王丽娜，王建明，杜秀蝶
(北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029)
0 引言
山羊绒是一种珍贵的纺织原料。羊绒的天然颜色有白、青、紫或褐色，其中白绒最为珍贵，产量仅占1／3，紫绒数量最多，约占60％，且价格目前仅为白绒的1／3。对大多数产品来说，羊绒的天然色泽可经染色得以掩盖，无需漂白处理。但对紫绒需在对纤维损伤尽量小的条件下进行漂白，以提高其使用价值，扩大使用范围。
本试验通过对紫绒选择性漂白工艺的研究，探讨了氧漂过程中各因素对紫绒漂白白度和纤维损伤的影响，得出了选择性漂白低温氧漂的最佳工艺，这对有色毛绒类纤维，如驼绒、牦牛绒等同样具有重要的实际意义。
l 试验
1．1药品及材料
药品七水合硫酸亚铁，亚硫酸氢钠(还原剂)，四乙酰乙二胺(TAED)，苹果酸，尿素，双氰胺，甲酸，1，2，3，4一丁烷四羧酸(BTCA)，柠檬酸，过氧乙酸，焦磷酸钠，硅酸钠，乙二胺四乙酸(EDTA)，30％双氧水，二氧化硫脲(均为分析纯或者化学纯)。
材料紫绒
1．2试验仪器
电子分析天平，HI 8424型pH计，DK-98型双孔水浴锅，Xenotest 150S型日晒色牢度测试仪，SC-80A型白度仪。
1．3试验方法
选择性漂白处理分金属盐预处理、清洗和漂白三步进行。
金属盐预处理将2．0 g纤维放人2．0 g／L还原剂、10％(owf)硫酸亚铁的溶液中，于70℃处理30 min。
清洗用蒸馏水清洗两次。
漂白将预处理后试样，用30％双氧水于45℃进行氧化漂白。洗涤后，用1．5g/L二氧化硫脲溶液于80℃浸漂30 min。
处理浴比均为1：50，纤维质量均为2．0 g。
1．4测试方法
1．4．1 白度
将样品平铺梳理成厚度均匀、不透光、平行且有一定宽度的纤维层，每个样品在白度仪下测试5次，取平均值作为白度。
1．4．2纤维损伤
碱溶解度按照IWTO试验方法4-60E((羊毛碱溶解度的测定》测定。精确称取2．0 g试样放人100 mL0．1 M NaOH标准溶液中，于(65±0．5)℃恒温条件下处理60 min。每个样品测三次，取平均值。每批试样的称重应在同一天进行。试样过滤采用国产2#砂芯漏斗。砂芯漏斗的恒重处理：先将砂芯漏斗放人称量瓶中，再放人烘箱中于105℃烘4 h。
王丽娜，王建明，杜秀蝶
(北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029)
0 引言
山羊绒是一种珍贵的纺织原料。羊绒的天然颜色有白、青、紫或褐色，其中白绒最为珍贵，产量仅占1／3，紫绒数量最多，约占60％，且价格目前仅为白绒的1／3。对大多数产品来说，羊绒的天然色泽可经染色得以掩盖，无需漂白处理。但对紫绒需在对纤维损伤尽量小的条件下进行漂白，以提高其使用价值，扩大使用范围。
本试验通过对紫绒选择性漂白工艺的研究，探讨了氧漂过程中各因素对紫绒漂白白度和纤维损伤的影响，得出了选择性漂白低温氧漂的最佳工艺，这对有色毛绒类纤维，如驼绒、牦牛绒等同样具有重要的实际意义。
l 试验
1．1药品及材料
药品七水合硫酸亚铁，亚硫酸氢钠(还原剂)，四乙酰乙二胺(TAED)，苹果酸，尿素，双氰胺，甲酸，1，2，3，4一丁烷四羧酸(BTCA)，柠檬酸，过氧乙酸，焦磷酸钠，硅酸钠，乙二胺四乙酸(EDTA)，30％双氧水，二氧化硫脲(均为分析纯或者化学纯)。
材料紫绒
1．2试验仪器
电子分析天平，HI 8424型pH计，DK-98型双孔水浴锅，Xenotest 150S型日晒色牢度测试仪，SC-80A型白度仪。
1．3试验方法
选择性漂白处理分金属盐预处理、清洗和漂白三步进行。
金属盐预处理将2．0 g纤维放人2．0 g／L还原剂、10％(owf)硫酸亚铁的溶液中，于70℃处理30 min。
清洗用蒸馏水清洗两次。
漂白将预处理后试样，用30％双氧水于45℃进行氧化漂白。洗涤后，用1．5g/L二氧化硫脲溶液于80℃浸漂30 min。
处理浴比均为1：50，纤维质量均为2．0 g。
1．4测试方法
1．4．1 白度
将样品平铺梳理成厚度均匀、不透光、平行且有一定宽度的纤维层，每个样品在白度仪下测试5次，取平均值作为白度。
1．4．2纤维损伤
碱溶解度按照IWTO试验方法4-60E((羊毛碱溶解度的测定》测定。精确称取2．0 g试样放人100 mL0．1 M NaOH标准溶液中，于(65±0．5)℃恒温条件下处理60 min。每个样品测三次，取平均值。每批试样的称重应在同一天进行。试样过滤采用国产2#砂芯漏斗。砂芯漏斗的恒重处理：先将砂芯漏斗放人称量瓶中，再放人烘箱中于105℃烘4 h。
式中：W——残留试样质量，g；
G——处理前试样含水率，％。
2 结果与讨论
2．1 低温氧化漂白活化剂对漂白效果的影响
活化剂活化双氧水漂白的原理是漂白过程中，活化剂与双氧水反应，产生过酸离子，过酸是一种氧化性较双氧水强的氧化剂，在40～60℃能有效漂白。本试验对八种氧漂活化剂进行筛选，即四乙酰乙二胺(TAED)、苹果酸、尿素、双氰胺、甲酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸、过氧乙酸。固定漂白试验条件：30％双氧水80．0 g／L，焦磷酸钠2．0 g／L，pH值为6．8，漂白温度45℃，漂白时间4 h。结果如图1所示。
图1 氧漂活化剂对紫绒漂白质量的影响
由图1可见，采用苹果酸、甲酸、柠檬酸为活化剂，漂白后羊绒的白度低于40；采用TAED、双氰胺、BT-CA、过氧乙酸为活化剂，其白度值为4l～45；采用尿素为活化剂时白度最高，为52．33，且尿素作用下，碱溶解度相对较小，为20．17％，手感较好。因此，选择尿素作为活化剂。
尿素自身无漂白功能，加入后可促进双氧水快速稳定地分解，其分解反应按下式进行：
或按下式进行：
HO2-是一种亲核试剂，既能引发H2O2生成游离基，又可与尿素发生亲核反应：
从上述反应方程式可以看出，尿素作为一种双氧水活化剂，可促进其快速稳定地分解，且不参与色素的分解反应。另外，尿素可使羊绒在低温下溶胀，利于双氧水进入纤维内部，提高白度。
2．2活化剂尿素用量对漂白效果的影响
漂白试验条件同2．1，比较尿素用量对漂白效果的影响。结果如图2所示。
图2尿素用量对漂白效果的影响
由图2可见，随着尿素用量的增加，漂后羊绒的白度从40逐渐提高到约60。但是随着尿素用量的增加，漂后羊绒的碱溶解度也逐渐增大，手感变差。基于此，选择尿素用量为2．4 g／L。
2．3氧漂稳定剂对漂白效果的影响
在双氧水漂白过程中，为控制双氧水在一些物质作用下发生剧烈分解，需要加入适量的氧漂稳定剂。稳定剂在水中可以形成胶体，溶解度很小，作为保护胶体包围H00-离子，在适当的时间及温度下，保护膜逐渐分解，H00-得到缓慢释放，达到温和漂白。焦磷酸钠具有螯合作用，用作稳定剂，能抑制H202的分解，缓慢漂白以减小纤维损伤，获得良好的漂白效果。
尿素2．4g/L，其它漂白试验条件同2．1，改变焦磷酸钠的用量，比较漂白效果。结果如图3所示。
图3焦磷酸钠用量对漂白效果的影响
由图3可见，焦磷酸钠用量对漂白效果有很大的影响。随着焦磷酸钠用量的增加，羊绒白度提高。当其用量达到2．4 g／L时，羊绒白度达到最大值。之后随焦磷酸钠用量的增加，羊绒白度开始下降。焦磷酸钠用量对羊绒手感影响不大，说明焦磷酸钠对纤维损伤较小。基于以上原因，选择焦磷酸钠用量为2．4 g／L。
2．4双氧水用量对漂白效果的影响
漂白试验条件焦磷酸钠2．4 g／L，尿素2．4 g／L，pH值为7，漂白条件45℃×4 h。比较不同双氧水用量对漂白效果的影响。
图4双氧水用量对漂白效果的影响
由图4可见，随着双氧水用量的增大，羊绒白度呈递增趋势，但是羊绒纤维的损伤也随之加剧。当双氧水用量增加到60 g／L时，羊绒白度的增幅较大，碱溶解度未大幅提高。若再增加双氧水用量，羊绒白度基本无变化，但是纤维损伤严重，手感急剧下降。
产生这种现象的原因可能是，随着双氧水用量提高，漂液中的有效成分增多，漂白能力提高，但纤维中所含色素量有限，当纤维中的色素基本反应后，羊绒白度不再随双氧水用量的增加而提高。但双氧水在使色素消色的同时也会进攻纤维的角蛋白朊使其受损，随双氧水浓度的增加而加快。综合考虑，选择双氧水用量为60g/L。
2．5漂白时间对漂白效果的影响
固定双氧水用量60 g／L，焦磷酸钠用量2．0 g／L，改变漂白时间，比较漂白效果。
图5氧化漂白时间对漂白效果的影响
由图5可见，漂白时间延长，羊绒白度提高。漂白时间小于3 h，随时间的延长，羊绒白度提高较快；超过3 h后，随时间的延长，羊绒白度变化不大，但纤维损伤加重，手感下降，且成本增加。因此，选择漂白时间为3 h。
2．6正交试验
根据上述单因素试验，选定尿素用量、焦磷酸钠用量、双氧水用量和漂白时间为影响因素，进行4因素3水平正交试验(见表1)。试验用紫绒白度为15．86，碱溶解度6．15％，结果见表2。
表1正交因素水平表
表2正交试验结果及分析
续表2
由白度极差值矗，可以看出，焦磷酸钠用量对白度影响最大，其它因素依次是时间、尿素用量、双氧水用量。由碱溶解度极差值恐可以看出，尿素用量对碱溶解度的影响最大，其它因素依次是时间、焦磷酸钠用量、双氧水用量。结合正交试验与平行试验结果可以得出，低温条件下紫绒的最佳氧漂工艺为：双氧水用量60 g／L，尿素用量2．0 g／L，焦磷酸钠用量2．8 g／L，氧漂温度为45℃，时间3 h，浴比1：50。
按最佳工艺漂白紫绒，漂白后紫绒白度可达57．42，碱溶解度达27．14％。
3 结论
(1)紫绒的低温氧漂工艺最佳条件为：30％双氧水用量60g/L，尿素2．0 g／L，焦磷酸钠用量2．8 g／L，氧漂温度为45℃，时间3 h，浴比1-50。
(2)采用该漂白工艺处理的天然紫绒纤维的白度可达57．42，可染各种颜色。羊绒纤维损伤与白度有关，白度越高，损伤越大；反之，损伤越小。
