饰品之家讯：山羊绒以其轻、暖、柔、滑的优良特性被人们誉为"纤维钻石"、"软黄金"[1]，用其制作的纺织品更是受到消费者喜爱和追逐，使其成为一种时尚的体现和身份的象征。我国虽然是山羊绒的主要生产国，但是仍满足不了人们的需求，加上绒山羊对植被的破坏作用，也不能大量的放养[2]，因此，山羊绒织物的价格十分昂贵。山羊绒截面近似圆形，由皮质层和鳞片层组成，细胞不十分明显，卷曲较少，鳞片为环形，边缘光滑，间距比羊毛大，密度较稀。目前国外正大力开展羊毛超级柔软加工，国内这方面的工作也在进行[3]。本文对羊毛采用变性的方法，使变性后的羊毛织物具有类似山羊绒织物的手感和风格，这样既可以利用我国的羊毛资源，提高羊毛产品的附加值，满足人们服用舒适性能的要求，又符合21世纪人类对保护生态环境的健康理念。1 试验
1·1 试验材料
试验材料用8.4tex(70s)新疆细羊毛纤维和山羊绒。细羊毛纤维与山羊绒纤维相比性能相近，其主要的物理机械性能见表1[4]。
表1羊毛与山羊绒的性能对比
纤维种类
细度
µm
断裂强
力cN
比强度cN/dtex
断裂伸
长%
回潮
率%
初始
模量
保暖率
%
山羊绒
13.5-16.5
3.75
1.38
39.5
15
20.72
70.3
细羊毛
l6.8-18.11
4.20
1.15
37.6
16
22.40
63.5
1·2 试验试剂与仪器
试验试剂为二氯异氰尿酸钠、二氯异三聚氰酸及其钠盐、焦亚硫酸钠、柔软剂和胰酶等；仪器采用纤维与织物常规的实验仪器。
1·3 试验方法
1·3·1 羊毛变性处理后理化性能的变化
羊毛变性处理技术是一项以提高原料使用档次、改善羊毛品质及适应羊毛织物向凉爽、柔滑方向发展的一项较新的技术。常采用的是减量细化法(近几年，拉伸细化法也是一种比
较有效的羊毛细化方式[5])，其基本原理是：将羊毛表面鳞片部分或全部腐蚀去掉，以达到丝光和变细的目的，去除羊毛表面鳞片工艺比较成熟的有氯化和蛋白酶处理两种方式[6]，目前生产中羊毛变性处理使用较多的还是通过氯化处理，使羊毛纤维表面形态发生变化，再通过脱氯及一定的化学处理，赋予纤维手感和柔软度，使羊毛品质有所提高[7]。羊毛变性处理是指对羊毛表角质层(厚度约为5µm)的表面处理，发生在羊毛纤维的无定形区。由于羊毛角朊的表面形态、组织结构和理化性能对纺、织、染整加工有不可忽视的影响，所以当羊毛表角质层通过氯化、氧化处理，发生了蛋白质鳞片的膨化、降解、脱落(剥离)，使羊毛角朊的表面形态发生一定的变化。正是由于变性羊毛的理化性能的变化，决定了变性羊毛生产工艺的特殊性。生产中将不同支数的羊毛在毛条染色时进行变性处理，得到的试验数据如表2。
表2 羊毛变性处理前后性能的变化
原料
细度
强力
伸长
数值µm
变化%
数值cN
变化%
数值%
变化%
12.8tex原毛
34.50
23.23
38.07
12.
8tex变性毛
32.95
-4.49
21.36
-8.02
35.84
-2.27
10.1tex原毛
26.88
19.31
44.60
l0.ltex变性毛
26.64
-0.89
14.01
-27.41
39.51
-6.89
8.9tex原毛
21.58
12.45
32.62
8.9tex变性毛
20.88
-3.24
8.67
-30.31
28.19
-4.43
8.4tex原毛
21.50
7.64
39.28
8.4tex变性毛
19.80
-7.91
6.96
-8.97
37.93
1.35
羊绒
16.98
3.82
39.30
从表2中可以看出:
(1)变性处理后羊毛的细度有所下降，促使产品手感柔软、细腻。羊毛纤维的平均长度相应降低，但8.4tex变性毛的长度比羊绒长，所以8.4tex变性毛与羊绒相比能提高纺纱的效果。
(2)变性处理后羊毛纤维的强力和伸长也有所下降，但是，下降幅度不是很大，特别是8.4tex变性毛强力仍高于羊绒，对纺纱性能没有影响，如果用8.4tex变性毛替代部分羊绒对纺纱生产比较有利。
此外，变性处理后的羊毛，由于表面鳞片的剥落，其吸湿性能有明显提高；由于定向摩擦效应降低和吸湿性的提高，使变性毛的比电阻下降，这样有利于提高可纺性；变性毛的比重略有上升；由于表面部分鳞片剥落，耐磨性能提高；变性毛对光的反射程度
增强，光泽提高；变性后的羊毛缩绒性下降[8]。
1·3·2 羊毛变性处理工艺条件
羊毛变性处理技术主要有四个过程，即氯化处理、脱氯处理、柔软处理和酶处理[9]。
1·3·2·1 氯化处理
氯化处理是对羊毛进行氧化处理的过程，该技术是通过使用有机氯化剂(即释氯剂)进行氧化处理则。通过剥去部分鳞片，使品质较低的羊毛鳞片脱落后，接近于羊绒的鳞片结构。生产中使用较多的释氯剂有二氯异氰尿酸钠，二氯异三聚氰酸及其钠盐[11]，这两种释氯剂在有水存在时，能发生水解，水解生成的HClO释放出浓度较低的有效氯与羊毛缓慢反应，其中氯与羊毛反应的速率，可通过pH值或温度进行控制。反应速率随pH值的下降或温度的升高而加快，如果温度升高过快，处理不充分不均匀，反之处理时间较长。如果pH值大于7，虽然氧化作用缓慢，处理较均匀，但是羊毛容易泛黄。因此，为了保证氯化处理充分而又均匀，在生产实际中要严格控制。
氯化剂用量的多少，直接影响着处理的效果[12]。正式生产前曾对氯化剂用量为4%、5%、7%(对羊毛重)做过小样试验。通过在电子显微镜下观察，可以明显看出，在氯化剂用量为4%时，大多数羊毛鳞片的边缘变钝，端部变得平滑，小部分鳞片被溶去；当氯化剂用量为7%时，羊毛纤维的表面已相当光滑，而且手感柔软，绝大部分的鳞片已被去除。由于 羊毛经氯化处理，羊毛表面会受到损伤，羊毛纤维强力下降，羊毛纤维鳞片的变化，又使纤维的抱合力下降，将会给后道工序的生产带来一定的困难。随着氯化剂用量的增大，这种趋势将更加明显。因此，氯化剂用量必须控制在适当的范围内，氯化处理的深度只限于在鳞片外层的0.15-0.20µm之间，这样的氯化处理反应是较缓和的。
1·3·2·2 脱氯处理
羊毛经过氯化处理后，纤维上还有少量的有效氯，
如果不将这部分氯脱去，氯与羊毛容易生成黄色氯胺类化合物，使羊毛泛黄。因此，必须加入脱氯剂进行脱氯处理。通常采用焦亚硫酸钠处理，其脱氯反应式如下:
2NaHSO3+2Cl2+2H2O→Na2SO4+4HCl+H2SO4
为了保证脱氯作用彻底，焦亚硫酸钠的用量一般较氯化剂的用量多1%。因此，为了保证处理得比较均匀，缓慢升温是必要的，这样可以使焦亚硫酸钠逐渐分解为亚硫酸钠。1·3·2·3 柔软处理与酶处理
经过脱氯处理后，羊毛纤维的手感还比较粗糙，需要进行一定的化学处理，提高手感的软、滑、糯程度，这也就是羊毛变性所要达到的最终目的。现在生产中一般采用特种柔软剂和胰酶处理。经过小样试验发现，加入5%的柔软剂和2%的胰酶，处理后羊毛比较理想。在进行酶处理时，溶液的pH值和温度的控制十分重要，因为胰酶只有在适当的pH值条件下和温度在46℃左右才具有最大活性和稳定性。胰酶用量也应合适，否则会严重影响后道工序生产。
2 产品试制
用变性后的羊毛仿制生产羊绒花呢手感风格的产品，8.4tex(70s)羊毛变性前后的品质情况见表3；羊绒花呢和仿羊绒花呢各项坯布物理指标对比情况见表4；羊绒花呢和仿羊绒花呢成品物理指标对比见表5；服用性能对比见表6。从表中可以看出，只要氯化处理和生产各项工艺控制得当，生产的仿羊绒花呢完全可以达到羊绒花呢的各项指标，其产品的生产成本要低的多。
表3 毛条变性前后品质情况
原料
加权平均长度mm
长度离散系数%
长度均方差
短纤含量%
主体基数%
主体长度mm
平均细度µm
细度均方差
细度离散系数%
未变性毛条
67.80
33.58
22.80
3.07
60.98
61.23
20.33
5.00
24.60
变性毛条
66.20
34.76
23.01
3.23
60.87
60.88
20.12
4.88
24.25
表4 仿羊绒花呢和羊绒花呢坯布物理实验对比
产品
幅宽 /mm
经纬密度
根/10cm
平方米质量g·m-2
拉伸强度N
含油率
回潮率
%
断裂伸长%
经
纬
经
纬
经
纬
仿羊绒花呢
163.60
288.7
255
225.6
398.9
390.1
0.72
5.87
22
14.5
羊绒花呢
165.01
287.5
251
223.5
386.8
385.7
0.84
6.93
20.5
12.3
表5 成品物理实验对比
产品
幅宽 /mm
经纬密度
根/10cm
平方米质量g·m-2
拉伸强度N
含油率
回潮率
%
断裂伸长%
染缩%
缩水率%
经
纬
经
纬
经
纬
经
纬
仿羊绒花呢
150.2
314
259
238.3
486.7
370.1
0.92
9.15
25.7
16.2
19.6
1.1
-0.2
羊绒花呢
150.4
319
267
245.6
394.9
272.4
0.18
11.9
32.3
23.1
9.9
1.3
0.6
表6 服用性能对比
产品
缓弹角°
总角
度°
弹性率%
起球
/级
撕破强力N
落水变形/级
汽蒸收缩%
缩水率%
经
纬
经
纬
经
纬
经
纬
经
纬
仿羊绒花呢
162
165
327
89.8
91.9
4
487
370
3
0.3
-0.5
1.1
-0.2
羊绒花呢
164
168
332
91.2
93.4
4
500
430
3.5
2.4
-1.8
2.1
-1.2
3 结论
(1)利用8.4tex变性羊毛纺制羊绒花呢产品，具有手感滑糯、舒适有弹性、羊绒感强、呢面光洁、光泽自然柔和等特点，产品色泽较羊绒花呢好，手感及服用性能接近羊绒花呢，试制是成功的。
(2)羊毛变性技术的工艺可行，设备简单，操作方便。用8.4tex变性毛纺制羊绒花呢，产品成本低，生产比较顺利。
(3)羊毛变性处理后理化性能会发生变化，其纤维平均长度降低；细度下降；强力和伸长有所下降；吸湿性能有明显提高；比电阻下降；比重略有上升；耐磨性能提高；光泽提高；变性后的羊毛缩绒性下降。
(4)氯化处理过程中，处理液pH值应不大于7，氯化剂用量4%-7%；脱氯处理过程中，焦亚硫酸钠的用量一般较氯化剂的用量多1%；生产中还可以根据对产品的要求，在脱氯处理后进行柔软处理与酶处理，一般加入5%的柔软剂和2%的胰酶。
(5)变性后羊毛在生产加工中，与正常羊毛的加工工艺应有所区别。
4 参考文献
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