深色羊绒染制品剥色方法的研究.doc

深色羊绒染制品剥色方法的研究田晓蕊，林丽云（福建省纤维检验局）摘要：深色羊毛羊绒混纺产品难以清晰观察鳞片状态而达到准确定量，剥色处理是最直接有效的办法。本文研究了利用保险粉对深色羊毛羊绒产品进行剥色处理，通过直观观察、显微镜观察以及白绒鳞片处理前后对比等评价方法，确定了适合实际检验所需要的剥色方法。关键字：深色羊绒，剥色，鳞片形态A study on color-stripping method of deep-dyed cashmere productsXiaorui-Tian, Liyun-Lin（Fujian Fiber Inspection Bureau）Abstract：It is difficult to observe the scale shape of wool or cashmere fiber if they are deep-dyed, thus, to obtain the accurate content of cashmere is impossible. Stripping is the most immediate and efficient method to resolve the problem. In this paper, hydrosulphite is applied to the stripping of deep-dyed product. Through visual and microscopic observation as well as scale shape comparison of white cashmere before and after the same stripping treatment, the comprehensive effects of different stripping methods are properly appraised and the optimum stripping method is chosen for cashmere content analysis.Keywords：deep-dyed cashmere, color stripping, scale shape1前言目前，羊毛羊绒的普遍检测方法是显微镜投影法，该方法采用透射光将毛绒切片中的纤维鳞片形态投影再现，尽可能的展现羊毛羊绒鳞片的细节图像，依据检测人员的经验对羊毛羊绒进行分析识别。而对于深色羊毛羊绒试样，透射光很难穿出，在投影仪或CU下难以清晰显现羊毛羊绒的鳞片结构特征，大大增加了识别的难度。对于这种情况，需要去除纤维上的染料，以提高检测的分辨率和准确率。羊毛属于蛋白质纤维，其表面有鳞片层存在，鳞片层由片状角质细胞组成，是羊毛纤维的外壳，而无论酸性还是碱性剥色液在一定温度下都能使肽键发生水解，导致鳞片层的破坏，造成羊毛损伤，严重影响羊毛羊绒的鉴别。因此，对于深色毛绒制品的鉴别而言，要求适用于羊毛纤维的剥色剂必须满足下列要求1：（1）剥色液尽量不损伤或少损伤羊毛纤维的鳞片状态，尽可能做到不影响羊毛羊绒的判断；（2）基本剥除非共价键结合的染料，使透射光能够穿过，在光学显微镜下较清晰的呈现毛绒纤维的边缘及鳞片状态。毛绒制品的剥色主要是通过还原剂、氧化剂等破坏染料分子中的发色体，达到褪色或消色的目的2。常用的有保险粉还原剥色和双氧水氧化剥色，传统的保险粉剥色是在碱性条件下3 (即氢氧化钠溶液中)沸煮，而高温和碱性对毛绒纤维鳞片损伤较大。同理，双氧水也是利用其在碱性条件下的强氧化性，将染料分子上的共轭体系氧化、破坏，但同时纤维在碱性条件下，也会受双氧水强氧化作用而降解损伤。此外，还有一些研究利用匀染剂与染料的结合性，采用较大量的匀染剂通过对染料的移染来进行剥色。该方法对纤维损伤小，但只能进行轻度剥色，一般只适用于生产中的剥色回修。还有一些理论认为，剥色液pH值在毛绒纤维等电点附近时对羊毛损伤最小。本文将考虑结合这些研究成果与理论，并采用一些预处理或新的处理手段来进行剥色，力求满足深色羊毛羊绒产品鉴别的要求。因此，在保证纤维损伤尽可能小的情况下进行剥色是本研究的重点和难点。2实验2.1 试剂双氧水（30%），AR；焦磷酸钠，AR；碳酸氢钠（又名小苏打），AR；保险粉，AR；柠檬酸盐缓冲液（0.06mol/L，PH=6.0）：取12.526g柠檬酸和6.320g氢氧化钠，溶于水中，定容至1000mL。2.2 试样 黑色羊毛羊绒混纺面料，将其拆分成纱线，以充分接触剥色液，提高剥色效果；分梳白羊绒2.2双氧水氧化剥色根据毛纺生产中的漂毛工艺：25%双氧水（30%），焦磷酸钠8%，小苏打2%，洗涤剂1%，60处理60min，结合实际情况，确定如表1中的实验条件进行剥色：表1 双氧水剥色样品号水/ml双氧水/g小苏打/g焦磷酸钠/g温度/时间/min1#20030.40.870202#20050.40.870453#1004.5（三次加入）0.40.860902.3单独保险粉还原剥色保险粉还原剥色一般是在碱性（大多是在氢氧化钠和保险粉混合体系中）和高温（一般为沸煮）条件下，但众所周知，蛋白质纤维对碱非常敏感，而高温也更加剧了对纤维的损伤。而根据相关文献介绍，羊毛蛋白质在等电点(在20时其等电点为pH值4.9，在90时为pH值4.6)，即pH值为4.55时分解有一清晰最低值，故羊毛纤维在化学处理中，pH值越接近等电点，则对羊毛损伤最小4。而根据实际测试，保险粉溶液的pH值基本上都在这个范围内，因此单独用保险粉剥色大体上满足了等电点剥色的要求。同时，尝试在相对较低的温度下，通过在一定程度上提高保险粉的浓度来进行剥色，以减少纤维损伤。另外，由于保险粉是一种强还原剂，反应活性很高，易分解。为了提高剥色效果，保险粉溶液应现配现用。具体条件试验条件如下表：表2 单独保险粉剥色样品号水/ml保险粉/g温度/时间/min4#100350355#100450306#100550257#100650208#100750159#1003704010#1004702511#1005702012#1006701713#100770142.4柠檬酸盐溶液中保险粉剥色参考偶氮测定中萃取和还原染料的方法，根据柠檬酸盐溶液（pH=6）对某些染料具有比较好的溶解性，改用的柠檬酸盐溶液取代水进行剥色，并适当降低保险粉的浓度。具体见表3：表3 柠檬酸盐溶液中保险粉剥色样品号柠檬酸盐溶液/ml保险粉/g温度/时间/minpH14#100370206.015#100470206.02.5结合超声波进行剥色超声波是一种人们听觉无法感知的振动波，它在传播过程中，弹性介质中粒子产生振动并沿传播方向传递能量，从而产生机械效应、热效应和气穴效应5。超声波在纺织品后整理中的应用一般能提高处理效果、缩短处理时间、简化工艺流程等6。故结合超声波在53左右进行剥色处理，具体如下：表4 保险粉结合超声波剥色样品号柠檬酸盐溶液/ml保险粉/g温度/时间/minpH16#100453204.517#100553204.218#100353206.019#100453206.02.6白绒对比试验由于深色毛绒产品本身鳞片的观察存在障碍，为了更好地比对剥色对羊毛鳞片的作用，以白绒为空白样经过同样的剥色处理。这样，通过深色毛绒产品的颜色变化程度来评价剥色效果，而观察白绒处理前后的鳞片状态则可以评价该处理方法对鳞片的损伤程度，寻求二者的最佳结合得到最适合的剥色方法。实验条件则选择剥色效果较好的两种方法的最大浓度，若最大浓度时鳞片能基本保持无损伤，则其他浓度均可以满足。具体如下：表5 白绒对比试验样品号水/ml柠檬酸盐溶液/ml保险粉/g温度/时间/minpH20#100-770143.621#-100570206.03 结果分析3.1直观分析 根据直观观察，双氧水氧化剥色几乎没有剥色效果，且对纤维损伤最为明显，纱线变得非常松散，纤维变得细碎，说明双氧水只能用于浅色羊毛的漂白而不适用于较深颜色的剥色。其他样品则都有不同程度的剥色效果，羊毛纱线试样基本上由原来的深黑色变为墨绿色到土黄色不等。超声波结合保险粉不但没有提高剥色效果反而有所下降，分析原因可能是超声波的机械效应等加快了保险粉的分解，反而使其还原能力降低。其中10#、11#、12#、13#、14#及15#样品的剥色效果比较明显，基本上都变为土黄色，而14#，15#样品颜色相对更浅些，具体情况如下各图所示，图1 原样 图2 10# 图3 11# 图4 12# 图5 13# 图6 14# 图7 15#建议合并图号3.2 显微镜观察将上述各经剥色处理后样品分别制片，在显微投影仪下形态如下列各图所示，图8为原样，图9到图15为10#-15#所对应的纤维形态。从整体来看，经上述各条件处理后，大多数羊绒纤维的环状鳞片仍清晰可见，有个别羊绒的鳞片有一定损伤，只有极少数有较严重剥落。而随着染料的去除，纤维的透光度大大提高，基本上可以顺利进行羊毛羊绒的鉴别。就上述各个工艺对纤维损伤的差异而言，在显微投影仪下观察区别不大。结合浅色羊绒对比试验，具体见图15-图17，图16中20#浅色羊绒样品经较高浓度保险粉处理之后，鳞片与图15中的原样相比基本没有发生变化；同样，图17中21#浅色羊绒样品经柠檬酸盐和保险粉处理后，鳞片也基本上保持完好。由此，进一步验证了经过这样的处理工艺不会对羊绒鳞片产生严重损伤。 图8 原样 图9 10# 图10 11# 图11 12# 图12 13# 图13 14# 图14 15#建议合并图号 图15 羊绒原样 图16 20# 图17 21#4 结论深色羊毛羊绒产品剥色可以单独用保险粉剥色，建议方法为：在100ml，70水加入4-7g保险粉，再加入适量（一般够制片即可）待剥色的纱线。可先加入4g保险粉，根据剥色程度再适量增加。将剥色后的纱线充分清洗，并尽可能自然晾干，避免高温烘干，以减少纤维进一步的受损。若剥色效果仍然不能达到要求，则可用pH=6的柠檬酸盐溶液取代水进行剥色。由于时间及试验条件等方面的限制，目前该剥色方法基本上能满足实际工作中深色羊毛羊绒鉴别的需要，但尚不完善，还需要继续进行相关方面的探索。参考文献：1谢孔良，曾兆敏.羊毛纤维剥色方法和剥色剂研究J.纺织学报，1994,15（8）；15-172程彦，闫腾，李美真等.赖可匀MF在染色羊