生态整理剂---丝素

　 当前世界纺织的发展引人沣目的主要两个研究方向。一是开发新的纺织原料，适应市场，提高产品档次；二是加强后整理力度，开发各种功能性、保健性产品，提高产品的附加值，满足市场经济的需要，在这方面，日本走在了世界的前列，开发了许多功能性、保健性产品。例如内衣裤上的绢剂加T、消臭抗菌加工、远红外线加工、吸汗加工、清凉感加工、防螨、保暖性加T、除臭加工，袜子、手套、耳套上的防冻疮整理及衣上的抗紫外线加工防灰尘整理，洗可穿整理，抗皱防水整理，阻燃整理等等。　 　　 进入上世纪9O年代，随着人们对穿着生态、环保的日益重视，开发新一代非甲醛类整 剂的呼声越来越高，而丝素整理剂的问世，正符合了人们的环保要求。目前常用的一些非醛类整理剂如有机硅、水溶性聚氨酯类整理剂等，在应用中取得了一定的成效，如何更进一步提高其效果，将是一个值得重视的问题。生物整理剂整理则是近年来逐渐引人注目的整理技术，它与传统整理技术不同，是以水溶 丝素蛋白为代表的牛物整理剂，以其安全、无毒和良好的生物相容性，引起了人们的关注。　 　 1 丝素整理剂技术的研究　 　　 丝素整理足经过蚕丝蛋白改性技术加工制作的蛋r1质中的氨基酸对人体有保健作用，而棉、庥、化学纤维吸附动物性蛋白氨基酸，赋予其原来昕没有的抗铍性、伸缩性、蓬松性和形状记忆性等优良特点。内衣经蛋白质改性处理，夏天穿着出汗不贴身，另外，动物性蛋白氨基酸 人体的皮肤组成类似，穿着时与皮肤接触，能增进皮肤细胞的活力，防止血管的硬化，还有抗菌性，因此蛋白质改性技术也是一种保健整理技术。经过蛋门改性整理的纤维具有以下特点：　 a光泽、风格、手感接近于天然蚕丝，除厂富有抗铍 和丰满感外，静电发生量与棉同等,且耐洗性好。　 b能较永久地发挥以上特性。 2．1制备方法　 　　 丝素整理剂的方法简便，设帑璺求成本低，投资小。具体的制备方法如下：　 2.1.1方法一　 　　 蚕丝Na2CO3脱胶一制得丝素-经 CaCl2溶液，去离子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用Alealase碱性蛋 酶水解-通过钠滤膜脱Ca2+，Cl-活性炭吸附、过滤一丝素整理液。　 2.1.2方法二　 　　 蚕丝Na2CO3，脱胶-制得丝素-经CaCl 溶液，去离子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用HCl水解-NaOH碱液中和-通过钠滤膜脱 Ca2+，Cl-活性炭吸附、过滤-丝素整理液。　 2.1.3 方法三　 　　 蚕丝Na2CO3脱胶-制得丝索一经Cacl 溶液，去离子水，乙醇(1：8：2)膨化-然后用NaOH水解-Hcl酸液中和-通过钠滤膜脱Ca2+，Cl-活性炭吸附、过滤-丝素整理液。　 2．2 整理工艺　 　　 浸轧(二浸二轧)-烘干、焙烘-水洗-自然晾干-成品　 2．3应用性能及分析　 2.3.1丝素整理剂对真丝织物的应用　 　　 丝素整理剂属于一种生物可降解型整理剂，它由废丝制成，含有与蚕丝纤维相似的化学组成，具有一定量的游离活性基团，如羟基、氨基、羧基等，可与蚕丝纤维分子间形成交联结构，形成了较为稳定的化学键，或在纤维表面形成一层薄膜，或沉淀在纤维的无定型区，从而提高了真丝绸的抗皱性，并有较好的耐水洗性，保持了手感、毛效、透气等原有风格。　 　　 据记载用丝素整理剂与有机硅整理剂复合对真丝绸行整理后，真丝绸的干折皱回复角提高45。左右，湿回复角提高70。左右。整理后的织物手感柔软，色牢度、色泽变化不大，透气性基本不变。其中未透析丝素液+有机硅整理的干折皱回复角比原样提高62。，湿折皱回复角提高77。，水洗30次后，干弹还比原样高34。，湿弹高55。 　 　　 因此，从折皱回复眭提高幅度及耐洗性来说，采用有机硅+未透析丝素液的整理效果比单用有机硅或有机硅+透析丝素液的效果好。从毛效值的比较(丝素液+有机硅的毛效值洗前、洗后保持在l0左右，有机硅的毛效值洗前、洗后则为7．5和8．7)可以看出，有机硅和丝素整理剂 昆合整理后，试样仍保持较高的吸水性，比单用有机硅要好得多。因此，从折皱回复眭提高幅度及耐洗性来说，添加有机硅的丝素蛋白整理剂是一种性能优良的抗皱整理剂。　 　　 经丝素整理剂整理的真丝绸，其干、湿弹性比未整理丝绸有所提高，并有较好的增重、增厚效果，手感柔软，光泽柔和，毛效改善，尺寸稳定性改善，保持了真丝绸原有品质，而且不含有害物质。　 　　 为更大幅度地提高折皱回复性，可以考虑将丝素整理剂与其他整理剂混合整理，以充分发挥各自的优点，弥补各自的不足。目前丝素整理剂关于改善丝绸织物的水中收缩率、折皱性、增厚增重性、回弹性等的研究，及与其他整理剂复配的研究在国内外，尤其是日本)也有相应的报道。　 　 2．3．2丝素整理剂对羊毛织物的应用　 　　 常用的羊毛防缩整理方法多为氯化/树脂，如聚氨酯、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯)两步法，生产过程ctei.gov.cn繁琐另外对操作者健康有害，对环境也有污染。而丝素整理剂则为近年来新开发的生物整理剂，大的特点就是无污染、还具有保健功能，并且羊毛纤维和蚕丝纤维均为蛋白质纤维，在结构组成和性质上有许多相近之处(丝素肽和羊毛角朊均为蛋白质)，因此整理过程中，两者亲和力强。丝素肽可以被羊毛强烈地吸附，它能和羊毛纤维上的活性基团形成氢键、盐键、范德华力等，并沉积在鳞片层的间隙内和纤维表面，在纤维上形成一层部分连续的初生丝素膜，在一定程度上起到阻碍纤维间移动、交搭的作用。虽然单独使用丝素整理剂具有一定的防缩作用，减少了化学树脂的用量，但采用与其他整理剂(聚氨酯或壳聚糖)混合整理的方法具有更好的协同性和增效作用，能达到更加理想的加工效果。 　　 采用丝素整理剂和聚氨酯混合整理后，织物的防缩性将会得到很大的提高其收缩率下降6．9%，洗涤50次后下降5．5%，弹性增加，抗皱性提高约33%，具有较好的耐洗性。整理后的织物手感柔软、丰满、色牢度变化不大。　 　　 另外，丝素液的脱盐方式、丝素分子量(分子量大，只能吸附在纤维的表面，造成手感僵硬)、助吸剂(使溶液中的丝素分子易于分散而被羊毛纤维吸收，增加了纤维表面丝素的吸附量)及整理剂浓度等因素，对毛织物的整理效果也有很大影响。因此在实际运用时，应充分考虑上述因素，以使丝素整理剂取得良好的整理效果。　 　 2.3.3丝素整理剂对棉织物的应用　 　　 关于丝素整理剂在真丝织物、毛织物上的应用国内已做了大量的研究试验，但对棉的应用研究还不多。这是由于丝素分子结构中缺乏能与棉纤维发生共价交联的基团，所以单独使用固着率较低，抗皱效果不理想。　 　　 在现阶段，为了提高其在织物上的共价交联点，可选用水溶性聚氨酯(Pu)或已二醛作为交联助剂，以提高丝素整理剂的固着率。聚氨酯(Pu)是一种含氨基甲酸酯的高分子化合物，在高温条件下，发生解封反应，得到端基为-NCO的预聚体，在纤维上形成具有交联网状结构的薄膜；另一方面，-NCO有很高的反应活性，可与棉纤维上的-OH、丝素整理剂上的-NH2等基团发生反应，从而提高整理剂与纤维的结合力。　 　　 经研究，整理后的棉织物比原样折皱恢复角有所提高(急弹提高42。，缓弹提高44。)，白度为87%，撕破强力为9l%。而2D树脂整理后的棉织物其折皱恢复角分别为，急弹提高46度，缓弹提高45度，白度为88%，撕破强力为77%。由此可看出丝索与Pu复配整理工艺能达到2D树脂的整理效果，且强力和手感均优于后者。　 　　 用丝素整理剂加工的棉织物有适当的保湿性、保留性、渗透性和婴儿皮肤般的柔软手感。缩水率明显降低，耐热水洗涤和耐中性皂液洗涤性良好，可获得表而真丝化效果。大力发展丝素整理剂用于纯棉织物的防皱等后续整理效果，使研究更为系统化，令丝素整理剂的生态保健功能得以充分体现。　 　 3 可行性分析　 3.1资源丰富　 　　 2002年以来，由于围际环境竞争加剧和全球经济增长缓慢的影响，我国丝绸行业再次面临严峻的形势。随着蚕茧产量连年增长，出现了供大于求的局而。为了寻求更广阔的发展空间，众多的研究工作者把工作重点转向蚕茧的深加工，以提高其市场竞争力。而丝素整理剂的制备原料可以是绿色蚕茧，可以是丝素，也可以是缫丝下脚料丝棉。　 3.2环保性　 　　 目前，织物使用的整理剂大多为N羟甲基酰胺类化合物，如2D树脂等，这类整理剂虽然具有良好的整理效果，但在整理加丁和穿着过程中会释放出对人体和环境有害的甲醛。随着各国对纺织品甲醛释放量的限制越来越严格，降低乃至完全消除织物 的甲醛释放量已成为后整理的重点。从环境的角度看，无甲醛整理是纺织品后整理的发展方向。已研究的无甲醛整理剂种类较多，如多元羧酸、环氧树脂、聚氨酯(Pu)等无甲醛整理剂等等。　 　　 丝素整理剂仅将蚕茧用盐溶液膨化溶解后，用无机酸(HCl)或碱(NaOH)水解一定的时间，然后通过活性炭脱色再经过滤膜除去cl-即可，安全且无毒性。　 3.3使用安全性　 　　 传统的织物整理剂2D在织物整理的过程中，要经过180℃左右焙烘处理，才能达到防皱整理的效果，但此条件下，存在严重的甲醛释放问题，极大地威胁到生产工人的健康和环境。生态 丝素整理剂在使用过程中不存在甲醛污染现象，在整理过程中所用交联剂(如水性聚氨酯)也是不需要高温焙烘即可起作用的无污染的环保型交联剂。　 　　 另外，因丝素含有丰富的丝胶蛋白和多种人体必须的氨基酸，极易被人体所吸收，其有柔软透气，保养皮肤，延缓衰老，促进皮肤的新陈代谢之功效，所以深受广大消费者的喜爱。因此，经它整理过的织物，如内衣、蚕丝棉被等，在穿着和服用方面具有人体保健的优点。　 　 4 结束语 　　 随着科学技术的进步和生活水平的提高，丝素整理剂的进一步研究开发和应用范围会越来越广阔。与目前应用较多的BTCA或2D树脂相比，丝素整理剂因其制备成本较低，投资合理，应用前景广阔，是较其他整理剂更经济、更值得推广的一种绿色助剂。　 　　 如果我们能将这种成本低廉的绿色能源进行投资不大的深加工，制成织物整理剂，不但能提高其自身的利用价值，同时也进一步提高了织物的附加值。 AAMHGCVVBEW