1.引言
羊毛是一種天然蛋白質纖維，它具有諸多優(yōu)良的特性，如光澤柔和、良好的彈性、耐磨性、吸濕性以及保暖性等。但是也有許多不足如羊毛特有的鱗片層結構易使毛織物尺寸氈縮變形，織紋模糊不清，所以限制了羊毛的實用和市場的開發(fā)。傳統(tǒng)方法處理羊毛鱗片層往往需要用含氯氧化劑，會產生AOX(可吸收的有機鹵素)，對環(huán)境造成的污染比較嚴重，因此綠色環(huán)保型的毛織物染整工藝是當今研究的重點。等離子體技術是干式反應體系,節(jié)水節(jié)能、環(huán)境污染少,處理僅涉及纖維的表面(小于1mm)[1~3]，不破壞纖維自身的性質,理論上可應用于各種紡織品基質物。本文從分析羊毛的結構、介紹等離子體的發(fā)展和現狀入手，重點討論了等離子體技術在羊毛織物染整加工中的應用。
2.羊毛的結構分析
羊毛屬蛋白質纖維，由鱗片層、皮質層及髓層組成。鱗片層約占羊毛總量的10％，由鱗片表層、鱗片外層和鱗片內層構成。鱗片表層位于鱗片層的最外面，厚約300A，結構緊密，化學性質穩(wěn)定，對化學藥劑的侵蝕有很強的抵抗力，它是由3／4蛋白質和1／4類脂物組成，由于鱗片表面呈整齊的類脂層排列，使羊毛具有疏水性能。類脂的主要成分是18－甲基二十酸和二十酸，它和鱗片表層的蛋白以酯鍵和硫酯鍵結合。在類脂層之下為蛋白層，該蛋白層在肽鏈間除有二硫鍵交聯(lián)外，還存在酰胺鍵交聯(lián)，這可能是鱗片表層具有較強耐化學性能的原因之一。鱗片外層位于鱗片表層的下面，主要由角質化蛋白質構成，結構堅硬難以被膨化，是鱗片的主要組成部分。它可細分為A層和B層。A層胱氨酸含量很高且以大量二硫鍵形式存在，致使A層微結構十分致密，有保護毛干的作用。鱗片內層的胱氨酸含量很低，且極性氨基酸的含量相當豐富，所以化學穩(wěn)定性差，易被化學試劑、水等膨潤，可被蛋白酶消化[2]。每個鱗片層細胞、皮質層細胞以及鱗片層細胞和皮質層細胞之間均由細胞膜復合物互相隔離，并把細胞粘和在一起，它容易接受酶的催化溶解。
3.傳統(tǒng)的處理鱗片
普遍認為羊毛鱗片層結構是影響羊毛表面性質的主要原因，目前國內外的毛織物整理方法大都是對鱗片進行適當的破壞。主要有兩個途徑：一是采用釋氯劑如二氯異三聚氰酸或其鈉鹽等破壞鱗片層。釋氯劑價格較低，在酸性和室溫條件下的反應速度相當快，使用較方便。可實現如下一些目標：(1)防氈縮——機可洗整理；(2)增進羊毛織物的光澤；(3)降低羊毛制品的刺癢感。二是采用氧化劑如過硫酸及其鹽類、高錳酸鉀等處理，它們的價格相對較高，反應速度也慢，因此應用得不多。但這兩種方法都會引起羊毛的強力損失，還帶來污水的公害。
4.等離子體及其作用原理
傳統(tǒng)的處理羊毛鱗片的方法會有很嚴重的污染問題，人們紛紛嘗試新的綠色工藝，其中等離子體技術是一種節(jié)水、節(jié)能、基本無污染的技術，具有較好的應用前景。
1879年不列顛協(xié)會的威廉克魯克斯（Willamcrooks）在做氣體導電實驗時發(fā)現放電管中存在有別于固、液、氣的物質第四態(tài)，1928年朗繆爾（Langmuir）稱之為等離子體[4]。廣義等離子體指包含正負電荷相等的大量帶電粒子的物質聚集狀態(tài)。狹義等離子體是指一種全部或部分被電離的氣體。氣態(tài)物質在熱、電等能量的作用下產生不同程度的分子及電子的分離，形成帶負電荷的電子和帶正電荷的離子等。這種包含原子、分子、電子、離子、光子、各種亞穩(wěn)態(tài)和激發(fā)態(tài)粒子的混合氣體即為等離子體[5]。
4.1等離子體處理織物的作用原理
國外有關等離子體技術在紡織上的應用研究始于50年代，我國從80年代開始對等離子體處理紡織品進行研究。等離子體改性高分子材料的方法主要有3種：一是主要對材料表面或極薄表層進行活化、刻蝕處理；二是首先使處理表面活化并引入活性基團，然后在此基礎上運用接枝方法在原表面上形成許多支鏈，構成新表層；三是運用氣相聚合物沉積到處理表面上形成薄膜。
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