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驼毛纤维的亚硫酸氢钠处理及其拉细工艺

2021-06-22刘真锐宋小红曾志君熊相民

毛纺科技 2021年6期

刘真锐,宋小红,曾志君,熊相民

(1.江西省羽绒制品质量监督检验中心,江西 共青城 332020; 2.江西省纤维检验局,江西 南昌 330096)

在纺织原料中,驼绒属于特种纤维,由于其奢华高贵的色泽、质地和稀缺性,在市场上价格昂贵,常与山羊绒等特种天然纤维一起被称为“软黄金”[1]。驼绒具有光泽柔和、色泽温馨、手感柔软、保暖性好等优点,是各类中高档面料的纤维原料,其手感和外观要优于各种化纤类产品[2-3]。迄今为止,人们对绒类纤维的巨大需求推动了天然毛纤维的再细化工艺研究,期望通过拉细工艺,提升毛类纤维的品质,达到仿绒类纤维的目的。如澳洲羊毛局(CSIRO)推出的商业化OPTIMTM细化羊毛纤维,就是通过对羊毛纤维的拉伸工艺所制备[4-5]。

我国内蒙古、宁夏、青海、甘肃和新疆一带有百万头数量级的骆驼,每年剪下的驼毛数量庞大,资源较为丰富。这些驼毛按直径可分为3类:粗毛(直径>50 μm)、细毛(50 μm>直径>20 μm)和驼绒(直径<20 μm)。其中,粗毛约占8%,纺织加工性能差,价格最低,一般用于毛刷或特色花式纱线加工;细毛含量占80%以上,是驼毛总量的主体;驼绒柔软、弹性好、档次高,然而含量少,价格高[6-7]。驼毛与羊毛具有相似的化学结构和物理性能,理论上驼毛也可以进行细化工艺,但这种细化工艺在国内研究较少。有研究称,亚硫酸钠(NaHSO3)水溶液作为还原剂,可将羊毛大分子间的二硫键破坏,增加了角蛋白α-螺旋分子链间的滑移概率[8]。因此,毛纤维 “还原—拉伸—氧化”细化过程对应于二硫键的“断裂—错位—重建”过程,这种细化工艺增加了毛纤维的光泽度,提高了毛纤维的附加值[9-10]。在拉伸过程中,α-角蛋白纤维的结晶和二硫键可稳定毛发结构,基体相中的可逆氢键可临时定形毛纤维的形状[8]。本文在拉伸细化驼毛工艺时,研究驼毛的二硫键和氢键与还原剂的作用,可为驼毛纤维再利用以及探索角蛋白纤维微观结构和仿生合成聚合物提供参考。

1 实 验

1.1 实验材料

驼毛原料(内蒙古苏尼特右旗绒毛公司)。实验中,选择直径小于50 μm的驼毛进行拉伸工艺探索。首先,用工业级精练粉对驼毛进行精练,然后用蒸馏水冲洗2次,以除去驼毛表面的杂质和油脂,然后在50~60 ℃的烘箱中干燥,进行后续试验和性能表征。

1.2 拉细实验

在室温下,将所选驼毛分别浸泡在蒸馏水和NaHSO3水溶液(1.0 mol/L)中2 h。用Instron-5566型纤维拉伸机(Instron公司)对干态和湿态被浸泡过的驼毛进行拉伸直至断裂,拉伸速率设定为5 mm/min,并用浓度中值分布的相应溶液对断裂伸长率最大的驼毛纤维再次进行预处理。分别记……

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