紡織知識系列連載
染色加工篇
日本DAISEN公司銷售《必須了解:纖維的知識424》一書。該書由Japan Textile Consulting Center(JTCC)執(zhí)筆、監(jiān)修,能從中學(xué)習(xí)到材料、織物、染色加工、成衣等關(guān)于纖維的知識,包括從基礎(chǔ)到最新的動(dòng)向。在日本,該書已經(jīng)成為在時(shí)裝、紡織產(chǎn)業(yè)工作的人以及學(xué)習(xí)時(shí)裝、紡織產(chǎn)業(yè)的人的必備書。日本纖維信息從該書中選取介紹在中國紡織產(chǎn)業(yè)中十分重要的染色加工工序的“染色加工篇”進(jìn)行翻譯和刊登。
氫鍵和S-S鍵對羊毛定形來說是很重要的鍵合。氫鍵是指在氫原子和氧原子之間產(chǎn)生的電子局域化、這兩種原子的接近狀態(tài)。羊毛的構(gòu)成單位的角蛋白以氫鍵互相結(jié)合(圖1(A))。用點(diǎn)線顯示的部分是氫鍵。被水淋濕后,點(diǎn)線部分被水分子取代,像(B)那樣,角蛋白按一根一根地分離在纖維中,所以向分子鎖方向加力的話,就容易伸長、走樣。
就這樣,氫鍵在有水分的情況下會(huì)消失,在漸漸干燥的情況下會(huì)生成。雖然每個(gè)結(jié)合力是較小的,但由于數(shù)量多,其定形效果很大。羊毛制品利用氫鍵這個(gè)消失和生成的現(xiàn)象進(jìn)行縫制。
SS(S-S鍵)是使角蛋白三維化、穩(wěn)定化,但用藥品等的話就容易被還原。圖2是模式圖,讓正常的纖維產(chǎn)生歪斜。在此狀態(tài)下,使SS還原,鍵合開始交換,接著經(jīng)過氧化,產(chǎn)生歪斜的部位會(huì)恢復(fù)原狀。這種交換作用與先把頭發(fā)還原再使其氧化的低溫耐久定形整理相同。交換反應(yīng)在工業(yè)領(lǐng)域里很少使用還原劑,一般使用高溫高壓的蒸汽熱水。
用S-S鍵的定形整理比氫鍵更牢固。后者碰到水分就容易消失,但用前者、定形效果在水類處理過程中具有優(yōu)異的耐久性。
圖1 角蛋白結(jié)構(gòu)和被水淋濕時(shí)的結(jié)構(gòu)
圖2 SS/SH交換反應(yīng)
用液體氨進(jìn)行的堿處理歷史悠久。工業(yè)工藝的研發(fā)工作方面有以下兩種流派。一個(gè)是1950年代后半期由英國J&PCOATS公司專門為棉紗開發(fā)的Prograde法。另一個(gè)是1966年由挪威的研究機(jī)關(guān)開發(fā)的液氨處理加工法。這后來轉(zhuǎn)讓給TEDECO公司,由美國CLUETT PEABODY公司的部分公司SANFORIZED公司作為代理商進(jìn)行普及。
把棉纖維在零下34℃的超低溫液體氨中處理幾秒的話,纖維均勻膨化,橫截面變成圓形,這樣就能去除纖維的歪斜。結(jié)果能得到優(yōu)異的強(qiáng)度、防皺性、柔軟性(與絲光棉纖維相比,單纖維表面平滑,由于橫截面不會(huì)有大膨脹,因此單纖維之間的自由度很大)及穩(wěn)定的收縮率等。液體氨的表面張力比水粘度低,溶解度的參數(shù)近纖維素,容易滲透到棉纖維。對經(jīng)過液氨處理的面料進(jìn)行樹脂加工時(shí),可有效抑制強(qiáng)度的降低,進(jìn)行高度的形態(tài)穩(wěn)定加工。能與此相組合的樹脂加工有預(yù)焙烘法、后焙烘法(含氣相加工)等各種各樣的加工法。液氨加工設(shè)備的引進(jìn)件數(shù),日本處于世界領(lǐng)先。