羊毛紡織品因其華貴高雅、穿著舒適的風格而揚名業(yè)界，其中羊絨更有著“軟黃金”的美名。羊絨在染色過程中，由于羊毛纖維外表存在疏水性的致密鱗片層，阻礙了染料對羊毛纖維的吸附和向內部擴散，從而造成羊毛染色困難。為改善羊毛的染色性能, 通常采取某些物理或化學方法對鱗片層進行處理, 使其鈍化或去除。盡管相對于化學方法，物理變性技術的應用可以減少化學藥劑用量和染整污水的排放，實現(xiàn)無水或非水染色，但處理后的效果卻往往不如化學方法。
近來，浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司與東華大學化學化工與生物工程學院聯(lián)合攻關，探索研發(fā)出一種新的物理、化學結合方法，即微波化學預處理技術對羊毛的作用效果研究以及在羊毛軋染中的應用潛力。
微波輻射時間對羊毛白度的影響
三元控股杭州新生印染有限公司在經(jīng)過試驗材料、儀器及設備、處理工藝等多重工序的反復實驗后，進入到羊毛軋染工藝研究的重點環(huán)節(jié)：微波輻射時間對羊毛織物白度影響的關鍵技術環(huán)節(jié)，他們將羊毛織物分別在含有100g/L尿素、10g/L氯化鈉和0.2mol/L氨水、40ml/L雙氧水, 0.7%硅酸鈉和0.2%無水碳酸鈉、10ml/L甲酸，40ml/L雙氧水、0.3%CGH1, 1%CA和1%次亞磷酸鈉的整理液中分別浸泡20分鐘，在電動小軋車上二浸二軋，軋液率在70%左右, 然后將羊毛織物放入微波爐中進行照射，在700W功率下分別輻射1分鐘、2分鐘、3分鐘、4分鐘、5分鐘，然后進行水洗，烘干。研究不同微波輻射時間對羊毛織物白度的影響。
據(jù)浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司浙江杭州展義臻工程師介紹，經(jīng)過反復試驗后發(fā)現(xiàn)，除了氨鹽和雙氧水預處理外，其它的預處理方法對羊毛織物的白度影響都較小，隨著微波輻射時間的增加，羊毛織物的白度僅有略微的下降，經(jīng)微波雙氧水預處理的羊毛織物由于雙氧水的漂白作用白度有較大的提升，經(jīng)微波甲酸預處理的羊毛織物的白度基本沒有改變，在處理3分鐘后白度也有略微的提升。
他們接下來又做了微波輻射時間對羊毛織物斷裂強力的影響試驗。據(jù)記者了解，他們除了對氨鹽進行預處理外，其它的預處理方法對羊毛織物的強力都有所提升。也就是說，除雙氧水預處理外，斷裂強力都是隨著微波輻射時間的延長而增加。羊毛織物在經(jīng)過各種整理劑的溶液浸軋后，纖維處于濕態(tài)，在微波短時間輻射時，微波電場能里主要集中于液態(tài)水使之快速升溫，液態(tài)水的存在有利于羊毛纖維內部結構的調整，使?jié)駪B(tài)羊毛織物斷裂強力提高。
展義臻工程師還介紹說：微波、尿素預處理時間對羊毛染色織物表觀得色量有所提高。在羊毛織物軋染時，嵌入羊毛纖維內部的尿素吸收染料，導致了染料和羊毛纖維間反應活性的增加。如果輻射時間過短，加熱溫度過低，尿素不能完全熔融，阻止尿素滲透進入羊毛纖維內部，但是如果輻射時間過長，加熱溫度過高，尿素將降解，導致染色后織物表觀得色量的下降， 因此最佳微波輻射時間為3分鐘。
另外，羊毛纖維中鹽式鍵和氫鍵的狀況，使纖維變得更疏松化，故表觀得色量增加。氯化鈉的加入，可以使羊毛纖維的溶脹增加，有利于染料進入纖維內部。微波/氨鹽預處理超過3分鐘后，由于在羊毛織物上的整理液在微波長時間的輻射下已經(jīng)基本揮發(fā)，羊毛纖維在微波輻射3分鐘后已經(jīng)基本由濕態(tài)變?yōu)楦蓱B(tài)，因此染色織物的表觀得色量變化很小。
微波化學法預處理提高染色得色量
據(jù)這項研究參與者，東華大學化學化工與生物工程學院趙雪介紹，羊毛經(jīng)微波化學法預處理后，羊毛染色織物的固著率都有所提高，染色織物的斷裂強力基本沒有受到影響，對于微波雙氧水、微波甲酸雙氧水、微波CGH1預處理的相對于未經(jīng)預處理的染色織物斷裂強力還有較大的提升，而斷裂伸長經(jīng)微波化學法預處理比未經(jīng)處理的也有所提升。織物斷裂伸長的變化一方面受到織物斷裂強度變化的影響，另一方面受到微波處理時試樣的收縮程度的影響，由于羊毛織物經(jīng)微波輻射處理后斷裂強力幾乎沒有受到影響或者是提升的，而處于自然含濕狀態(tài)的羊毛織物在微波輻射下試樣收縮也有一定程度的收縮，因此表現(xiàn)出羊毛織物的斷裂伸長同未經(jīng)預處理時相比有所提升。
記者在對這項技術的了解中得知，在羊毛經(jīng)微波化學法預處理這個環(huán)節(jié)后可以顯著的提高染色性能，并且物理機械性能幾乎沒有受到損傷，相反有些方法對性能還具有明顯的增強作用。
同樣，微波化學預處理方法對羊毛織物的白度影響較小，隨著微波輻射時間的增加，羊毛織物的白度僅有略微的下降，經(jīng)微波雙氧水預處理的羊毛織物由于雙氧水的漂白作用白度還有較大的提升。預處理方法對羊毛織物的強力都是有所提升的，并且除雙氧水預處理外，斷裂強力都是隨著微波輻射時間的延長而增加。
許多印染企業(yè)在探索節(jié)能減排以及綠色發(fā)展之路上多采用結合自身特點以及獲取更多的產(chǎn)品價值上做文章，這項技術的研發(fā)他們則是看中了羊毛織物微波化學預處理工藝的研究目前在國內還是空白，這也大大激發(fā)了浙江杭州三元控股杭州新生印染有限公司與東華大學化學化工與生物工程學院對此項印染技術的研發(fā)和應用熱情。微波化學預處理工藝不僅可以顯著提高染色效果，同時，研究羊毛織物的微波化學處理工藝相對于傳統(tǒng)的化學處理方法還具有工藝流程短，能量消耗少的優(yōu)點，最重要的，這項工藝在羊毛織物染色生產(chǎn)中具有一定的應用潛力。（中國紡織報）
