一種羊毛針織物的常壓射流等離子體濕法防氈縮方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用常壓射流等離子體對濕態的羊毛進行表面改性，屬于羊毛防 氈縮后整理的技術領域。
【背景技術】
[0002] 羊毛纖維表面鱗片層的定向摩擦效應（DFE)，會使毛紡織品在洗滌過程中發生氈 縮現象，嚴重影響其外觀、手感、易護理性能和服用性能。因此，降低毛紡織品氈縮性的重點 是減小羊毛的DFE，目前主要采用化學法或物理法整理。典型的化學法是氯化赫可賽特樹脂 整理，其防氈縮效果顯著，但工藝繁瑣，產生的可吸附有機鹵化物（A0X)會危害健康和環境。
[0003] 近年來，以低溫等離子體技術為代表的物理法在紡織領域中的應用倍受關注，特 別是常壓等離子體技術，由于對環境要求低、加工處理簡便、對纖維損傷小與節能環保等， 在實際生產中更具應用潛力。常壓等離子體僅在纖維表面550nm內發生刻蝕，并在纖維表 面激發產生新的活性基團，可降低羊毛的DFE，不僅能提高毛紡織品的防氈縮性能，而且能 改善其吸濕性能、抗靜電性能與染色性能。
[0004] 目前除常壓介質阻擋放電等離子體（DBD)與常壓輝光放電等離子體（APGD)外， 常壓射流等離子體（APPJ)逐漸成為紡織領域的研宄熱點，例如HaticeAylinKarahan和 AlbertoCeria等人將APPJ用于羊毛織物的防氈縮整理，但很少能使羊毛針織物達到"機可 洗"標準的報導。其次，由于羊毛纖維具有較高的回潮率，并且需要進行洗毛等濕加工，因 此，水分或環境濕度對APPJ處理羊毛織物的影響至關重要，但至今尚未有此方面的研宄。
【發明內容】
[0005] 本發明提供一種將常壓射流等離子體（APPJ)技術應用于濕態羊毛針織物的整理 方法，能顯著降低羊毛針織物在洗滌時因氈縮而產生的尺寸變化，從而提高羊毛針織物的 附加值。
[0006] 技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案，具體步驟包括如下。
[0007] 步驟1將羊毛試樣用酒精震蕩清洗10min，用蒸餾水清洗，恒溫恒濕(溫度 20°C，濕度65 %)平衡24h以上，作為原樣備用。
[0008] 步驟2使用射流等離子體（APPJ)對羊毛進行表面處理。
[0009] 步驟3按照行業標準FZ/T70009-2012,對試樣進行防氈縮性能評價。
[0010] 所述步驟1中的試樣包括紗線及針織物等羊毛制品。
[0011] 所述步驟2中可以處理不同含濕量的羊毛試樣，包括干態紡織品，濕態紡織品和 水浸紡織品。
[0012] 所述步驟2中發生APPJ的工作氣氛為氦氣（He)、氧氣（02)的混合氣體。經過優 化，所述步驟2中APPJ放電功率為150W，處理速度為12.0mm/s，試樣距離出口高度為5.0 mm,He/02控制在 30. 0/0? 4L/min。
[0013] 所述步驟3中測試防氈縮性能的行業標準FZ/T70009-2012為《毛紡織產品經洗 滌后松弛尺寸變化率及氈化尺寸變化率試驗方法》，結果由認證資質的第三方權威檢測機 構鑒定提供。
[0014] 根據以上的技術方案，可以實現以下有益效果：APPJ處理可在室溫常壓環境下進 行，對羊毛力學性能影響不大；水分對APPJ處理羊毛表面微觀形態影響較大，濕態的APPJ 處理對鱗片的刻蝕效果尤為顯著，對羊毛的靜態與動態定向摩擦效應作用明顯；與原樣相 比，APPJ的處理能提高毛針織物的尺寸穩定性，減弱織物的氈縮性，尤其是濕態APPJ處理 的針織物，基本達到了氈縮率小于8. 0 %的機可洗的標準；濕態的APPJ處理可以改善羊毛 針織物的染色性能，但不影響其耐皂洗牢度。本發明將有利于提高APPJ對高回潮率毛紡織 品的處理效果，有利于減少實際應用中對羊毛濕加工的限制，從而為這一發明的工業化 推廣應用提供便利。
【附圖說明】
[0015] 圖1為濕度對APPJ處理羊毛試樣掃描電鏡圖（SEM)的影響，其中：（a)原樣織物 未經APPJ處理；(b)干態織物的APPJ處理；（c)濕態織物的APPJ處理；（d)水浸織物的 APPJ處理。
[0016]圖2為濕度對APPJ處理羊毛試樣力學性能的影響，其中：(a)試樣的斷裂強力變 化；(b)試樣的斷裂伸長率變化。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發明做進一步地詳細說明，但是本發明要求保護的范圍并不 局限于實施例表示的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員 可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的 范圍。以下是對具體材料處理的實施例。
[0018] 實施例1。
[0019] 干態羊毛紡織品的等離子體處理。
[0020] 羊毛紡織品在溫度20±1 °C和濕度10±1 %的條件下平衡48h進行調濕后，將試 樣均勻平鋪在操作臺上，在常壓下分別對其正反兩面都進行等離子體處理，每面處理1次。 調節等離子體發生器參數：放電功率為150W，處理速度為12.0mm/s，試樣距離出口高度為 5. 0mm，He/02控制在 30. 0/0? 4L/min。
[0021] 實施例2。
[0022] 濕態羊毛紡織品的等離子體處理。
[0023] 羊毛紡織品在溫度20± 1 °C和濕度98± 1 %的條件下密封放置48h進行平衡調 濕后，將試樣均勻平鋪在操作臺上，在常壓下分別對其正反兩面都進行等離子體處理，每面 處理1次。調節等離子體發生器參數：放電功率為150W，處理速度為12. 0mm/s，試樣距離 出口 高度為 5. 0mm，He/02控制在 30. 0/0? 4L/min。
[0024] 實施例3。
[0025] 水浸羊毛紡織品的等離子體處理。
[0026] 羊毛紡織品浸泡在蒸餾水，在溫度20±1 °C的條件下密封放置48h進行平衡調 濕后，將試樣均勻平鋪在操作臺上，在常壓下分別對其正反兩面都進行等離子體處理，每面 處理1次。調節等離子體發生器參數：放電功率為150W，處理速度為12. 0mm/s，試樣距離 出口 高度為 5. 0mm，He/02控制在 30. 0/0? 4L/min。
[0027] 本發明實施效果。
[0028] (1)處理羊毛表面的微觀形貌 對按照實施例1、例2和例3處理的不同含濕量的試樣，使用掃描電鏡（JSM-5600LV Model，日本電子光學公司）對APPJ處理前后羊毛纖維的表面進行微觀形貌分析，將試樣在 真空條件下噴金后，放大倍數5000倍觀察。
[0029] APPJ的SEM如附圖圖1所示。
[0030] 從圖1中的（a)~(d)可以看出，原樣鱗片清晰可見，邊緣完整，棱角分明，鱗片重疊 覆蓋形成階梯式結構；經等離子體處理后，纖維表面受等離子體刻蝕作用，表面出現大量微 坑和微小斑痕，其中干態羊毛表面鱗片出現大量的碎片或明顯裂紋；濕態羊毛鱗片鈍化明 顯，邊緣趨于平覆，與纖維主干差異減小；水浸羊毛鱗片梢部和根部難以辨認，梢端翹角不 在，表面趨于平滑。
[0031] 對采集的SEM圖像進行預處理和二值化分割后，用ImageJ圖像分析軟件對羊毛 纖維的形態特征參數進行定量分析。選取相鄰兩個鱗片游離緣之間的距離作為鱗片高度， 并根據羊毛纖維的細度、鱗片高度、鱗片面積、鱗片周長，鱗片角角度等計算鱗片標準周長 (鱗片周長/纖維細度）和鱗片標準面積(鱗片面積/纖維細度)，表征結果見表1。
[0032] 表1不同濕度下APPJ處理羊毛鱗片層定量表征結果。
【主權項】
1. 一種利用常壓射流等離子體進行羊毛濕法防氈縮的方法，其特征在于：其包括以下 步驟： 步驟1將羊毛紡織品使用溶劑震蕩預處理，去除表面殘留的污染物和其他有機雜質。 步驟2利用射流等離子體（APPJ)技術對羊毛試樣進行處理。 步驟3按照國家或行業標準，對試樣的力學性能、防氈縮性能和染色性能進行測試。
2. 根據權利要求1所述的一種利用常壓射流等離子體（APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：步驟1所述試樣按照以下方法平衡調濕，干態織物：溫度20 ± I °C，濕度 10 ± 1 %，平衡48 h以上；濕態織物：溫度20 ± I °C，濕度98 ± 1 %，平衡48 h以上；水浸織 物：溫度為20±1 °C，試樣浸泡在水中48 h以上，密封放置備用。
3. 根據權利要求1所述的一種利用常壓射流等離子體（APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：步驟2所述的常壓射流等離子體的處理條件為： 功率為150 W ; 被處理羊毛表面距離出口高度為5. 0 mm ; 處理速度為12. 0 mm/s。
4. 根據權利要求3所述的一種利用常壓射流等離子體（APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：噴頭形狀尺寸為長100 mm、寬2 mm的長方形結構，工作氣氛為氦氣、氧 氣的混合氣體，且氣體的流量和比例調節控制為30.0/0.4 L/min (He/02)。
5. 權利要求1~4所述的一種利用常壓射流等離子體(APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：可對濕態羊毛的各種紡織品類型進行處理，包括紗線及針織產品等。
6. 權利要求1~4所述的一種利用常壓射流等離子體（APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：濕態羊毛處理后纖維的表面鱗片受到一定程度的刻蝕，降低了羊毛鱗片 的定向摩擦效應，但對其力學性能幾乎沒有影響。
7. 權利要求1~4所述的一種利用常壓射流等離子體(APPJ)進行羊毛濕法防氈縮的 方法，其特征在于：濕態羊毛處理后織物的防氈縮效果明顯提高，達到了 "機可洗"的要求， 同時改善活性染料的表觀染色深度。
【專利摘要】一種羊毛針織物的常壓射流等離子體濕法防氈縮方法屬于新型的羊毛防氈縮整理方法，具體利用常壓射流等離子體（APPJ）對濕態的羊毛進行表面改性。在基本不影響羊毛的力學性能和染色牢度的前提下，這種濕法處理工藝能強化APPJ對羊毛鱗片層的刻蝕，降低羊毛鱗片的靜態與動態定向摩擦效應，可使羊毛針織物達到氈縮率低于8.0%的機可洗標準，還可改善活性染料對羊毛針織物染色的表觀染色深度。本發明所述的APPJ濕法處理具有對環境要求低、加工處理簡便以及對纖維損傷小等特點，將有利于提高APPJ對高回潮率毛紡織品的處理效果，有利于減少實際應用中對羊毛濕加工的限制，從而為這一發明的工業化推廣應用提供便利。
【IPC分類】D06M10-00
【公開號】CN104831518
【申請號】CN201510233235
【發明人】賈麗霞, 劉瑞, 金崇業, 劉和平, 馮存富
【申請人】新疆大學, 新疆金塔毛紡織有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月8日