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人发拉伸改性

林琳  
【摘要】:随着人们生活水平的提高及消费理念的改变,假发套的市场要求越来越大。化学纤维类假发套虽然具有多种特点,但是由于人发属于天然纤维,它的吸湿透气性及阻燃性等远远好于化学纤维类假发套,人戴在头上不会产生发闷、干燥等不适感,因此用人发制成的假发套仍是人们的首选。这一趋势推动了人发的漂白与染色工艺的改进。现用的黑色人发漂白工艺的氯化前处理过程中会产生可吸收的有机卤化物AOX(absorbable organic halogen compounds),因而该氯化工艺正受环境立法的限制并面临着最终被取缔的压力。此外,沿用氯化—漂白工艺所制得的假发不耐紫外线、易老化,因而使用寿命太短,市场渴求进一步改进其品质。因此,研究开发有利于环保的、成品经久耐用的黑色人发漂白新工艺已成为纺织工作者和假发套制作商的努力目标。假发制作商面对的另一问题是,由于中国人的发质较粗,所制成的假发套手感也偏粗,难于满足客户新的更高的要求。 本论文的主要研究目的是开发一种环保型的黑色人发漂白新工艺及制得品质更高的人发。试验结果表明,人发经拉伸后,其鳞片层某些部位被“拉豁”,随机地产生许多微小的裂缝,有利于漂白试剂的渗入人发并作用于天然色素,可使人发得到有效的漂白。另一方面,人发拉伸后经永久定型,其长度增加,细度变细,从而可获得纤度较细及手感更佳的人发。人发拉伸处理主要是物理改性过程,不涉及环保问题,具有广阔的应用前景。 人发拉伸改性后的强伸性能是本论文的研究重点之一。人发属于α—角蛋白纤维,对其进行物理或化学处理将带来纤维的损伤,使其机械性能变差。研究中发现在人发拉伸—定型处理过程中,毛发拉伸保护剂对人发纤维具有明显的保护作用,它能封锁住反应中所生成的部分巯基,能阻止它们随意重建二硫键及类似的交联,因而在毛发拉伸保护剂存在下,人发经拉伸(但不定型)处理后,随拉伸率的增加断裂强力先增大后减小,断裂伸长趋于增大,韧性变好,而且离散性减小;另一方面,人发经拉伸—定型处理后,纤维断裂强力虽略趋下降,而断裂强度提高,断裂伸长只比原发稍有下降。因而毛发拉伸保护剂是人发拉伸改性工艺的重要保障。 本文对拉伸改性后的毛发漂白与染色性能进行了深入研究。人发经拉伸处理后,不必经氯化破坏鳞片处理,便能得到较好的漂白效果。采用拉伸—漂白新工艺所制得的成品发,由于鳞片层基本完整,对人发仍具有良好的保护作用,可以减少发质的损伤,延长假发套的使用寿命。故拉伸—漂白新工艺是一种能避开氯化前处理的全新漂白工艺,不产生AOX物质,是一种环保型的工艺并具有工业应用性,具有广阔的应 用前景。另外,人发拉伸一定型后,可以得到纤度较细的成品发,能满足更高档次的 要求。从试验方便的角度考虑,以及为了对毛发纤维的全面了解,文中总是将人发与 羊毛作对比试验。毛发类纤维特殊的鳞片层结构在染色过程中成为阻挡染料扩散的 “障壁”,故常规染色通常是在沸腾或接近沸腾的染浴中进行的,这会带来一系列问 题。在人发拉伸改性基础上的羊毛拉伸改性研究表明,拉伸一定型处理可以降低羊毛 纤维的染色温度,缩短染色时间,实现羊毛的低温染色,为开辟一条羊毛低温染色的 新途径展示了前景。而且拉伸一定型处理还可使羊毛细纤化(直径减小2~3”m), 趋向于羊绒纤维的特征,提高了羊毛的附加价值。 拉伸改性处理对毛发纤维的其它性能也会产生一定的影响。诸如,(1)定向摩擦 效应降低,从而减少了毛发纤维的毡缩性,有利于提高假发套的服用性及毛织物的尺 寸稳定性;(2)羊毛纤维的截面变成了多边形,纵向有螺旋状的扭曲痕;(3)拉伸改 性后毛发纤维的光泽得到明显的改善,对于提高假发套及毛织物的品质都是十分有益 的;(4)毛发纤维的表面亲水状况得到改善,进而有利于毛发纤维的染色性、漂白险 以及反应性等。 本论文通过电镜观察鳞片层结构、阿尔瓦登反应、氨基酸含量分析及红外光谱研 究等方法分析了拉伸及拉伸一定型处理后鳞片层及鳞片表层结构的变化,并以此为主 要切入点,创意性地探讨了毛发拉伸改性机理。此外,同为a角蛋白纤维的人发和羊 毛,虽然它们的拉伸改性的机理相同,但SEM观察及Herbig反应现象却有明显的差 异,表明其鳞片层结构存在较大差异,有利于对人发与羊毛的异同处的全面认识。


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