羊毛纤维的炭化、洗毛与漂白工艺介绍

羊毛纤维的炭化、洗毛与漂白工艺介绍
Book Jims 新西兰羊毛局
原毛纺织前需先初步加工成为洗净毛。

加工时先通过选毛，使羊毛品质趋于均匀，再通过开毛打土,使羊毛蓬松,以提高洗涤效果。

然后进行洗毛，使羊毛脂形成稳定的乳化液,污浊杂质则浮在洗涤液中,经处理后可获得含水约40%的湿毛，再予以烘干。

生产中多利用联合机连续操作一次获得洗净毛，最后进入毛条制造工序。

1.羊毛炭化
羊毛炭化指的是针对羊毛上植物性草杂用硫酸腐蚀、烤焦、以致脱落分离的工艺。

炭化工艺中最重要的是减少羊毛损伤的前提下获得提高产率和白而松散的炭化毛。

1977年时，用3.5%（66°Be′硫酸），35%的轧酸液率，产率每小时80kg，碳化毛损伤达20%-30%，实现高产优质，采用浓酸快速工艺势所必然。

浓酸快速工艺的实施，关键在于表面活性剂的使用。

若能做到羊毛吸水时不优先吸酸，而高温焙烘时羊毛所结合的酸尽量的减少，则羊毛损伤就大为减少。

笔者认为，用带有弱阳荷性的非离子剂封闭住羊毛的基团，则浸酸后的羊毛吸酸量大为减少，最多可减少三分之二的吸酸。

使用表面活性剂有两个问题待解决，分别是：第一，传统非离子剂疏水的碳氢疏水链太短，其对羊毛亲和力不够大，必须用扩链剂扩大分子量，以增加其对羊毛的亲和力。

本文发现如用多乙烯多胺与C5-C6脂肪二羧酸先生成聚酰胺，然后用，如二甲基氨丙基胺等的扩链剂扩链，最后接上环氧基（环氧化试剂包括环氧氯丙烷，环氧溴丙烷，溴化环氧丁烷，氯化环氧已烷等）。

可以达到羊毛吸酸量减少80%的效果。

相比之下如下产品的效果都不能与之相比，如环氧化双六乙烯二胺，聚丙烯酸、双氰胺-双酰胺氨塑树脂(不环保)，接上环氧氯丙烷的聚酰胺Hercosett125树脂(可能分子量太大)。

第二缺点是羊毛的炭化温度在在100℃-115℃的高温下条件，必须要选择在如此高的温度条件下稳定的表面活性剂。

有效的阴离子剂有二丁基萘磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠，但是更为疏水一点的二异丁基萘磺酸钠，二异戊萘基磺酸钠更为有效。

虽然在水中溶解度低。

用三乙二醇丁醚增溶复配效果很好，适合作炭化羊毛保护剂。

在浸酸的前一槽助剂配比是：1%环氧扩链聚酰胺0.6%
二异丁基萘磺酸钠(含10%三缩乙二醇丁醚)，应用8%(66°Be′硫酸)液，轧液率35%，产量为250-300kg/小时，羊毛烘干时含酸率不会高于1%，草籽炭化率符合质量标准，羊毛白度，松散度显著提高，用于纺纱牵伸效率提高，千锭时断头率减少40%，回丝减少了30%，毛纱强力提高了15%，毛纱乌斯脱不均匀减少了9%；此炭化毛染色时，染料对炭化毛上色率明显增加，而传统炭化毛吸酸不匀而造成尖染夹花现象消失。

此工艺目前处于国内外领先。

2.羊毛洗涤
传统的羊毛洗涤，洗毛的温度50℃-60℃碱性洗毛，用碳酸钠调PH 8.5-9.5，添加净洗剂的方法，对羊毛损伤大，手感差。

为了减少损伤后来采用中性洗毛法，温度没变只是PH 6.0-7.0，选用的阴离子洗剂主要有：对甲氧基脂肪胺苯磺酸钠，烷基苯磺酸钠等，为了提高洗净效果，往往加入硫酸钠，氯化钠，多磷酸钠等电介质，电介质加多了会使羊毛弹性降低，影响质量。

另一方面阴离子表面活性剂去油污效果差，需要复配非离子表面活性剂，这种阴、非离子复配型的表面活性剂所洗出的羊毛其白度、手感、松散度均属于中挡水平。

尤其是大多数国产的羊毛。

对付脂肪钙、镁皂即使添加了螯合剂EDTA(乙二胺四乙酸)及其钠盐再加上非离子剂洗液也不能洗掉。

原因是脂肪钙镁皂与螯合剂EDTA形成了凝胶粘沾在羊毛上。

只有使凝胶充分消散的情况下，才能彻底去除，一种方法是将EDTA钠盐改用胺盐：如EDTA-MEA(单乙醇胺盐)、EDTA-EN(乙烯二胺盐)、EDTA-NTA(氮川三醋酸盐)。

上述改良了的胺盐螯合剂虽然可有效消散脂肪钙、镁皂凝胶，但是对洗涤作用没有协和增溶的作用，更不能去有效洁净羊毛上粘土性污垢。

这就需要设计一种对粘土污垢和脂肪钙、镁皂(通常钙：镁比为4：1-3：1的复合皂)能协和增溶的表面活性剂复配处方。

带阳离子的聚胺与阴离子表面活性剂和超支链分散剂拼合下，可以不发生沉淀有效地增溶包埋粘土污垢和脂肪钙、镁皂而生成溶胶，并将溶胶从羊毛上剥离下来并稳定地悬浮在洗液中，不会再向羊毛上沉积，最终显著提高了洗净毛的白度和松散度。

这三类表面活性剂如下。

(1)聚胺类增溶分散剂是平均分子量为600的聚乙烯亚胺(PEI)接环氧乙烷，用甲基亚磺酸中和，再用硫酸二甲酯季铵化，最后用氯磺酸磺化的产品较为适合的亚胺是4.9二氧-1，12十二烷二胺(DODD)(EO)20和双(六亚甲基)三胺(EO)20季铵化后再硫酸化的产品。

(2)具有强力分散作用的表面活性剂也是解决污垢二次沉淀羊毛纤维的方法，这些分散性能好的表面活性剂诸如C12- C14烷基醇(EO)1.0-7.0硫酸盐，异构醇C13的聚氧乙烯醚，
高碳链的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其衍生物等。

这类助剂耐氧化、硬水、电介质、
有好的润湿渗透和除油污效果，可与任何离子表面活性剂相容，其疏水部分能对粘土性污垢，及脂肪钙，镁皂有一定的锚固能力，并通过其亲水基因增溶分散于洗液中。

(3)超支链超级分散剂：超级分散剂种类很多，本文主要选择超支链化的超级分散剂。

虽然
超支链化的聚合物，并不是每一个重复单位内都有支链连接上，但这种结构上的不规正，无
碍于我们净洗去污的要求。

羊毛织物的清洗中，如若基质上含有茶渍或洒渍等相对较为亲水的污渍则在洗涤配方中
还得加上如下的组合剂：用C8-C16((EO)1.5-(EO)7.0)醋酸盐，其中尤以碳链短的去除
污渍更为明显，如C9-C11(EO)2.5醋酸盐与N甲基N十二烷基二缩乙二醇醋酸酯季胺盐
氯化物，此双组份以1.0：1.0的比例复配到整个净洗配方之中，占整个助剂重量的2.0-15.0% o.w.f.此工艺目前处于国内外领先。

3.有色羊毛的漂白
上世纪末，漂白是利用亚铁离子对羊毛色素和蛋白角质的亲合力差异，先将亚铁离子预
先媒染于羊毛的含色素部位，交替用热水将亚铁离子在羊毛不含色素的部位上冲洗下来。

这
样可以减少重金属对羊毛的催化损伤。

其方法和步骤一直延用至今。

（1）亚铁催化剂媒染的方法
硫酸亚铁(含六份结晶水)10g/L
亚磷酸(50%) 1-2g/L
甲酸调PH值至3.0-3.5
羟甲基咪唑啉衍生物（羊毛保护剂）3%，owf
于80℃处理60分钟。

→温水冲洗：40℃水冲洗5分钟，放去脚水
→还原冲洗：
BLANKIT IN(BASF) 0.15g/L
还原剂TD 0.3g/L
用氨水调PH 8.0
上述液于80℃冲10分钟，放去脚水→热水冲洗：80℃，冲洗10分钟，放去脚水。

→氧化漂白工艺：
过氧化氢(37%)10ml/L，焦磷酸钾10g/L，将PH调至8.0-8.5，于75℃漂45分钟-180分钟(视色素深浅)。

上述工艺时间长、能耗大、最大的问题在于脱色的羊毛，再经染色等处理纤维强力很差。

为了减少羊毛损伤和节能，本文新开发的尿黄毛脱色工艺如下：
→氧化漂白工艺：
过氧化氢(37%)10-20ml/L
层状硅酸钠0.5-1.0g/L
PH调至9.0-10.0
漂白活化剂(1) 0.5-3% o. w. f
羊毛保护剂(2) 2-5% o.w.f
螯合分散剂(3) 1g/L
氧漂于40℃，漂60分钟，然后加1g/L脱过氧化氢酶去除多余的自由基氧。

(5分钟)。