羊絨纖維雙氧水/NOBS活化體系低溫漂白工藝

李志剛，高麗賢，戴 鴿

（1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江紹興 312000；2.寧波申洲針織有限公司，浙江寧波 315000）

隨著生活水平的提高，人們開始追求時(shí)尚生活，穿著由高檔原料制成的時(shí)尚服飾。山羊絨被譽(yù)為“纖維鉆石”“軟黃金”，是珍稀特種動(dòng)物纖維，其產(chǎn)品具有手感柔軟、滑糯，風(fēng)格典雅、高貴［1］，保暖性好、吸濕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是人們追求高檔服裝的理想佳品［2］。羊絨纖維對(duì)酸、堿、熱以及氧化劑和還原劑等比細(xì)羊毛更敏感，即使在較溫和的條件下處理，纖維損傷也非常明顯。目前，針對(duì)漂白色或鮮艷淺色羊絨，企業(yè)主要采用雙氧水進(jìn)行漂白，若漂白工藝參數(shù)控制不當(dāng)，將造成羊絨纖維強(qiáng)力嚴(yán)重?fù)p失，并且影響后續(xù)紡紗的制成率及成品質(zhì)量。

雙氧水漂白活化劑主要分4 類：烷酰基類、酰胺基類、N ?；簝?nèi)酰胺類和氧氮雜萘類。壬酰氧基苯磺酸鈉（NOBS）是烷?；惖拇砥贩N［3］，作為過酸，在雙氧水漂白過程中起著傳遞有效氧的特殊作用。H2O2/NOBS 活化體系可以在一定條件下產(chǎn)生漂白能力較強(qiáng)而活化能力較弱的過氧酸，在低溫條件下處理織物可獲得良好的漂白效果。［4］

目前，毛紡企業(yè)應(yīng)用該體系進(jìn)行漂白尚未見報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)主要探討H2O2/NOBS 活化體系對(duì)山羊絨纖維低溫漂白的可行性。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

材料：山羊絨（寧夏白絨，細(xì)度15.4 μm）；氧漂穩(wěn)定劑DM-1408（工業(yè)品，廣東德美精細(xì)化工股份有限公司），35%H2O2（分析純，上海金鹿化工有限公司），NOBS（浙江金科化工股份有限公司），氫氧化鈉（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

儀器：AD-12 型振蕩式常溫試樣機(jī)（鶴山精湛染整設(shè)備有限公司），YG001E 型單纖維強(qiáng)力儀（溫州方圓儀器有限公司），8SPKG-1 型電光天平（沈陽(yáng)天平儀器有限公司），DS-820 型分光測(cè)色儀（寧波科誠(chéng)儀器有限公司）。

1.2 漂白工藝流程

配制漂白溶液（H2O2、NOBS、NaOH 適量，DM-1408 2 g/L，浴比1∶50）→投入羊絨纖維→室溫?cái)嚢琛鲥佀础鷾y(cè)試。

1.3 測(cè)試

CIE 白度：采用分光測(cè)色儀測(cè)試。

斷裂強(qiáng)力：采用單纖維強(qiáng)力儀測(cè)試，預(yù)加張力為（1.0±0.1）cN/tex，溫度為（20±2）℃，相對(duì)濕度為（65±2）%，拉伸速度為40 mm/min［5］。

2 結(jié)果與討論

2.1 漂白工藝優(yōu)化

2.1.1 雙氧水用量

雙氧水用量對(duì)漂白效果的影響見圖1。

圖1 雙氧水用量對(duì)漂白效果的影響

由圖1可以看出，隨著H2O2用量的增加，NOBS 與H2O2的反應(yīng)速率提高，產(chǎn)生的有效漂白成分過壬酸增加，羊絨纖維的漂白效果顯著提高；但由于漂白溶液中NOBS 的量一定，H2O2超過12 g/L 后，白度提高只能依賴H2O2自身的有效分解，羊絨纖維白度提高緩慢。而羊絨的單纖維斷裂強(qiáng)力隨著H2O2用量的增加呈下降趨勢(shì)，雙氧水用量超過10 g/L 后，不再與NOBS 發(fā)生反應(yīng)，斷裂強(qiáng)力開始快速下降。綜合考慮白度與斷裂強(qiáng)力，H2O2的合理用量為10 g/L。

2.1.2 NOBS用量

由圖2 可知，隨著NOBS 用量的增加，羊絨纖維的白度顯著提高；當(dāng)用量超過2.5 g/L 后，白度提高趨于緩慢。NOBS 用量增加有利于生成過壬酸，但用量過高，過多的NOBS 還能與過壬酸發(fā)生反應(yīng)，生成沒有氧化能力的過氧二壬酸，導(dǎo)致漂白的有效成分過壬酸減少，促漂效果降低。此外，NOBS 用量過大時(shí)，漂白溶液中生成過多的過壬酸，易進(jìn)一步生成酸性很強(qiáng)的對(duì)羥基苯磺酸中和部分NaOH，致使漂白溶液pH 下降而達(dá)不到漂白所需的堿性條件，影響羊絨纖維的白度。斷裂強(qiáng)力在開始階段下降緩慢，當(dāng)NOBS用量超過2.0 g/L 后下降明顯。綜合考慮白度與斷裂強(qiáng)力，NOBS用量選擇2.0 g/L。

圖2 NOBS 用量對(duì)漂白效果的影響

2.1.3 pH

pH 對(duì)漂白效果的影響見圖3。

圖3 pH 對(duì)漂白效果的影響

漂白溶液pH 增大有利于H2O2分解生成HOO-，并有利于NOBS 與HOO-反應(yīng)生成過壬酸，從而提高羊絨纖維的漂白效果。由圖3 可以看出，當(dāng)pH 達(dá)到10時(shí)，白度基本達(dá)到最大值；當(dāng)繼續(xù)增大漂白溶液pH時(shí)，一部分NOBS 在堿性條件下水解，失去活化能力，促漂作用削弱，故羊絨纖維的白度略下降。當(dāng)pH 小于10 時(shí)，羊絨纖維的斷裂強(qiáng)力呈緩慢下降態(tài)勢(shì)，pH超過10 后，羊絨纖維作為蛋白質(zhì)纖維對(duì)堿敏感，受到堿液作用損傷加重，單纖維斷裂強(qiáng)力明顯下降。綜合考慮，pH 選擇10。

2.1.4 漂白時(shí)間

由圖4 可知，隨著漂白時(shí)間的延長(zhǎng)，纖維白度增大，100 min 后，白度不再明顯提高。這是因?yàn)槠兹芤褐械腘OBS 經(jīng)過一定時(shí)間已充分反應(yīng)，有效成分基本被消耗，繼續(xù)延長(zhǎng)漂白時(shí)間也不再有明顯的促漂效果。隨著漂白時(shí)間的延長(zhǎng)，斷裂強(qiáng)力先緩慢下降，漂白時(shí)間達(dá)到80 min 后進(jìn)入平穩(wěn)下降區(qū)域。從生產(chǎn)效率角度考慮，漂白時(shí)間選擇80 min。

2.2 漂白效果比較

H2O2/NOBS 低溫漂白優(yōu)化工藝：H2O210 g/L，pH為10，NOBS 2.0 g/L，氧漂穩(wěn)定劑2 g/L，時(shí)間80 min，室溫；傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝：H2O210 mL/L，氧漂穩(wěn)定劑3 g/L，pH 為10，溫度50 ℃，時(shí)間60 min。由表1 可知，與傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝相比，H2O2/NOBS 活化體系低溫漂白的山羊絨單纖維斷裂強(qiáng)力損失明顯減小，雖然白度略低，但是也能達(dá)到77以上。

表1 不同工藝漂白羊絨纖維的白度與斷裂強(qiáng)力

3 結(jié)論

（1）羊絨可以采用H2O2/NOBS 活化體系進(jìn)行低溫漂白，優(yōu)化工藝為：H2O210 g/L，用NaOH 調(diào)節(jié)pH 10，NOBS 2.0 g/L，氧漂穩(wěn)定劑2 g/L，室溫，時(shí)間80 min。

（2）與傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝相比較，H2O2/NOBS低溫漂白工藝的白度雖略有降低，但相差不大，仍大于77；單纖維斷裂強(qiáng)力損傷明顯降低，有利于提高紡紗制成率。