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)執筆、監修,能從中學習到材料、織物、染色加工、成衣等關于纖維的知識,包括從基礎到最新的動向。在日本,該書已經成為在時裝、紡織產業工作的人以及學習時裝、紡織產業的人的必備書。日本纖維信息從該書中選取介紹在中國紡織產業中十分重要的染色加工工序的“染色加工篇”進行翻譯和刊登。
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生的電子局域化、這兩種原子的接近狀態。羊毛的構成單位的角蛋白以氫鍵互相結合(圖1(A))。用點線顯示的部分是氫鍵。被水淋濕后,點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消失,在漸漸干燥的情況下會生成。雖然每個結合力是較小的,但由于數量多,其定形效果很大。羊毛制品利用氫鍵這個消失和生成的現象進行縫制。
SS(S-S鍵)是使角蛋白三維化、穩定化,但用藥品等的話就容易被還原。圖2是模式圖,讓正常的纖維產生歪斜。在此狀態下,使SS還原,鍵合開始交換,接著經過氧化,產生歪斜的部位會恢復原狀。這種交換作用與先把頭發還原再使其氧化的低溫耐久定形整理相同。交換反應在工業領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異的耐久性。

圖1 角蛋白結構和被水淋濕時的結構

圖2 SS/SH交換反應
用液體氨進行的堿處理歷史悠久。工業工藝的研發工作方面有以下兩種流派。一個是1950年代后半期由英國J&PCOATS公司專門為棉紗開發的Prograde法。另一個是1966年由挪威的研究機關開發的液氨處理加工法。這后來轉讓給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。結果能得到優異的強度、防皺性、柔軟性(與絲光棉纖維相比,單纖維表面平滑,由于橫截面不會有大膨脹,因此單纖維之間的自由度很大)及穩定的收縮率等。液體氨的表面張力比水粘度低,溶解度的參數近纖維素,容易滲透到棉纖維。對經過液氨處理的面料進行樹脂加工時,可有效抑制強度的降低,進行高度的形態穩定加工。能與此相組合的樹脂加工有預焙烘法、后焙烘法(含氣相加工)等各種各樣的加工法。液氨加工設備的引進件數,日本處于世界領先。
