=8 的溶液中50 ℃恒温处理40 min,90 ℃杀酶10 min.轻轻汲取水分,烘干,待用.
1.2.2.2 TG 酶处理
将经过预处理(或1.2.2.1 处理)的羊毛针织物按1∶20 的浴比,在TG 酶5%(owf)的溶液中50 ℃恒温处理2 h,90 ℃杀酶10 min.轻轻汲取水分,烘干,待用.
1.3 测试
DTA 表征:采用CDR-4P 型差热分析仪对织物进行差热分析.测试条件为样品质量2~3 mg,室温升至500 ℃,升温速率10 ℃/min,N2保护.
毡缩率:参照GB 8628-88《测定织物尺寸变化时试样的准备、标记和测量》,GB 8629-88《纺织品试验时采用的家庭洗涤及干燥程序》,GB 11051-89《毛针织物经机洗后的松弛及毡化收缩试验方法》,FZ/T70009-1999《毛纺织产品经机洗后的松弛及毡化收缩试验方法》进行测试和计算.
胀破强度:用YG(B)032D 数字式织物胀破强度仪按照GB/T 7742.1-2005《纺织品织物胀破性能第1部分:胀破强度和胀破扩张度的测定液压法》进行测试和计算.
润湿性:将待测羊毛试样在标准大气环境中平衡24 h,采用微量进样器将5 μL 去离子水在试样上方2cm 处垂直滴在平整固定的试样上,记录从液滴与试样接触到完全铺展开所需时间,分别测试试样5 个不同位置,取平均值.
2 结果与讨论
2.1 低温等离子预处理对羊毛针织物性能的影响
2.1.1 毡缩率和胀破强度
由表1 中可以看出,用低温等离子处理的羊毛针织物,其毡缩率明显下降,由洗毛后的17.20%下降到10.47%;胀破强度增加, 从0.260 MPa 增加到0.276MPa.羊毛针织物经过低温等离子处理后表面发生刻蚀效应,而且受活性粒子的作用,鳞片表层胱氨酸部分的二硫键断裂,纤维亲水性增加,定向摩擦效应降低,故织物毡缩率下降;受低温等离子刻蚀作用影响,纤维粗糙性增加、纤维抱合力增强、织物的胀破强度增加.[6]
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2.1.2 润湿性
由表2 可以看出,刚经过低温等离子处理的织物润湿性能提高相当明显,润湿时间由洗毛对照样的>180.00 s 缩短到<1.00 s,原因是经低温等离子处理的织物,在羊毛鳞片表面形成凹坑,生成一系列极性基团,增加纤维的亲水性.但低温等离子处理过的织物有时效性,即处理过的织物在经过一段时间后,其润湿时间会慢慢变长.放置1 d 后,润湿时间延长到7.69 s.2~6 d 的润湿时间以平缓趋势增加,分别延长至17.94 s、19.71 s、23.29 s、23.01 s 和33.42 s.存在时效性的原因可能是为了使表面自由能最小化,一定时间后经低温等离子处理所获得的极性基团发生了迁移或空间伸展方向有了变化,使材料表面的亲水性发生变化.[7]
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