羊毛纺织品与环保染化助剂：羊毛的问题和解决方案

羊毛纤维具有许多特点，如优良的弹性、覆盖性、隔热性，柔和的光泽，良好的吸湿性与放湿性。但由于羊毛纤维特有的表面鳞片层，使其具有严重的毡缩性，在热、湿、力作用下织物易变形或皱缩，给服用和护理带来难题；而且粗羊毛还会让人有刺痒感。此外，羊毛价格中纤维细度的影响约占53%，是最重要的因素；长度占7%，强度占14%，杂质占9%，市场因素占8%，其他占9%。为此，国内外研究者一直致力于羊毛的细化研究，以期利用羊毛细化技术将低成本的中等细度的羊毛纤维升级，满足高档面料生产的需求，提高羊毛的舒适度和经济效益。主要方法有羊毛的细化加工，碱量加工，羊种改良等。

（一）拉伸细化加工

羊毛角阮分子是α-氨基酸组成的肽链螺旋大分子，分子间和分子内有二硫键、盐式键和氢键，使肽链保持稳定的空间构型。当羊毛纤维受力时，分子的构象可由α-螺旋型转变为β-折叠型。这种空间结构的转变使羊毛纤维具有伸长潜力，从而纤维变细。目前羊毛细化中应用和主张的都是基于这一理论，即在化学试剂的作用下，弱化或破坏纤维分子间或螺旋链段间的交联，在拉伸应力的作用下，纤维拉长变细，同时纤维的二级结构从螺旋结构转化为β-折叠结构，最后在化学试剂的作用下将纤维定型。

澳大利亚科学家花了10多年时间，在1993年推出了羊毛细化加工技术，并在1995～1998年先后在欧洲、日本、美国、澳大利亚和新西兰知识产权局申请了专利。同期，日本学者亦有相应的研究和专利。羊毛细化技术及其细羊毛产品OptimTM是目前AWI（Australian Wool Innovation，澳大利亚羊毛创新局）的主推产品和技术，也是当今毛纺织工业中的高新技术。

羊毛细化工艺有两种：高细化度的永久定型工艺，所得细化羊毛（OptimTM fine）的性状稳定；低细化度的暂时定型工艺，所得细化羊毛（OptimTM max）的性状在热湿条件下会回缩而获得较好的蓬松性。它们的工艺流程如图5-1所示。

图5-1　羊毛纤维拉伸细化工艺流程图

OptimTM羊毛纤维拉伸改性技术不仅将羊毛拉长变细，而且改变了普通羊毛的组织结构，使之成为一种兼有真丝和羊绒性质的新型纤维。并且可减少人们对山羊绒产品的依赖性，从而减少山羊对植被和生态环境的破坏，因此具有良好的生态效益。

（二）羊毛的减量加工

羊毛减量加工的主要目的是通过对羊毛鳞片的部分或全部剥离，降低毛纤维的定向摩擦效应，减少纤维的定向移动，减少织物毡缩，改善纤维光泽和织物手感，同时使纤维变细。减量加工主要有氯氧化法、氧化法及酶处理法。(www.xing528.com)

1.氧化法

氯氧化法以氯气、次氯酸及其盐处理，如Kroy氯化处理。氯氧化法虽对羊毛防缩、丝光效果较好，但易使纤维泛黄降解，且废水中含有大量AOX，污染环境。氧化法利用K2MnO4、H2O2、过硫酸盐等氧化剂与二硫键反应，使鳞片次外层和内层破坏。虽对羊毛鳞片剥离效果不及氯，但此方法避免了AOX，对环境较友好。

2.生物酶法

酶处理法采用能够消化角蛋白的生物酶，对纤维进行蚀刻。由于酶难以分解鳞片外层和次外层，故须进行氧化或还原的预处理。酶法对环境污染少，但处理的成本高、可控性差，对羊毛的细胞间质的破坏是较难解决的问题。酶减量处理的目的不是降低纤维的细度而是光泽，故纤维细化度较小，直径一般仅减少1～2 mm，且以纤维鳞片损伤为代价，是羊毛纤维细化不可取的方法。

3.低温等离子体

当前低温等离子体技术正用于羊毛的减量改性中，作为一种无水处理技术，不会使纤维发生溶胀，对纤维的作用仅限于纤维表面，对纤维本身损伤很小。羊毛经过低温等离子体处理，纤维表面被刻蚀，部分鳞片被破坏，羊毛的定向摩擦效应减弱，从而获得很好的防缩性能。同时，由于羊毛纤维表面变得粗糙，增加了纤维间的摩擦力和抱合力，使得毛纱强力得到提高，可纺性提高，纺纱效率提高。而且由于羊毛纤维表面结构形态的变化，其染色性也得到了改善。

（三）羊种遗传培育与改良

随着现代分子生物学和遗传学的发展，生物工程技术在羊种的育种和改良中得到应用，如基因组标记辅助选择和转基因技术，从分子角度分析动物的遗传特征和多样性，为育种提供可靠的依据；通过精液保存、胚胎分割、超数排卵和胚胎移植等技术，完成优良羊种选择性遗传，提高改良速度；以羊种克隆迅速繁殖优良羊种。澳大利亚在这方面已有实质性的研究，形成了强毛型、中毛型、细毛型和超细毛型等四大类优质羊毛。我国也有研究，包括中国美利奴细毛羊和实验室研究的超细羊毛羊种。羊种优育与改良过程缓慢，但也是羊毛细化有效可行的方法。