阅读说明：本技术 一种羊毛织物防毡缩处理方法 (Anti-felting treatment method for wool fabric ) 是由 高晓红 方婧 孙静 蔡小斌 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于羊毛织物染整加工技术领域,公开了一种羊毛织物防毡缩处理的方法,包括：(1)将氧化石墨烯放入水中,超声分散均匀后,用醋酸溶液和醋酸钠溶液调节pH值至3～8,得到氧化石墨烯分散液；(2)将羊毛织物置于渗透剂JFC的35-40℃左右的温水中浸泡15-30min,使羊毛织物吸湿溶胀；(3)将吸湿溶胀后的羊毛织物挤干,浸入氧化石墨烯分散液中,50-100℃温度下处理60-120min,在羊毛织物的内部和表面形成还原氧化石墨烯；(4)将处理后的羊毛织物冷却至室温后,水洗,烘干。本发明处理方法操作工艺简单,制备过程绿色环保,处理后的羊毛织物不仅毡缩率下降,而且织物更加顺滑柔软,断裂强力保留率有所提升。(The invention belongs to the technical field of dyeing and finishing of wool fabrics, and discloses a method for felt-shrink prevention treatment of wool fabrics, which comprises the following steps: (1) putting graphene oxide into water, ultrasonically dispersing uniformly, and adjusting the pH value to 3-8 by using an acetic acid solution and a sodium acetate solution to obtain a graphene oxide dispersion liquid; (2) soaking the wool fabric in warm water of 35-40 ℃ of penetrating agent JFC for 15-30min to ensure that the wool fabric absorbs moisture and swells; (3) squeezing the wool fabric after moisture absorption and swelling, immersing the wool fabric into graphene oxide dispersion liquid, and treating the wool fabric for 60-120min at the temperature of 50-100 ℃ to form reduced graphene oxide inside and on the surface of the wool fabric; (4) and cooling the treated wool fabric to room temperature, washing with water, and drying. The treatment method disclosed by the invention is simple in operation process, the preparation process is green and environment-friendly, the felt shrinkage of the treated wool fabric is reduced, the fabric is smoother and softer, and the breaking strength retention rate is improved.)

一种羊毛织物防毡缩处理方法

技术领域

本发明属于羊毛织物染整加工技术领域，具体涉及一种羊毛织物防毡缩处理方法。

背景技术

羊毛主要由包覆在纤维外部的鳞片层、组成羊毛实体主要部分的皮质层、处于纤维中心因含空气而不透明的髓质层和细胞膜复合体四部分组成。羊毛鳞片层约占羊毛总量的10％，由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层构成。羊毛鳞片层含有大量的二硫键，结构致密，可以保护羊毛内层组织，抵抗外界机械、化学等的侵蚀。羊毛的鳞片层结构使得羊毛织物在水洗时由于无定向外力的作用很容易毡缩，导致其柔软性和弹性变差，尺寸稳定性也收到影响，严重影响其外观和服用性能，因此，羊毛织物的防毡缩处理成为国内外研究中的重点。

羊毛的防毡缩处理方法有以去除鳞片层为主要目的减法防毡缩处理和在羊毛织物上涂覆水溶性聚氨和有机硅类高分子树脂的加法防毡缩处理两大类。减法处理是以减薄和破坏鳞片层达到防缩的目的，一方面去磷程度难以控制，另一方面，羊毛织物的强力易受到损伤。加法处理是将聚合物沉积在羊毛纤维表面，将羊毛纤维的鳞片层进行包覆，并将纤维与纤维之间进行黏合，从而达到防缩的目的，因为涂层及交联处理，织物的手感易受影响。蛋白酶可作用于羊毛和蚕丝等纤维，能催化肽键水解，被认为是替代羊毛氯化防毡缩工艺最具潜力的方法，但是蛋白酶处理羊毛时，因普通蛋白酶对羊毛鳞片角蛋白降解能力较差，很难引起羊毛鳞片层有效的降解，所以羊毛的毡缩性变化不大，蛋白酶防毡缩工艺还存在着成本高、步骤复杂、处理不均匀等缺点，不适合工业化广泛使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种羊毛织物防毡缩处理方法，用氧化石墨烯处理羊毛织物，使氧化石墨烯与羊毛结合，并利用羊毛本身的酪氨酸残基将氧化石墨烯成原位还原成还原氧化石墨烯，得到具有防毡缩性能且手感更加柔软顺滑的羊毛织物。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种羊毛织物防毡缩处理方法，包括以下步骤：

S1.将氧化石墨烯放入水中，超声分散均匀后，采用pH调节剂调节pH值至3～8，得到氧化石墨烯分散液；

S2.将羊毛织物置于渗透剂的水溶液中进行溶胀处理后挤干，然后浸泡在所述氧化石墨烯分散液中进行还原反应，得到结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物，所述浸泡的温度为50～100℃，所述浸泡的时间为60～120min；

S3.将所述结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物冷却至室温后，水洗、烘干。

石墨烯是世界上最薄的材料，它只有单层原子的厚度，约为0.335nm。在石墨烯中，每个碳原子通过很强的σ键(自然界中最强的化学键)与其他3个碳原子连接，这些很强的碳—碳键，使石墨烯片层具有优异的力学性能，石墨烯的杨氏模量为1.031-1.058TPa，断裂强度高达130-180Gpa，是目前世界上发现的强度最高的材料之一。但石墨烯表面的活性基团极少，使其在纺织印染业中的应用受到一定限制。相对于石墨烯来说，通过化学氧化法制备的氧化石墨烯(Graphene Oxide，简记为GO)的表面含有大量的-OH、-COOH等亲水性基团，表现出较好的反应活性，具有优异的化学可修饰性，易与其他材料形成复合材料，但GO的共轭结构被破坏，使其力学性能有所下降，也限制了GO在很多领域的潜在应用。与石墨烯、GO相比较，采用化学还原法制备的还原氧化石墨烯(reduced Graphene Oxide，简记为rGO)既保留了一部分的活性基团，其力学性能也得到恢复，对于羊毛织物而言，具有较好的防毡缩处理效果，且不影响羊毛织物的断裂强力。

优选的，步骤S1中所述超声分散的时间为30～90min。

优选的，步骤S1中所述pH调节剂为醋酸溶液和醋酸钠溶液的混合溶液。

优选的，步骤S2中所述渗透剂的水溶液的浓度为1～2mg/L。

优选的，步骤S2中所述溶胀处理的温度为35～40℃，所述溶胀处理的时间为15～30min。

优选的，步骤S3中所述冷却为自然冷却。

优选的，步骤S4中所述烘干的温度为60～80℃，所述烘干的时间为30～60min。

与现有技术相比，本发明提供的羊毛织物防毡缩处理方法首先将羊毛织物浸泡在含有渗透剂的水溶液中吸湿溶胀，使羊毛织物纤维中的空隙变大，然后将羊毛织物挤干，再浸入氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯通过羊毛织物纤维中的空隙进入羊毛织物内部以及附着在羊毛织物表面，羊毛织物纤维中的酪氨酸残基将结合在羊毛织物内部以及附着在羊毛织物表面的氧化石墨烯原位还原成还原氧化石墨烯，由于羊毛孔道的限域作用，还原氧化石墨烯均匀分布在羊毛的内部和表面，有效防止了还原氧化石墨烯片层的自复合。自然冷却处理后，纤维的孔隙收缩，不溶于水的还原氧化石墨烯受机械约束而固着，不能再转移出来，可以很好地固着在纤维的内部和表面。该处理方法处理得到的羊毛织物手感更加柔软顺滑，断裂强力不仅不下降，反而有所提升，且无需添加还原剂和固着剂，制备方法简单，绿色环保，成本低，适合于工业化推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的处理前的羊毛织物3000×的SEM照片；

图2为本发明实施例1处理得到的羊毛织物3000×的SEM照片；

图3为本发明实施例1处理得到的羊毛织物5000×的SEM照片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种羊毛织物防毡缩处理方法，包括以下步骤：

S1.将氧化石墨烯放入水中，超声分散均匀后，采用pH调节剂调节pH值至3～8，得到氧化石墨烯分散液；

S2.将羊毛织物置于渗透剂的水溶液中进行溶胀处理后挤干，然后浸泡在氧化石墨烯分散液中进行还原反应，得到结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物，浸泡的温度为50～100℃，浸泡的时间为60～120min；

S3.将所述结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物冷却至室温后，水洗、烘干。

具体的，本发明首先将氧化石墨烯放入水中，超声分散至均匀，超声分散时间优选为30～90min，更优选为90min。然后采用pH调节剂调节pH值至5～8，得到氧化石墨烯分散液。本发明中pH调节剂优选采用醋酸溶液和醋酸钠溶液的混合溶液。

然后，将羊毛织物浸泡在制备得到的渗透剂的水溶液中进行溶胀处理，本发明中渗透剂优选采用渗透剂JFC，其结构为脂肪醇聚氧乙烯醚。渗透剂的水溶液的浓度优选为1～2mg/L，更优选为1mg/L。溶胀处理的温度优选为35～40℃，更优选为40℃，溶胀处理的时间优选为15～30min，更优选为30min。

溶胀处理后，将羊毛织物挤干，浸泡在制备得到的温度为50～100℃的氧化石墨烯分散液中，浸泡时间为60～120min，使氧化石墨烯充分进入羊毛织物纤维内部以及附着在羊毛织物表面，然后，进入羊毛织物纤维内部以及附着在羊毛织物表面的氧化石墨烯与羊毛织物本身的酪氨酸残基结合，原位还原成与羊毛织物纤维结合的还原氧化石墨烯，得到结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物。该过程中，由于羊毛织物本身的酪氨酸残基具有弱还原性，可与氧化石墨烯结合原位还原，无需添加还原剂，避免因添加还原剂所导致的处理不均匀等问题，另外，由于羊毛孔道的限域作用，还原氧化石墨烯均匀分布在羊毛的内部和表面，有效防止了还原氧化石墨烯片层的自复合，进一步保证了防毡缩处理的效果。

最后，将结合有还原氧化石墨烯的羊毛织物冷却至室温，优选为自然冷却至室温，以使羊毛织物中羊毛纤维的孔隙慢慢收缩，不溶于水的还原氧化石墨烯受机械约束而固着，不能再转移出来，可以很好地固着在纤维的内部和表面。冷却后水洗洗除未反应的氧化石墨烯或浮于表面固着力不强的还原氧化石墨烯，然后烘干，烘干温度优选为60～80℃，烘干的时间优选为30～60min。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下面各实施例中，所有原料、织物均为市售。经各实施例处理后的羊毛织物的性能按如下方法测定：

经(纬)向断裂强力：在规定条件下进行的拉伸试验过程中，织物经(纬)向被拉断时最大的拉力，经(纬)向断裂强力保留率(％)＝处理后的羊毛织物经(纬)向断裂强力/未处理羊毛织物经(纬)向断裂强力×100％。

毡缩率：织物在湿态时，受到反复挤压揉搓，纤维互相缠绕和毡并，纤维间间隙变小，并渐趋紧密，常以面积收缩百分比表示毡缩率，面积毡缩率(％)＝(洗涤前面积-洗涤后面积)/洗涤前面积×100％。

实施例1

(1)0.5％(o.w.f.)氧化石墨烯放入50ml水中，超声分散90min至均匀后，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH值至3，得到氧化石墨烯分散液；

(2)将羊毛织物以浴比1：30置于含1mg/L渗透剂JFC的40℃的温水中30min，挤干，然后浸入氧化石墨烯分散液中，50℃温度下处理120min，然后自然冷却到室温，水洗后，60℃烘干60min，得防毡缩处理后的羊毛织物。

如图2和图3所示，按实施例1处理得到的羊毛织物纤维表面的不溶性的还原氧化石墨烯包裹在纤维表面，或沉积在鳞片之间，限制了纤维之间的相对滑移，减少了羊毛织物的毡缩倾向。经测定，羊毛织物的面积毡缩率为10.25％，经向断裂强力保留率为100.05％，纬向断裂强力保留率为100.02％，相比于未处理的羊毛织物，本发明处理的羊毛织物经(纬)向断裂强力均有所提升。

实施例2

(1)0.7％(o.w.f.)氧化石墨烯放入50ml水中，超声分散90min至均匀后，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH值至4，得到氧化石墨烯分散液；

(2)将羊毛织物以浴比1：30置于含1.2mg/L渗透剂JFC的40℃左右的温水中30min，挤干，然后浸入氧化石墨烯分散液中，80℃温度下处理100min，然后自然冷却到室温，水洗后，60℃烘干60min，得防毡缩处理后的羊毛织物。

经测定，本发明实施例处理的羊毛织物的面积毡缩率为8.56％，经向断裂强力保留率为100.02％，纬向断裂强力保留率为100.06％，测定结果表明本发明实施例处理方法处理的羊毛织物防毡缩效果好，且断裂强力有所提升。

实施例3

(1)1％(o.w.f.)氧化石墨烯放入50ml水中，超声分散90min至均匀后，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH值至8，得到氧化石墨烯分散液；

(2)将羊毛织物以浴比1：30置于含2mg/L渗透剂JFC的40℃左右的温水中浸泡30min，挤干，然后浸入氧化石墨烯分散液中，98℃温度下处理60min，然后自然冷却到室温，水洗后，80℃烘干30min，得防毡缩处理后的羊毛织物。

经测定，本发明实施例处理的羊毛织物的面积毡缩率为4.68％，经向断裂强力保留率105.02％，纬向断裂强力保留率106.06％，测定结果表明本发明实施例处理方法处理的羊毛织物防毡缩效果好，且断裂强力有所提升。

实施例4

(1)0.8％(o.w.f.)氧化石墨烯放入50ml水中，超声分散90min至均匀后，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH值至7，得到氧化石墨烯分散液；

(2)将羊毛织物以浴比1：30置于含1.5mg/L渗透剂JFC的40℃左右的温水中浸泡30min，挤干，然后浸入氧化石墨烯分散液中，85℃温度下处理90min，然后自然冷却到室温，水洗后，80℃烘干30min，得防毡缩处理后的羊毛织物。

经测定，本发明实施例处理的面积毡缩率为5.06％，经向断裂强力保留率101.05％，纬向断裂强力保留率102.01％，测定结果表明本发明实施例处理方法处理的羊毛织物防毡缩效果好，且断裂强力有所提升。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。