剝鱗處理對羊毛織物載銀整理的影響

林燕萍，楊 陳，王晨露

（1.江西服裝學(xué)院，江西南昌 330201；2.紹興文理學(xué)院，浙江紹興 312000）

羊毛纖維是人們利用較早的天然蛋白質(zhì)纖維，具有柔軟舒適、保暖、透濕透氣等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在高檔服裝與家紡面料中［1-2］。羊毛織物在使用過程中不僅要防止紫外線引起蛋白質(zhì)變質(zhì)，而且還要預(yù)防蟲蛀與細菌滋生［3-4］。因此提高羊毛織物的抗紫外線性能與抗菌性能是賦予羊毛纖維功能性的研究熱點。研究結(jié)果表明，羊毛纖維表面覆蓋的鱗片具有一定程度的抗污與抗磨損性能，但鱗片的存在一定程度上降低了羊毛織物對后整理劑的吸附，降低了功能整理效果［5-6］。本研究將羊毛織物去除鱗片后進行載銀整理，并測試整理前后羊毛織物的性能。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：羊毛織物（自織平紋，經(jīng)緯紗線線密度均為18.2 tex，經(jīng)紗密度為360 根/10 cm，緯紗密度為280根/10 cm）；六偏磷酸鈉、硝酸、高錳酸鉀、二氧化硫脲、氯化鈉（分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司），金黃色葡萄球菌（ATCC6538）、大腸埃希菌（ATCC25922）（廣電環(huán)凱微生物科技有限公司）。

儀器：AX523ZH/E 電子天平［奧豪斯儀器（上海）有限公司］，ICP-AES 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（北京華科易通分析儀器有限公司），TS881-3 型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（蘇州臺碩電熱設(shè)備制造有限公司），YG541E 型數(shù)字式織物折皺彈性儀（溫州際高檢測儀器有限公司），ZH-TH-150 桌上型恒溫恒濕試驗箱（東莞市正航儀器設(shè)備有限公司），INSTRON5590萬能材料試驗機（美國英斯特朗公司），RH-Q 全溫振蕩器（常州歐邦電子有限公司），WSB-3A 織物面料白度測試儀（杭州百銘儀器有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 羊毛織物剝鱗處理

將羊毛織物置于25 ℃、浴比1∶40、2 g/L 的JFC 滲透劑溶液中預(yù)處理5 min，晾干備用。

參考文獻［7］對羊毛織物進行剝鱗處理：配制羊毛纖維去鱗片整理液［高錳酸鉀10%(omf)，氯化鈉150 g/L］，調(diào)節(jié)pH 到3，在60 ℃、浴比1∶40 的條件下，將預(yù)處理羊毛織物置于其中振蕩40 min，用蒸餾水洗凈后干燥；在60 ℃、浴比1∶40 的條件下，利用二氧化硫脲溶液20%(omf)對高錳酸鉀處理后的羊毛織物振動處理20 min 進行還原反應(yīng)；在40 ℃、浴比1∶40 的條件下，利用六偏磷酸鈉溶液10%(omf)對二氧化硫脲處理后的羊毛織物振動處理30 min，以除去羊毛織物表面殘留的反應(yīng)雜質(zhì)。調(diào)整實驗步驟中高錳酸鉀的用量至5%制備半剝鱗羊毛織物。

1.2.2 羊毛織物載銀整理

將未剝鱗、半剝鱗、全剝鱗羊毛織物在105 ℃下干燥；利用蒸餾水配制不同質(zhì)量濃度的納米銀溶液，將干燥后的羊毛織物置于其中充分浸泡，在65 ℃烘箱中干燥后再用蒸餾水清洗，之后置于陰涼處晾干。

1.3 測試

載銀量：配制質(zhì)量分數(shù)為65%的硝酸溶液；稱取50 mg 載銀整理后的羊毛織物置于10 mL 硝酸溶液中使其溶解，用蒸餾水將硝酸溶液稀釋至100 mL，使用振蕩器振蕩、沉淀，取上清液，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定銀的波段值（328 nm），計算羊毛織物表面的載銀量。

斷裂強力：將羊毛織物在105 ℃下干燥，在標準環(huán)境（相對濕度65%，20 ℃）下調(diào)濕24 h。將調(diào)濕后的羊毛織物順著經(jīng)紗走向裁剪成250 mm×50 mm，利用萬能材料試驗機進行測試，選擇CRE 拉伸，夾持距離為200 mm，拉伸速度為20 mm/min，測30組取平均值。

織物風(fēng)格：參照GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定回復(fù)角法》測定折皺回復(fù)角；參照GB/T 8424.2—2001《紡織品色牢度試驗相對白度的儀器評定方法》測定白度；參照GB/T 9994—2018《紡織材料公定回潮率》測試回潮率。

抗菌性能：依據(jù)GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標準》測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 載銀量

由圖1 可知，羊毛織物的載銀量隨著納米銀質(zhì)量濃度的增加先上升，在150 mg/L 左右時達到最高值，之后下降。全剝鱗羊毛織物的載銀量高于半剝鱗羊毛織物和未剝鱗羊毛織物。這是由于羊毛纖維的鱗片層剝除后，納米銀粒子更容易通過范德華力吸附在羊毛纖維表面，進入羊毛纖維的無定形區(qū)，提高織物的載銀量。

圖1 羊毛織物載銀量隨納米銀質(zhì)量濃度的變化曲線

2.2 力學(xué)性能

羊毛織物斷裂強力隨納米銀質(zhì)量濃度的變化曲線見圖2。

圖2 羊毛織物斷裂強力隨納米銀質(zhì)量濃度的變化曲線

由圖2 可知，未剝鱗羊毛織物的斷裂強力高于半剝鱗羊毛織物和全剝鱗羊毛織物。這是由于羊毛纖維鱗片層呈魚鱗狀，鱗片毛根一端與皮質(zhì)層相連，另一端向外撐開，一片片覆蓋銜接，這樣的結(jié)構(gòu)增加了羊毛纖維之間的摩擦力和抱合力，降低了強力弱環(huán)的產(chǎn)生概率，改善了纖維的力學(xué)性能，剝鱗使羊毛纖維的力學(xué)性能下降。同時，羊毛織物的斷裂強力隨著納米銀質(zhì)量濃度的增加而呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，高于150 mg/L 后變化趨于平緩。這是由于納米銀進入羊毛纖維內(nèi)部，降低了纖維內(nèi)部各分子鏈段間的結(jié)合力，致使織物力學(xué)性能下降。

2.3 織物風(fēng)格

由表1 可知，羊毛織物的折皺回復(fù)角、白度與回潮率均隨著納米銀質(zhì)量濃度的增加而降低。這是由于納米銀質(zhì)量濃度越高白度越差；當(dāng)納米銀進入羊毛纖維無定形區(qū)后，無定形區(qū)占比減小，纖維硬挺度提高，致使織物的折皺回復(fù)角、白度與回潮率降低。未剝鱗羊毛織物的折皺回復(fù)角、白度與回潮率均高于半剝鱗羊毛織物、全剝鱗羊毛織物。這是由于羊毛纖維經(jīng)剝鱗處理后，更多的納米銀吸附在羊毛織物表面，載銀量提高，羊毛織物的折皺回復(fù)角、白度與回潮率降低。當(dāng)納米銀質(zhì)量濃度為200 mg/L 時，織物的折皺回復(fù)角、白度與回潮率指標均能滿足服用性能要求。

表1 羊毛織物整理前后的服用性能

2.4 抗菌性能

由表2 可知，羊毛織物經(jīng)載銀整理后，對大腸埃希菌與金黃色葡萄球菌的抗菌率均隨著納米銀質(zhì)量濃度的提高而提高，且全剝鱗羊毛織物的抗菌率高于半剝鱗羊毛織物和未剝鱗羊毛織物。當(dāng)納米銀質(zhì)量濃度為50 mg/L 時，織物的抗菌率均超過90%，之后隨著納米銀質(zhì)量濃度的增加，織物的抗菌率增幅降低。由此可知，當(dāng)納米銀質(zhì)量濃度達到50 mg/L 時，羊毛織物的抗菌性能可以滿足抗菌要求。

表2 羊毛織物整理前后的抗菌性能

3 結(jié)論

羊毛織物的載銀量隨著納米銀質(zhì)量濃度的增加而增加，當(dāng)納米銀質(zhì)量濃度為150 mg/L 左右時，載銀量達到最高值；剝鱗處理提高了羊毛織物的載銀量與抗菌率，但對織物的力學(xué)性能、折皺回復(fù)角、白度與回潮率有一定程度的影響，不影響織物的服用性能。將納米銀質(zhì)量濃度控制在50 mg/L 內(nèi)對全剝鱗羊毛纖維進行載銀整理，可最大限度地發(fā)揮織物的服用性能與抗菌性能。