護(hù)毛劑在羽毛漂白應(yīng)用的研究
漂白簡(jiǎn)單地說(shuō)是基質(zhì)向脫色作用方向發(fā)生的有色澤變化。嚴(yán)格地說(shuō)，化學(xué)漂白引起了色澤的氧化或還原降解，漂白劑破壞了發(fā)色系統(tǒng)或者對(duì)有色基團(tuán)產(chǎn)生改性作用，使之降解成為較小的水性單元而易于從物品上除去。但是漂白過(guò)程中容易對(duì)蛋白纖維造成損傷，影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，在漂白過(guò)程中適當(dāng)添加蛋白保護(hù)劑，可以有效減少蛋白纖維損傷，而恒普科技（浙江）有限公司開(kāi)發(fā)的護(hù)毛劑E6正是能夠達(dá)到這樣目的產(chǎn)品。
漂白工業(yè)主要包括:紙漿，麥稈，牙齒，皮膚，蠶絲、棉、麻紡織物等的漂白。而其中以絲帛的漂白歷史最為悠久。中國(guó)古代曾利用草木灰液浸漬絲帛，晝曝夜收反復(fù)七晝夜以達(dá)到精練和漂白的目的。對(duì)竺麻以半浸半曬方法，反復(fù)曝曬進(jìn)行漂白或用硫黃熏白。18世紀(jì)末，法國(guó)用對(duì)植物纖維織物漂白。1799年，以消石灰吸收制成次氯酸鈣，從此廣泛用于棉、麻紡織物漂白。20世紀(jì)初漸改用次氯酸鈉。30年代以后，過(guò)氧化氫、亞氯酸鈉相繼成為紡織物的重要氧化漂白劑。還原漂白劑有漂毛劑BLANKIT、二氧化硫、亞硫酸氫鈉和連二亞硫酸鈉等。
近幾年，有色動(dòng)物毛皮纖維如羊毛、耗牛絨尤其禽類(lèi)羽毛、羽絨的漂白技術(shù)研究作為新興產(chǎn)業(yè)受到廣泛關(guān)注。 白羽毛因色淺易于染色、外觀柔美等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如羽毛球工業(yè)、服裝和紡織工業(yè)等。但是，白色羽毛來(lái)源少、價(jià)格高，而黑色的羽毛生產(chǎn)量大，價(jià)格便宜，基本較少使用而被棄為垃圾，而且造成了環(huán)境污染。由于羽毛纖維中含量高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且蛋白質(zhì)纖維中的天然色素存在于纖維層內(nèi)，將它去除又不傷及纖維，頗為困難。至今尚未有一種有效的方法和工藝。因此，對(duì)其漂白要在較劇烈的條件下進(jìn)行。
恒普科技（浙江）有限公司是一家致力于以高科技推動(dòng)裘皮行業(yè)綠色發(fā)展的高新技術(shù)企業(yè)。公司主要從事裘皮、皮革、紡織化學(xué)品研發(fā)、銷(xiāo)售及技術(shù)推廣，產(chǎn)品包括助劑、功能性材料等多個(gè)品種，其中與國(guó)內(nèi)外知名研究機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)出了護(hù)毛劑E6等新型高效助劑。
護(hù)毛劑E6在羽毛漂色過(guò)程中適量添加，就能夠有效保護(hù)羽毛纖維，極大程度上減少羽毛纖維損傷。護(hù)毛劑是由特殊生化原料和精選助劑復(fù)配而成，對(duì)羽毛蛋白纖維具有良好的保護(hù)使用。在漂白浴中可最大限度保護(hù)蛋白纖維不受氧化劑和還原劑的破壞，能夠最大限度地保持蛋白纖維原有的光澤、手感和彈性。
漂毛劑BLANKIT漂白性能遠(yuǎn)超市場(chǎng)其他同類(lèi)產(chǎn)品， 可使漂白還原作用均勻、持久、緩和，毛損傷性小，毛被潔白透亮。能結(jié)合鐵離子和重金屬離子，即使在水質(zhì)較差條件中，羊毛仍可保持柔軟手感。
消泡劑HB能快速消泡并抑制泡沫的產(chǎn)生，不影響皮板的手感，并能減少毛被纏結(jié)，提高毛被光澤和手感。
潤(rùn)濕劑CC滲透性能優(yōu)異，可有效保護(hù)毛被和皮板?？沙ッ缓推ぐ逯械奶烊挥椭?、干血污漬等。減少由于細(xì)菌和各種微生物的作用引起的掉毛和爛板現(xiàn)象。
目前，國(guó)內(nèi)外漂白有色動(dòng)物纖維均采用選擇性漂白方法。用這種方法漂白淺色動(dòng)物纖維有較好的效果，可以獲得較高的白度，纖維損傷也相對(duì)催化漂白方法的小。但在漂白黑羽毛這樣深色的動(dòng)物纖維時(shí)，要獲得較高的白度，纖維損傷就很?chē)?yán)重，手感也變得粗糙，使其失去了使用價(jià)值。蛋白質(zhì)纖維漂白尤其羽毛的漂白是羽毛產(chǎn)品等加工中重要的環(huán)節(jié)，漂白過(guò)程中任何操作失誤與工藝參數(shù)錯(cuò)誤都能引起纖維的嚴(yán)重?fù)p傷。因此，在漂白加工方面，尋找損傷小和較為安全的漂白加工工藝極為重要，而護(hù)毛劑E6在其中起到了不可替代的作用。
蛋白質(zhì)纖維的漂白主要有氧化漂白法和還原漂白法。氧化漂白可選用的漂白劑有雙氧水、次氯酸鈉以及過(guò)氧酸等。由于雙氧水容易制得，無(wú)嗅無(wú)味，穩(wěn)定性好，所以使用十分方便。加之雙氧水價(jià)格便宜、濃度容易控制，因此成為動(dòng)物皮毛漂白的漂白劑。還原漂白劑使用較多的有漂毛粉BLANKIT、二氧化硫、二氧化硫脈、雕、亞硫酸氫鈉等，其中保險(xiǎn)粉在工業(yè)應(yīng)用中較為廣泛。傳統(tǒng)的雙氧水漂白是在堿性條件下進(jìn)行的，其工藝較為成熟，己經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但是，因?yàn)橛鹈c羽絨纖維對(duì)堿比對(duì)酸要敏感得多，在堿性條件下其易受損傷，若工藝控制不當(dāng)容易造成強(qiáng)力下降與手感變差。在弱酸條件下活化過(guò)氧化氫漂白使羽毛漂白的有效時(shí)間縮短以及羽毛的損傷減少。
黑羽毛與白羽毛的差別，在于前者結(jié)合蛋白質(zhì)的輔基中存有。作為蛋白質(zhì)的輔基廣泛地存在于動(dòng)物體內(nèi)，尤其在動(dòng)物的毛發(fā)、表皮和眼球組織中含量較高。通常將分為真黑素和淺黑素兩種。真黑素主要存在于黑色、灰色和深棕色毛發(fā)中;淺黑素主要存在于黃色、紅色和紅棕色毛發(fā)中。黑羽毛的氧化漂白步驟是一個(gè)氧化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是氧化劑攻擊結(jié)合蛋白質(zhì)輔基中的色素，并從中取得電子。為防止酸或堿對(duì)蛋白質(zhì)水解的催化作用，利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的pH下進(jìn)行漂白，有可能降低羽毛的漂白損傷程度。
當(dāng)用H202作為氧化劑時(shí)，起漂白作用的有HOO-, 022-及02，既可發(fā)生離子型氧化，也可發(fā)生自由基型氧化?？刂平橘|(zhì)的一定性質(zhì)，可以使反應(yīng)按我們希望的類(lèi)型進(jìn)行:
H202=H. +HOO-
HOO-=H. +022-
H2O2+OH- →HOO-+H20
HOO-+OH-→022-+H20
H2O2→2HO.
2HO.→H20+1/2 02
H2O2=H20+1/2 02
在強(qiáng)堿性介質(zhì)中有利于生成022-，弱堿中則易形成HOO-，起漂白作用的主要是HOO -。
HOO-+R(色素)→HO-+R-O由于某些氧絡(luò)酸或取代氧絡(luò)酸鹽與H202作用，將產(chǎn)生HOO -及-O-O-的陰離子。這樣就不會(huì)在強(qiáng)堿性條件下獲得HOO -,從而避免了強(qiáng)堿對(duì)蛋白質(zhì)的破壞。在氧絡(luò)酸或取代氧絡(luò)酸鹽系統(tǒng)中，使pH值盡可能接近羽毛的等電點(diǎn)，羽毛中的色素將會(huì)與HOO -發(fā)生離子型氧化反應(yīng)，有效的抑制蛋白質(zhì)的水解，達(dá)到不破壞羽毛小鉤的漂白目的。
在經(jīng)過(guò)大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，探索形成了一套可以將整根黑羽毛漂白并且白度可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)以上，損傷度控制在5%以?xún)?nèi)的卜藝，其具體的方法總結(jié)為:首先預(yù)處理，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究表明:選用二價(jià)鐵離子做催化劑，浸泡時(shí)間為2h是的方案。在氧化漂白的步驟中，雙氧水的濃度，反應(yīng)時(shí)間、溫度，pH值都對(duì)漂后羽毛的白度和損傷度起著決定性的作用。在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，我們確定了此步的工藝:過(guò)氧化氫80ml/L、護(hù)毛劑E6 3ml/L 氧化時(shí)間45min、溫度45℃、溶液pH值為6。還原漂白反應(yīng)的時(shí)間和溫度是決定還原漂白效率的主要因素，我們發(fā)現(xiàn)溫度45℃,時(shí)間25min效果是的。
氧化漂白能夠有效地去除羽毛纖維中的天然色素，白度較高，強(qiáng)度損傷不大。因?yàn)橛鹈w維中的色素是一種含有共轆雜環(huán)結(jié)構(gòu)的雜聚物，在雜環(huán)上又連接了許多氮、氧、酮基和梭基基團(tuán)，具有鰲合作用。本實(shí)驗(yàn)在預(yù)處理過(guò)程中，二價(jià)離子優(yōu)先或選擇性地吸附到色素上，與色素的配位基發(fā)生鰲合，然后用熱水清洗，清洗掉吸附在纖維羽毛蛋白上的鐵，只保留色素上結(jié)合的鐵。這樣，在選擇性氧化過(guò)程中，與色素結(jié)合的亞鐵離子能夠催化過(guò)氧化氫分解，釋放活潑氧:H202=H2O+O，同時(shí)過(guò)氧化氫在分解時(shí)所釋放的能量也催化了過(guò)氧化氫本身的分解，使漂白更為劇烈，所以羽毛纖維中鰲合有二價(jià)鐵離子的色素部分會(huì)優(yōu)光和雙氧水反應(yīng)，同時(shí)蛋白纖維會(huì)受到護(hù)毛劑E6的保護(hù)，使色素結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去顏色，而羽毛纖維主體羽蛋白部分所吸附的鐵已被清洗掉，所以羽蛋白部分損傷不大。
在還原漂白中，我們采用保險(xiǎn)粉和草酸配成的還原溶液對(duì)選擇性氧化后的羽毛進(jìn)行還原漂白。一方面保險(xiǎn)粉的強(qiáng)還原性可以進(jìn)一步提高羽毛白度，這是因?yàn)?/span>保險(xiǎn)粉遇水就會(huì)發(fā)生分解:Na2S204+H20+0→2NaHS03，NaHS03+H20→NaHS04+2[H]分解放出的氫可以還原破壞掉色素中含共扼雙鍵的發(fā)色體結(jié)構(gòu);另一方面由于加入了具有鰲合作用的草酸，結(jié)合羽毛表面上的鐵離子，從而防止了還原漂白以后由于二價(jià)鐵離子在空氣中氧化而導(dǎo)致羽毛泛黃的現(xiàn)象，保持羽毛已得到的白度。
最終通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)探討了各種助劑在羽毛漂白中所起的重要作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明下面的這些工藝參數(shù)令漂白效果:
1.在預(yù)處理步驟中，十二烷基磺酸鈉和op-10的濃度分別為2.0g/L, 3.0m1/L;
2.氧化漂白步驟中，穩(wěn)定劑硫酸鎂1.0g/L、硅酸鈉的1.0g/L，活化劑A 5.0g/L;
3.預(yù)處理、氧化和還原漂白步驟中，分別加入30.0g/L滲透劑B和護(hù)毛劑E6 3ml/L。
中國(guó)已經(jīng)成為世界毛皮大國(guó)，在毛皮制品出口過(guò)程中已經(jīng)受到越來(lái)越多的技術(shù)性貿(mào)易措施的限制，為了保證中國(guó)毛皮行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，環(huán)保裘皮化料專(zhuān)業(yè)制造商恒普科技（浙江）有限公司也通過(guò)不斷的努力研發(fā)綠色環(huán)保皮革助劑，為中國(guó)皮革產(chǎn)品健康發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
