生態(tài)整理劑

生態(tài)整理劑
當(dāng)前紡織的發(fā)展引人灃目的主要兩個(gè)研究方向。一是開(kāi)發(fā)新的紡織原料，適應(yīng)市場(chǎng)，提高產(chǎn)品檔次；二是加強(qiáng)后整理力度，開(kāi)發(fā)各種功能性、保健性產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的附加值，滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，在這方面，日本走在了的前列，開(kāi)發(fā)了許多功能性、保健性產(chǎn)品。例如內(nèi)衣褲上的絹劑加T、消臭抗菌加工、遠(yuǎn)紅外線加工、吸汗加工、清涼感加工、防螨、保暖性加T、除臭加工，襪子、手套、耳套上的防凍瘡整理及衣上的抗紫外線加工防灰塵整理，洗可穿整理，抗皺防水整理，阻燃整理等等。
進(jìn)入上世紀(jì)9O年代，隨著人們對(duì)穿著生態(tài)、環(huán)保的日益重視，開(kāi)發(fā)新一代非甲醛類整劑的呼聲越來(lái)越高，而絲素整理劑的問(wèn)世，正符合了人們的環(huán)保要求。目前常用的一些非醛類整理劑如有機(jī)硅、水溶性聚氨酯類整理劑等，在應(yīng)用中取得了一定的成效，如何更進(jìn)一步提高其效果，將是一個(gè)值得重視的問(wèn)題。生物整理劑整理則是近年來(lái)逐漸引人注目的整理技術(shù)，它與傳統(tǒng)整理技術(shù)不同，是以水溶絲素蛋白為代表的牛物整理劑，以其安全、無(wú)毒和良好的生物相容性，引起了人們的關(guān)注。
1絲素整理劑技術(shù)的研究
絲素整理足經(jīng)過(guò)蠶絲蛋白改性技術(shù)加工制作的蛋r1質(zhì)中的氨基酸對(duì)人體有保健作用，而棉、庥、化學(xué)纖維吸附動(dòng)物性蛋白氨基酸，賦予其原來(lái)昕沒(méi)有的抗鈹性、伸縮性、蓬松性和形狀記憶性等優(yōu)良特點(diǎn)。內(nèi)衣經(jīng)蛋白質(zhì)改性處理，夏天穿著出汗不貼身，另外，動(dòng)物性蛋白氨基酸人體的皮膚組成類似，穿著時(shí)與皮膚接觸，能增進(jìn)皮膚細(xì)胞的活力，防止血管的硬化，還有抗菌性，因此蛋白質(zhì)改性技術(shù)也是一種保健整理技術(shù)。經(jīng)過(guò)蛋門改性整理的纖維具有以下特點(diǎn)：
a光澤、風(fēng)格、手感接近于天然蠶絲，除廠富有抗鈹和豐滿感外，靜電發(fā)生量與棉同等,且耐洗性好。
b能較永久地發(fā)揮以上特性。
2．1制備方法
絲素整理劑的方法簡(jiǎn)便，設(shè)帑璺求成本低，投資小。具體的制備方法如下：
2.1.1方法一
蠶絲Na2CO3脫膠一制得絲素-經(jīng)CaCl2溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用Alealase堿性蛋酶水解-通過(guò)鈉濾膜脫Ca2+，Cl-活性炭吸附、過(guò)濾一絲素整理液。
2.1.2方法二
蠶絲Na2CO3，脫膠-制得絲素-經(jīng)CaCl溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用HCl水解-NaOH堿液中和-通過(guò)鈉濾膜脫Ca2+，Cl-活性炭吸附、過(guò)濾-絲素整理液。
2.1.3方法三
蠶絲Na2CO3脫膠-制得絲索一經(jīng)Cacl溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用NaOH水解-Hcl酸液中和-通過(guò)鈉濾膜脫Ca2+，Cl-活性炭吸附、過(guò)濾-絲素整理液。
2．2整理工藝
浸軋(二浸二軋)-烘干、焙烘-水洗-自然晾干-成品
2．3應(yīng)用性能及分析
2.3.1絲素整理劑對(duì)真絲織物的應(yīng)用
絲素整理劑屬于一種生物可降解型整理劑，它由廢絲制成，含有與蠶絲纖維相似的化學(xué)組成，具有一定量的游離活性基團(tuán)，如羥基、氨基、羧基等，可與蠶絲纖維分子間形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，形成了較為穩(wěn)定的化學(xué)鍵，或在纖維表面形成一層薄膜，或沉淀在纖維的無(wú)定型區(qū)，從而提高了真絲綢的抗皺性，并有較好的耐水洗性，保持了手感、毛效、透氣等原有風(fēng)格。
據(jù)記載用絲素整理劑與有機(jī)硅整理劑復(fù)合對(duì)真絲綢行整理后，真絲綢的干折皺回復(fù)角提高45。左右，濕回復(fù)角提高70。左右。整理后的織物手感柔軟，色牢度、色澤變化不大，透氣性基本不變。其中未透析絲素液+有機(jī)硅整理的干折皺回復(fù)角比原樣提高62。，濕折皺回復(fù)角提高77。，水洗30次后，干彈還比原樣高34。，濕彈高55。
因此，從折皺回復(fù)眭提高幅度及耐洗性來(lái)說(shuō)，采用有機(jī)硅+未透析絲素液的整理效果比單用有機(jī)硅或有機(jī)硅+透析絲素液的效果好。從毛效值的比較(絲素液+有機(jī)硅的毛效值洗前、洗后保持在l0左右，有機(jī)硅的毛效值洗前、洗后則為7．5和8．7)可以看出，有機(jī)硅和絲素整理劑昆合整理后，試樣仍保持較高的吸水性，比單用有機(jī)硅要好得多。因此，從折皺回復(fù)眭提高幅度及耐洗性來(lái)說(shuō)，添加有機(jī)硅的絲素蛋白整理劑是一種性能優(yōu)良的抗皺整理劑。
經(jīng)絲素整理劑整理的真絲綢，其干、濕彈性比未整理絲綢有所提高，并有較好的增重、增厚效果，手感柔軟，光澤柔和，毛效改善，尺寸穩(wěn)定性改善，保持了真絲綢原有品質(zhì)，而且不含有害物質(zhì)。
為更大幅度地提高折皺回復(fù)性，可以考慮將絲素整理劑與其他整理劑混合整理，以充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的不足。目前絲素整理劑關(guān)于改善絲綢織物的水中收縮率、折皺性、增厚增重性、回彈性等的研究，及與其他整理劑復(fù)配的研究在國(guó)內(nèi)外，尤其是日本)也有相應(yīng)的報(bào)道。
2．3．2絲素整理劑對(duì)羊毛織物的應(yīng)用
常用的羊毛防縮整理方法多為氯化/樹(shù)脂，如聚氨酯、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯)兩步法，生產(chǎn)過(guò)程ctei.gov.cn繁瑣另外對(duì)操作者健康有害，對(duì)環(huán)境也有污染。而絲素整理劑則為近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的生物整理劑，大的特點(diǎn)就是無(wú)污染、還具有保健功能，并且羊毛纖維和蠶絲纖維均為蛋白質(zhì)纖維，在結(jié)構(gòu)組成和性質(zhì)上有許多相近之處(絲素肽和羊毛角朊均為蛋白質(zhì))，因此整理過(guò)程中，兩者親和力強(qiáng)。絲素肽可以被羊毛強(qiáng)烈地吸附，它能和羊毛纖維上的活性基團(tuán)形成氫鍵、鹽鍵、范德華力等，并沉積在鱗片層的間隙內(nèi)和纖維表面，在纖維上形成一層部分連續(xù)的初生絲素膜，在一定程度上起到阻礙纖維間移動(dòng)、交搭的作用。雖然單獨(dú)使用絲素整理劑具有一定的防縮作用，減少了化學(xué)樹(shù)脂的用量，但采用與其他整理劑(聚氨酯或殼聚糖)混合整理的方法具有更好的協(xié)同性和增效作用，能達(dá)到更加理想的加工效果。
采用絲素整理劑和聚氨酯混合整理后，織物的防縮性將會(huì)得到很大的提高其收縮率下降6．9%，洗滌50次后下降5．5%，彈性增加，抗皺性提高約33%，具有較好的耐洗性。整理后的織物手感柔軟、豐滿、色牢度變化不大。
另外，絲素液的脫鹽方式、絲素分子量(分子量大，只能吸附在纖維的表面，造成手感僵硬)、助吸劑(使溶液中的絲素分子易于分散而被羊毛纖維吸收，增加了纖維表面絲素的吸附量)及整理劑濃度等因素，對(duì)毛織物的整理效果也有很大影響。因此在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，應(yīng)充分考慮上述因素，以使絲素整理劑取得良好的整理效果。
2.3.3絲素整理劑對(duì)棉織物的應(yīng)用
關(guān)于絲素整理劑在真絲織物、毛織物上的應(yīng)用國(guó)內(nèi)已做了大量的研究試驗(yàn)，但對(duì)棉的應(yīng)用研究還不多。這是由于絲素分子結(jié)構(gòu)中缺乏能與棉纖維發(fā)生共價(jià)交聯(lián)的基團(tuán)，所以單獨(dú)使用固著率較低，抗皺效果不理想。
在現(xiàn)階段，為了提高其在織物上的共價(jià)交聯(lián)點(diǎn)，可選用水溶性聚氨酯(Pu)或已二醛作為交聯(lián)助劑，以提高絲素整理劑的固著率。聚氨酯(Pu)是一種含氨基甲酸酯的高分子化合物，在高溫條件下，發(fā)生解封反應(yīng)，得到端基為-NCO的預(yù)聚體，在纖維上形成具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的薄膜；另一方面，-NCO有很高的反應(yīng)活性，可與棉纖維上的-OH、絲素整理劑上的-NH2等基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而提高整理劑與纖維的結(jié)合力。
經(jīng)研究，整理后的棉織物比原樣折皺恢復(fù)角有所提高(急彈提高42。，緩彈提高44。)，白度為87%，撕破強(qiáng)力為9l%。而2D樹(shù)脂整理后的棉織物其折皺恢復(fù)角分別為，急彈提高46度，緩彈提高45度，白度為88%，撕破強(qiáng)力為77%。由此可看出絲索與Pu復(fù)配整理工藝能達(dá)到2D樹(shù)脂的整理效果，且強(qiáng)力和手感均優(yōu)于后者。
用絲素整理劑加工的棉織物有適當(dāng)?shù)谋裥浴⒈Ａ粜?、滲透性和嬰兒皮膚般的柔軟手感?？s水率明顯降低，耐熱水洗滌和耐中性皂液洗滌性良好，可獲得表而真絲化效果。大力發(fā)展絲素整理劑用于純棉織物的防皺等后續(xù)整理效果，使研究更為系統(tǒng)化，令絲素整理劑的生態(tài)保健功能得以充分體現(xiàn)。
3可行性分析
3.1資源豐富
2002年以來(lái)，由于圍際環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)加劇和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緩慢的影響，我國(guó)絲綢行業(yè)再次面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)。隨著蠶繭產(chǎn)量連年增長(zhǎng)，出現(xiàn)了供大于求的局而。為了尋求更廣闊的發(fā)展空間，眾多的研究工作者把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向蠶繭的深加工，以提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而絲素整理劑的制備原料可以是綠色蠶繭，可以是絲素，也可以是繅絲下腳料絲棉。
3.2環(huán)保性
目前，織物使用的整理劑大多為N羥甲基酰胺類化合物，如2D樹(shù)脂等，這類整理劑雖然具有良好的整理效果，但在整理加丁和穿著過(guò)程中會(huì)釋放出對(duì)人體和環(huán)境有害的甲醛。隨著各國(guó)對(duì)紡織品甲醛釋放量的限制越來(lái)越嚴(yán)格，降低乃至完全消除織物的甲醛釋放量已成為后整理的重點(diǎn)。從環(huán)境的角度看，無(wú)甲醛整理是紡織品后整理的發(fā)展方向。已研究的無(wú)甲醛整理劑種類較多，如多元羧酸、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯(Pu)等無(wú)甲醛整理劑等等。
絲素整理劑僅將蠶繭用鹽溶液膨化溶解后，用無(wú)機(jī)酸(HCl)或堿(NaOH)水解一定的時(shí)間，然后通過(guò)活性炭脫色再經(jīng)過(guò)濾膜除去cl-即可，安全且無(wú)毒性。
3.3使用安全性
傳統(tǒng)的織物整理劑2D在織物整理的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)180℃左右焙烘處理，才能達(dá)到防皺整理的效果，但此條件下，存在嚴(yán)重的甲醛釋放問(wèn)題，極大地威脅到生產(chǎn)工人的健康和環(huán)境。生態(tài)絲素整理劑在使用過(guò)程中不存在甲醛污染現(xiàn)象，在整理過(guò)程中所用交聯(lián)劑(如水性聚氨酯)也是不需要高溫焙烘即可起作用的無(wú)污染的環(huán)保型交聯(lián)劑。
另外，因絲素含有豐富的絲膠蛋白和多種人體必須的氨基酸，極易被人體所吸收，其有柔軟透氣，保養(yǎng)皮膚，延緩衰老，促進(jìn)皮膚的新陳代謝之功效，所以深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。因此，經(jīng)它整理過(guò)的織物，如內(nèi)衣、蠶絲棉被等，在穿著和服用方面具有人體保健的優(yōu)點(diǎn)。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生活水平的提高，絲素整理劑的進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣闊。與目前應(yīng)用較多的BTCA或2D樹(shù)脂相比，絲素整理劑因其制備成本較低，投資合理，應(yīng)用前景廣闊，是較其他整理劑更經(jīng)濟(jì)、更值得推廣的一種綠色助劑。
如果我們能將這種成本低廉的綠色能源進(jìn)行投資不大的深加工，制成織物整理劑，不但能提高其自身的利用價(jià)值，同時(shí)也進(jìn)一步提高了織物的附加值。SwwxUb

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