生態整理劑---絲素

　 當前世界紡織的發展引人灃目的主要兩個研究方向。一是開發新的紡織原料，適應市場，提高產品檔次；二是加強後整理力度，開發各種功能性、保健性產品，提高產品的附加值，滿足市場經濟的需要，在這方麵，日本走在了世界的前列，開發了許多功能性、保健性產品。例如內衣褲上的絹劑加T、消臭抗菌加工、遠紅外線加工、吸汗加工、清涼感加工、防蟎、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。　 　　 進入上世紀9O年代，隨著人們對穿著生態、環保的日益重視，開發新一代非甲醛類整 劑的呼聲越來越高，而絲素整理劑的問世，正符合了人們的環保要求。目前常用的一些非醛類整理劑如有機矽、水溶性聚氨酯類整理劑等，在應用中取得了一定的成效，如何更進一步提高其效果，將是一個值得重視的問題。生物整理劑整理則是近年來逐漸引人注目的整理技術，它與傳統整理技術不同，是以水溶 絲素蛋白為代表的牛物整理劑，以其安全、無毒和良好的生物相容性，引起了人們的關注。　 　 1 絲素整理劑技術的研究　 　　 絲素整理足經過蠶絲蛋白改性技術加工製作的蛋r1質中的氨基酸對人體有保健作用，而棉、庥、化學纖維吸附動物性蛋白氨基酸，賦予其原來昕沒有的抗鈹性、伸縮性、蓬鬆性和形狀記憶性等優良特點。內衣經蛋白質改性處理，夏天穿著出汗不貼身，另外，動物性蛋白氨基酸 人體的皮膚組成類似，穿著時與皮膚接觸，能增進皮膚細胞的活力，防止血管的硬化，還有抗菌性，因此蛋白質改性技術也是一種保健整理技術。經過蛋門改性整理的纖維具有以下特點：　 a光澤、風格、手感接近於天然蠶絲，除廠富有抗鈹 和豐滿感外，靜電發生量與棉同等,且耐洗性好。　 b能較永久地發揮以上特性。 2．1製備方法　 　　 絲素整理劑的方法簡便，設帑璺求成本低，投資小。具體的製備方法如下：　 2.1.1方法一　 　　 蠶絲Na2CO3脫膠一製得絲素-經 CaCl2溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然後用Alealase堿性蛋 酶水解-通過鈉濾膜脫Ca2+，Cl-活性炭吸附、過濾一絲素整理液。　 2.1.2方法二　 　　 蠶絲Na2CO3，脫膠-製得絲素-經CaCl 溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然後用HCl水解-NaOH堿液中和-通過鈉濾膜脫 Ca2+，Cl-活性炭吸附、過濾-絲素整理液。　 2.1.3 方法三　 　　 蠶絲Na2CO3脫膠-製得絲索一經Cacl 溶液，去離子水，乙醇(1：8：2)膨化-然後用NaOH水解-Hcl酸液中和-通過鈉濾膜脫Ca2+，Cl-活性炭吸附、過濾-絲素整理液。　 2．2 整理工藝　 　　 浸軋(二浸二軋)-烘幹、焙烘-水洗-自然晾幹-成品　 2．3應用性能及分析　 2.3.1絲素整理劑對真絲織物的應用　 　　 絲素整理劑屬於一種生物可降解型整理劑，它由廢絲製成，含有與蠶絲纖維相似的化學組成，具有一定量的遊離活性基團，如羥基、氨基、羧基等，可與蠶絲纖維分子間形成交聯結構，形成了較為穩定的化學鍵，或在纖維表麵形成一層薄膜，或沉澱在纖維的無定型區，從而提高了真絲綢的抗皺性，並有較好的耐水洗性，保持了手感、毛效、透氣等原有風格。　 　　 據記載用絲素整理劑與有機矽整理劑複合對真絲綢行整理後，真絲綢的幹折皺回複角提高45。左右，濕回複角提高70。左右。整理後的織物手感柔軟，色牢度、色澤變化不大，透氣性基本不變。其中未透析絲素液+有機矽整理的幹折皺回複角比原樣提高62。，濕折皺回複角提高77。，水洗30次後，幹彈還比原樣高34。，濕彈高55。 　 　　 因此，從折皺回複眭提高幅度及耐洗性來說，采用有機矽+未透析絲素液的整理效果比單用有機矽或有機矽+透析絲素液的效果好。從毛效值的比較(絲素液+有機矽的毛效值洗前、洗後保持在l0左右，有機矽的毛效值洗前、洗後則為7．5和8．7)可以看出，有機矽和絲素整理劑 昆合整理後，試樣仍保持較高的吸水性，比單用有機矽要好得多。因此，從折皺回複眭提高幅度及耐洗性來說，添加有機矽的絲素蛋白整理劑是一種性能優良的抗皺整理劑。　 　　 經絲素整理劑整理的真絲綢，其幹、濕彈性比未整理絲綢有所提高，並有較好的增重、增厚效果，手感柔軟，光澤柔和，毛效改善，尺寸穩定性改善，保持了真絲綢原有品質，而且不含有害物質。　 　　 為更大幅度地提高折皺回複性，可以考慮將絲素整理劑與其他整理劑混合整理，以充分發揮各自的優點，彌補各自的不足。目前絲素整理劑關於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，及與其他整理劑複配的研究在國內外，尤其是日本)也有相應的報道。　 　 2．3．2絲素整理劑對羊毛織物的應用　 　　 常用的羊毛防縮整理方法多為氯化/樹脂，如聚氨酯、聚矽氧烷、聚丙烯酸酯)兩步法，生產過程ctei.gov.cn繁瑣另外對操作者健康有害，對環境也有汙染。而絲素整理劑則為近年來新開發的生物整理劑，大的特點就是無汙染、還具有保健功能，並且羊毛纖維和蠶絲纖維均為蛋白質纖維，在結構組成和性質上有許多相近之處(絲素肽和羊毛角朊均為蛋白質)，因此整理過程中，兩者親和力強。絲素肽可以被羊毛強烈地吸附，它能和羊毛纖維上的活性基團形成氫鍵、鹽鍵、範德華力等，並沉積在鱗片層的間隙內和纖維表麵，在纖維上形成一層部分連續的初生絲素膜，在一定程度上起到阻礙纖維間移動、交搭的作用。雖然單獨使用絲素整理劑具有一定的防縮作用，減少了化學樹脂的用量，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同性和增效作用，能達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後，織物的防縮性將會得到很大的提高其收縮率下降6．9%，洗滌50次後下降5．5%，彈性增加，抗皺性提高約33%，具有較好的耐洗性。整理後的織物手感柔軟、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，隻能吸附在纖維的表麵，造成手感僵硬)、助吸劑(使溶液中的絲素分子易於分散而被羊毛纖維吸收，增加了纖維表麵絲素的吸附量)及整理劑濃度等因素，對毛織物的整理效果也有很大影響。因此在實際運用時，應充分考慮上述因素，以使絲素整理劑取得良好的整理效果。　 　 2.3.3絲素整理劑對棉織物的應用　 　　 關於絲素整理劑在真絲織物、毛織物上的應用國內已做了大量的研究試驗，但對棉的應用研究還不多。這是由於絲素分子結構中缺乏能與棉纖維發生共價交聯的基團，所以單獨使用固著率較低，抗皺效果不理想。　 　　 在現階段，為了提高其在織物上的共價交聯點，可選用水溶性聚氨酯(Pu)或已二醛作為交聯助劑，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，發生解封反應，得到端基為-NCO的預聚體，在纖維上形成具有交聯網狀結構的薄膜；另一方麵，-NCO有很高的反應活性，可與棉纖維上的-OH、絲素整理劑上的-NH2等基團發生反應，從而提高整理劑與纖維的結合力。　 　　 經研究，整理後的棉織物比原樣折皺恢複角有所提高(急彈提高42。，緩彈提高44。)，白度為87%，撕破強力為9l%。而2D樹脂整理後的棉織物其折皺恢複角分別為，急彈提高46度，緩彈提高45度，白度為88%，撕破強力為77%。由此可看出絲索與Pu複配整理工藝能達到2D樹脂的整理效果，且強力和手感均優於後者。　 　　 用絲素整理劑加工的棉織物有適當的保濕性、保留性、滲透性和嬰兒皮膚般的柔軟手感。縮水率明顯降低，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。大力發展絲素整理劑用於純棉織物的防皺等後續整理效果，使研究更為係統化，令絲素整理劑的生態保健功能得以充分體現。　 　 3 可行性分析　 3.1資源豐富　 　　 2002年以來，由於圍際環境競爭加劇和全球經濟增長緩慢的影響，我國絲綢行業再次麵臨嚴峻的形勢。隨著蠶繭產量連年增長，出現了供大於求的局而。為了尋求更廣闊的發展空間，眾多的研究工作者把工作重點轉向蠶繭的深加工，以提高其市場競爭力。而絲素整理劑的製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程中會釋放出對人體和環境有害的甲醛。隨著各國對紡織品甲醛釋放量的限製越來越嚴格，降低乃至完全消除織物 的甲醛釋放量已成為後整理的重點。從環境的角度看，無甲醛整理是紡織品後整理的發展方向。已研究的無甲醛整理劑種類較多，如多元羧酸、環氧樹脂、聚氨酯(Pu)等無甲醛整理劑等等。　 　　 絲素整理劑僅將蠶繭用鹽溶液膨化溶解後，用無機酸(HCl)或堿(NaOH)水解一定的時間，然後通過活性炭脫色再經過濾膜除去cl-即可，安全且無毒性。　 3.3使用安全性　 　　 傳統的織物整理劑2D在織物整理的過程中，要經過180℃左右焙烘處理，才能達到防皺整理的效果，但此條件下，存在嚴重的甲醛釋放問題，極大地威脅到生產工人的健康和環境。生態 絲素整理劑在使用過程中不存在甲醛汙染現象，在整理過程中所用交聯劑(如水性聚氨酯)也是不需要高溫焙烘即可起作用的無汙染的環保型交聯劑。　 　　 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，保養皮膚，延緩衰老，促進皮膚的新陳代謝之功效，所以深受廣大消費者的喜愛。因此，經它整理過的織物，如內衣、蠶絲棉被等，在穿著和服用方麵具有人體保健的優點。　 　 4 結束語 　　 隨著科學技術的進步和生活水平的提高，絲素整理劑的進一步研究開發和應用範圍會越來越廣闊。與目前應用較多的BTCA或2D樹脂相比，絲素整理劑因其製備成本較低，投資合理，應用前景廣闊，是較其他整理劑更經濟、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行投資不大的深加工，製成織物整理劑，不但能提高其自身的利用價值，同時也進一步提高了織物的附加值。 AAMHGCVVBEW