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包郵 羽絨加工技術

作者:強濤濤
出版社:科學出版社出版時間:2022-10-01
開本: B5 頁數: 148
本類榜單:工業技術銷量榜
中 圖 價:¥71.5(7.3折) 定價  ¥98.0 登錄后可看到會員價
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羽絨加工技術 版權信息

羽絨加工技術 內容簡介

羽絨纖維是一種天然的生物質材料,具有質地輕盈、柔軟、蓬松、保暖的特性,是目前衣物填充中*理想的生物質保暖原料。本書共6章內容,先介紹羽絨加工基礎知識,然后對羽絨脫脂技術、羽絨蓬松度提高技術、降低羽絨粉塵含量加工技術、彩色羽絨染色技術、羽絨漂白技術進行研究。為了便于讀者的理解,在描述不同加工技術時,還提供了相關合成原理及制備流程示意圖。

羽絨加工技術 目錄

目錄
第1章 緒論 1
1.1 羽絨纖維 1
1.1.1 羽絨纖維概念 1
1.1.2 羽絨纖維結構 1
1.1.3 羽絨纖維物理化學性能 3
1.1.4 羽絨品質要求 3
1.2 羽絨的加工流程 4
1.3 羽絨檢測指標及方法 6
1.4 國內外羽絨市場發展現狀 7
第2章 羽絨脫脂技術 9
2.1 表面活性劑的分類及性能 10
2.1.1 表面活性劑的分類 11
2.1.2 表面活性劑的性能 11
2.2 常用表面活性劑及其在羽毛脫脂中的應用 13
2.2.1 常用的表面活性劑 13
2.2.2 試驗羽絨洗滌工藝 16
2.2.3 常用表面活性劑對羽絨性能的影響 17
2.2.4 表面活性劑洗滌后操作——機械作用 25
2.3 常用脫脂劑和洗滌劑 27
2.3.1 常用脫脂劑和洗滌劑性能特點 27
2.3.2 洗滌工藝 30
2.3.3 脫脂劑和洗滌劑對羽絨性能的影響 30
第3章 提高羽絨蓬松度工藝技術 39
3.1 鋁鞣劑改善羽絨蓬松度 39
3.1.1 加工工藝 40
3.1.2 鋁鞣劑對羽絨性能的影響 41
3.2 鋯鞣劑改善羽絨蓬松度 44
3.2.1 加工工藝 45
3.2.2 鋯鞣劑對羽絨性能的影響 46
3.3 多酶協同改善羽絨蓬松度 61
3.3.1 加工工藝 62
3.3.2 酶制劑對羽絨性能的影響 63
3.4 氧化法和交聯法結合改善羽絨蓬松度 73
3.4.1 加工工藝 73
3.4.2 次氯酸鈉對羽絨蓬松度的影響 73
3.4.3 過氧化氫對羽絨蓬松度的影響 77
3.4.4 丙烯酸聚合物交聯劑對羽絨蓬松度的影響 77
3.4.5 交聯劑WS對羽絨蓬松度的影響 78
3.5 紡織交聯整理劑改善羽絨蓬松度 82
3.5.1 加工工藝 82
3.5.2 紡織交聯整理劑對羽絨蓬松度的影響 82
3.6 物理方法改善羽絨蓬松度 84
3.6.1 物理方法對羽絨性能的影響 84
3.6.2 羽絨纖維形態變化分析 85
3.6.3 傅里葉變換紅外光譜分析 86
3.6.4 X射線衍射分析 87
3.7 物理方法與蓬松劑結合改善羽絨蓬松度 88
3.7.1 處理工藝 88
3.7.2 蓬松劑種類選擇試驗結果及分析 89
3.7.3 SI用量對羽絨性能的影響 89
3.7.4 SI作用溫度對羽絨性能的影響 90
3.7.5 SI-G用量對羽絨性能的影響 91
3.7.6 SI-G作用溫度對羽絨性能的影響 92
3.7.7 SEM-EDS分析 92
3.7.8 靜態水接觸角檢測 93
3.7.9 固體核磁分析 93
3.7.10 X射線衍射分析 94
3.7.11 拉曼光譜分析 95
第4章 降低羽絨粉塵含量的加工技術 97
4.1 羽絨粉塵來源分析 97
4.2 降低羽絨粉塵的加工工藝 97
4.3 不同柔順劑用量及使用時間對羽絨粉塵含量的影響 98
4.3.1 不同柔順劑用量對羽絨粉塵含量的影響 98
4.3.2 柔順劑使用時間對羽絨粉塵含量的影響 100
4.4 PH對羽絨粉塵含量的影響 101
4.5 改善羽絨粉塵含量中試試驗 102
第5章 彩色羽絨的染色技術 104
5.1 羽絨染色的加工工藝 104
5.1.1 清洗羽絨加工過程 104
5.1.2 羽絨染色加工過程 104
5.2 不同羽絨染料及染色技術 105
5.2.1 染料*大吸收波長 105
5.2.2 不同因素對染料與羽絨纖維結合牢度的影響 107
第6章 羽絨漂白技術 116
6.1 毛皮增白劑改善羽絨白度加工技術 116
6.1.1 加工工藝 116
6.1.2 增白劑W-HC對羽絨白度的影響 116
6.1.3 增白劑WZS對羽絨白度的影響 118
6.1.4 增白劑F-IN對羽絨白度的影響 119
6.2 過乙酸漂白羽絨加工技術 121
6.2.1 過乙酸漂白羽絨工藝 121
6.2.2 過乙酸用量對羽絨白度及蓬松度的影響 121
6.2.3 偏硅酸鈉用量對羽絨白度及蓬松度的影響 122
6.2.4 溫度對羽絨白度及蓬松度的影響 123
6.2.5 時間對羽絨白度及蓬松度的影響 123
6.2.6 pH對羽絨白度及蓬松度的影響 124
6.3 過氧化氫漂白羽絨加工技術 125
6.3.1 過氧化氫漂白羽絨工藝 125
6.3.2 過氧化氫漂白羽絨單因素試驗結果分析 125
6.3.3 過氧化氫漂白羽絨正交試驗結果極差分析 131
6.3.4 掃描電子顯微鏡分析 132
6.3.5 氨基酸含量分析 133
6.3.6 纖維力學性能分析 133
參考文獻 138
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羽絨加工技術 節選

第1章 緒論 1.1 羽絨纖維 1.1.1 羽絨纖維概念 羽毛是指覆蓋在禽類體表質輕、柔軟、蓬松、防水,主要由角質化蛋白質構成的瓣狀結構[1]。 按照羽毛的形態和功能可將其分為正羽、纖羽和絨羽。正羽是指生長在禽類尾部、翅膀、頸部等部位的片狀羽毛,具有完整的羽毛結構。正羽的結構見圖1.1(a),由羽根、羽干、羽枝等構成。纖羽一般生長于禽類全身部位,羽軸硬度高,羽枝數量少,保暖性能差,可利用價值不高。絨羽又稱羽絨,緊貼禽類和鳥類體表,生長密集,被正羽覆蓋,在結構上與正羽有明顯的不同,羽干退化,羽枝從羽根處開始呈放射狀生長,羽枝蓬松柔軟。整個羽絨呈雪花狀,具有優良的保暖性能,是羽毛中價值*高的部分[2]。羽絨結構見圖1.1(b)。 圖1.1 正羽及羽絨結構 羽絨纖維是一種天然的蛋白質資源,質地輕、軟,具有良好的蓬松性能和絕佳的保暖、隔熱性能,幾乎沒有其他纖維可以替代。在嚴寒的冬季,羽絨服裝產品既柔軟保暖,又輕盈舒適,是人們冬季首選的防寒保暖服裝。 1.1.2 羽絨纖維結構 羽絨纖維和羊毛、蠶絲纖維等天然纖維相同,主要由蛋白質構成。人們將構成羊毛的蛋白質稱為角朊,將構成蠶絲的蛋白質稱為絲朊,將構成羽絨的蛋白質稱為羽朊。羽絨纖維由羽朊和包裹在羽朊上的薄膜組成。這種薄膜是由甾醇和三磷酸酯構成的雙分子層膜。甾醇和三磷酸酯的結構式見圖1.2。其中,甾醇,又名固醇,廣泛分布在生物界,基本結構為環戊烷多氫菲,難溶于水;三磷酸酯是由有機醇和三分子的磷酸酯化而成的酯類化合物,也難溶于水[3]。 圖1.2 甾醇和三磷酸酯的結構式 羽絨纖維的微觀形態與羊毛纖維有所不同。在掃描電子顯微鏡下觀察羊毛纖維,其表面是由片狀鱗片細胞組成的鱗片層;羽絨纖維表面沒有明顯的鱗片層[4],但是沿纖維徑向有或深或淺、凹凸不平的溝壑狀紋理[5]。掃描電子顯微鏡下的羽絨表面形態結構顯示,羽絨的中央有一個極小的絨核,它連接著幾十根絨枝,每根絨枝上又生長著大量的絨小枝,且靠近絨枝上的絨小枝呈扁平狀,遠離絨枝的絨小枝則呈現柱狀,細度也越來越小。圖1.3所示為通過掃描電子顯微鏡得到的羽絨纖維微觀表面結構。 圖1.3 羽絨纖維微觀表面結構 1.1.3 羽絨纖維物理化學性能 羽絨纖維蓬松性能良好。羽絨纖維的絨枝多而長,大量纖長的絨枝自然排列組合在一起,互相纏繞,朝不同方向伸展,絨枝間隙可以固定大量空氣,占據空間,并且絨枝上的節點在受到擠壓和壓縮后可以起到支撐與恢復的作用,從何達到蓬松效果[6]。 羽絨纖維保暖性良好。這是因為羽絨纖維自身導熱系數很低,熱量散失較慢,同時,羽絨纖維具有良好的蓬松性能,蓬松的羽絨纖維之間固定有大量空氣,進一步防止了熱量的散失。另外,羽絨纖維截面呈泡狀結構,排列規則,含有空洞甚至空腔,這些空腔也有助于保暖[2]。 羽絨纖維具有良好的吸濕性能,穿著舒適性優良。這是因為羽絨纖維上絨枝眾多,并呈放射狀排列,絨枝上還生長著絨小枝,絨小枝上又生長著許多節點,使羽絨纖維的表面積相對較大,具有較強的表面能和吸水能力,故具有良好的吸濕性能[7]。 羽絨纖維具有良好的防水性。羽絨纖維的臨界表面張力是所有蛋白質纖維中*小的。物體的臨界表面張力是一種液體能在物體表面分布的*高表面張力[8]。由于水的表面張力大于羽絨纖維的臨界表面張力,故水很難在羽絨纖維表面分布。同時,常溫下干凈羽絨不能被純水所潤濕,這也與它的表面結構有關,羽絨外面有一層由甾醇和三磷酸酯雙分子層構成的細胞膜,其中甾醇和三磷酸酯均是難溶于水的物質。 羽絨纖維耐酸不耐堿。這主要是因為酸能夠使角蛋白分子的鹽式鍵斷開,并與游離的氨基結合[9]。常溫下,無論是弱酸還是強酸,對羽絨纖維基本無影響[10],而堿不僅會使羽絨纖維角蛋白分子的鹽式鍵等分子間鍵斷開,而且能破壞角蛋白中的二硫鍵,催化肽鍵的水解,對羽絨有破壞作用[11]。 羽絨纖維耐還原劑不耐氧化劑[12]。常溫下還原劑很難破壞羽絨纖維中的鹽式鍵和氫鍵,不會引起羽絨纖維明顯的損傷,而氧化劑可以使角蛋白胱氨酸中的二硫鍵斷裂,并將二硫鍵氧化成磺酸基。弱的氧化劑在較低溫度時對羽絨纖維的破壞作用不大,但是強氧化劑在高溫、高濃度、長時間地作用于羽絨纖維會使其受到嚴重損傷[13]。 1.1.4 羽絨品質要求 成品羽絨要經過多項檢測,各項檢測合格后才能出廠。一般對羽絨品質的要求主要有羽絨含絨量、蓬松度、清潔度、殘脂率、耗氧量、氣味、水分等。具體檢測項目及其意義如下所述。 含絨量,又稱絨子含量,即羽絨所占的百分比。例如,含絨量80%白鴨絨,是指100g白鴨絨中有80g為羽絨,其余20g為符合規格的毛片等。含絨量是羽絨市場價格的主要依據,是衡量羽絨及其制品品質的重要指標之一[14]。目前,大多數廠家采用的方法是人工挑揀法,即先稱取一定量的羽絨樣品,質量檢測人員借助顯微鏡或者肉眼觀察,將絨子和雜質、毛片等分開,再分別稱量其質量,計算絨子含量[15]。這種方法需要花費大量的時間和人力,而且對檢測人員的專業技能有較高要求,誤差較大。還有一種方法是絨量檢測儀法,其原理是利用絨子的質地輕軟而毛片的質地相對較沉的特性,通過儀器產生一定的風壓,將毛片和絨子一同吹起,絨子飄起的高度比毛片高,這樣就可以與毛片分離,再測定質量即可計算絨子含量[16]。 蓬松度是指羽絨纖維的彈性程度,即規定質量的羽絨樣品在相同容器和恒定壓力下所占體積[17]。蓬松度是檢測羽絨品質的重要指標,與羽絨的保暖防寒性能息息相關。相同質量的羽絨,蓬松度越高,所占體積越大,羽絨保暖隔熱層就越厚,保暖性也就越好[18]。 清潔度,又稱透明度,可反映羽絨中雜質、微塵及游離有機物的含量[19]。清潔度越高,說明羽絨清洗越充分,含有的雜質、微塵等越少。我國大部分工廠羽絨清潔度的檢測主要采用 GB/T 10288—2016《羽絨羽毛檢測方法》中的透明度計法,即將羽絨浸入蒸餾水中,經振蕩將羽絨中雜質等物質分散在水中,然后用透明度計測定羽絨清潔度[20]。 殘脂率是指羽絨纖維中油脂、脂肪等有機物的含量。殘脂率也可以反映羽絨清洗是否充分。如果羽絨殘脂率高,羽絨制品就會有異味,影響羽絨制品的質量。我國對于羽絨殘脂率,是通過利用有機溶劑循環萃取羽絨,然后測定有機溶劑中溶解的脂肪含量來得到的[21]。 1.2 羽絨的加工流程 羽絨主要來自鴨和鵝,鴨和鵝的日常活動使其毛羽中附有大量的泥沙、灰沙、糞便等污物,宰殺、撥毛羽的過程,也會使鴨、鵝的毛羽沾有大量的油漬和血漬。鴨、鵝的腥味和這些污物帶來的異味會嚴重影響毛羽的使用價值,因此必須對其進行加工處理。 一般對羽絨羽毛采用粗分、水洗、甩干、烘干、除塵、精分、拼堆,或粗分、精分、水洗、甩干、烘干、除塵、拼堆,或粗分、除塵、水洗、甩干、烘干、精分和拼堆的加工處理方式。根據產品的要求,必要時還可對羽絨進行除鐵操作。從鴨、鵝身上拔下的毛羽經過這些工序的處理后,即可達到一種潔白、無味、光亮、輕盈、有彈性的狀態。具體過程如下[22]。 1)分毛 分毛是羽絨羽毛加工的**步。通過機械分毛作用可以將廢料分出,并從原料毛中分離出具有加工價值的羽絨羽毛,進一步還可以分離出不同含絨量的羽絨,提高羽絨羽毛的后續加工效率。 分毛工序采用分毛機完成。由于毛羽中毛梗廢料、羽毛、羽絨、羽絲和絨絲的重量不同,在相同風力作用下,不同成分在分毛機的垂直分離風道內的懸浮速度和分布高度各不相同。可以通過收集不同高度上的羽絨羽毛來完成分毛工序。其中,羽絨的高度越高其含絨量越高。 分毛機按其廂體數可分為單廂分毛機、三廂分毛機、四廂分毛機、五廂分毛機和七廂分毛機,工廠中常用三廂分毛機、四廂分毛機和五廂分毛機。分毛分為粗分和精分。粗分適用于原料毛的分離,精分適用于提分含絨量高的羽絨。通過三廂分毛機可以將原料毛分為廢毛料、毛片和羽絨。通過五廂分毛機可以將原料毛分為廢毛料、長毛片、毛片、低分羽絨、羽絨。三廂分毛機分毛速度較快,但是分離效果欠佳,對原料毛分離的毛片長短不一,羽絨含絨量低。五廂分毛機可以將原料毛分得更精細一些,減少二次分毛。二次分毛可以在羽絨水洗前進行,也可以在羽絨水洗后進行。 分毛機對原料毛或羽絨組分分離得越精細越好,提分的羽絨含絨量越高越好。影響分毛效果的主要因素有分毛機種類、原料毛狀態、羽絨品質、人為因素等。 2)水洗 分毛后的羽絨羽毛需要進行水洗,水洗由燜洗和漂洗兩道步驟完成。水洗是羽絨羽毛加工的關鍵技術,可以使羽絨的狀態發生“質變”,使其具有使用價值。水洗工序對后續羽絨的殘脂率、清潔度、耗氧量等指標都有很大影響。 水洗工序的流程主要為:一定量的羽絨通過加毛間進入水洗機內,在水洗的機械攪拌作用下,對羽絨羽毛進行燜洗和多次漂洗;水洗結束后將毛放入甩干機中,進行下一步操作。水洗工序中除了采用洗滌劑進行燜洗外,也可以進行除臭、漂白等操作。水洗效果受燜洗時間、漂洗次數、化料性能及原料毛等因素的影響。 3)甩干 甩干是烘干羽絨前的一道必經工序。羽絨經水洗后放入甩干機內進行甩干操作。甩干機的轉速分為低速和高速,在甩干機低速時放入羽絨羽毛,可避免羽絨羽毛飛出甩干機體。高速甩干后,羽絨可達到脫去水分的潮濕狀態。 在羽絨羽毛甩干的過程中,也可對羽絨羽毛進行除臭、漂白等其他處理。 目前市場上也有對水洗機進行改進的裝置,將水洗機和甩干機合成一體,更加方便實際應用。 4)烘干 分毛后的羽絨羽毛經水洗、甩干、烘干后即可達到基本的加工要求。烘干后的羽絨羽毛一方面達到了質檢的水分要求,另一方面高溫烘干也具有殺菌、除臭作用。烘干機的溫度通過機內的管道蒸汽提供,溫度的高低則通過蒸汽壓力調節,一般采用120℃左右的高溫短時間完成烘干。 5)除塵 羽絨羽毛上附有灰塵、皮屑等污染物,這些細微雜質統稱為羽絨羽毛的粉塵。粉塵會影響羽絨的使用價值,降低羽絨羽毛的衛生性能,粉塵含量過高也會增加人體患病的可能性。 除塵機可降低羽絨羽毛的粉塵含量。除塵機主要由篩板、攪拌桿組成。對加入除塵機內的羽絨羽毛進行機械攪拌和鼓風處理,羽絨羽毛上的粉塵會隨之浮起,并通過除塵機出風口進入粉塵袋內。羽絨羽毛上另一部分的粉塵則可以通過篩板分離出來。 6)拼堆 拼堆的主要目的是讓羽絨羽毛達到出廠產品要求。在拼堆之前需檢驗水洗羽絨的組分,根據羽絨的組分含量,按一定比例混合不同組分的水洗羽絨使其滿足*終出廠產品的要求。 拼堆機原理及結構簡單,主要由加料口、攪拌裝置和出料打包口組成。一般加料口有兩個或兩個以上。主要通過加料口的風力將需拼堆羽絨加入拼堆機內,通過拼堆機內的攪拌桿使不同組分的水洗羽絨混合均勻,拼堆完畢后打包羽絨即可。拼堆在室溫下即可進行,拼堆的攪拌過程一般需6~7min。 1.3 羽絨檢測指標及方法 羽絨的檢測項目主要有蓬松度、殘脂率、清潔度、耗氧指數、水分、白度、粉塵等。*常檢測的項目是蓬松度、清潔度及殘脂率,通過檢測能夠清晰反映出水洗羽絨的品質好壞。 1)蓬松度的測定 蓬松度是羽絨質量檢測的重要項目。蓬松度不僅反映羽絨彈性,也與羽絨保暖性能密不可分。各國蓬松度檢測標準、方法不同,我國的檢測方法為 GB/T 10288—2016《羽絨羽毛檢測方法》[23]。

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