沈建華,王維剛,郭連娣
(科凱精細(xì)化工(上海)有限公司,上海201512)
羽絨毛具有質(zhì)輕、柔軟、保暖等特點(diǎn),是目前最廣泛使用的御寒制品填充料。羽絨毛的原料產(chǎn)地遍布全國,其必須經(jīng)過洗滌加工方可作為填充料使用。但是由于鵝鴨生長(zhǎng)的地理環(huán)境以及鵝鴨的品種不同,導(dǎo)致不同地區(qū)羽絨毛的油脂含量也不同。如果羽絨毛的油脂過高,羽絨制品易產(chǎn)生異味,甚至滋生細(xì)菌;若羽絨毛的油脂過低,又影響羽絨毛的外表結(jié)構(gòu),易破碎,降低韌性,影響其保暖性能[1]。因此,油脂量的高低對(duì)于羽絨毛的保暖性、清潔度和潛藏的氣味等具有重要的影響。
目前國際、國內(nèi)現(xiàn)行有效的羽絨毛檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)殘脂率都做了明確的合格范圍值,其中中國羽絨羽毛國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17685-2003要求殘脂率在1.0%以下[2],中國羽絨服裝標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14272-2011要求殘脂率在1.3%以下[3],中國寢具行業(yè)羽絨羽毛被標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1193-2012,羽絨羽毛床墊標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1194-2012,羽絨羽毛睡袋標(biāo)準(zhǔn)QB/T 195-2012,羽絨羽毛枕、墊標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1196-2012均要求殘值率在1.2%以下。歐洲標(biāo)簽標(biāo)EN 12934-1999要求殘脂率在0.5%~2.0%,日本服裝標(biāo)準(zhǔn)要求殘脂率在1.0%以下[4]。所以,要使羽絨毛殘脂率符合普遍檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的合格范圍值,經(jīng)水洗后,其殘脂率應(yīng)控制在0.5%~1.0%的范圍。
本試驗(yàn)通過對(duì)不同產(chǎn)地羽絨毛的殘脂率進(jìn)行測(cè)試,選取油脂含量比較高的山東羽絨毛進(jìn)行試驗(yàn),在不同的洗滌溫度、洗滌劑用量、浴比、pH值的洗滌條件下,分析水洗后羽絨毛殘脂率的變化,尋求最佳的洗滌條件,為企業(yè)提供合理的洗滌工藝。
羽絨毛:取廣西、山東、安徽、廣東4個(gè)地區(qū)的羽絨毛作為本次試驗(yàn)的材料。
試劑:洗滌劑Fluidol K6(科凱精細(xì)化工(上海)有限公司),檸檬酸,純堿,無水乙醚(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
SHA-BA雙功能水浴恒溫振蕩器(金壇市杰瑞爾電器有限公司);3 000 mL玻璃三角瓶(蜀牛牌玻璃儀器);ME3002電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);DGF3006電熱鼓風(fēng)干燥箱(重慶四達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司恒達(dá)儀器廠);HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市精達(dá)儀器制造有限公司);250 mL索氏抽提器(環(huán)光牌玻璃儀器)。
稱取30 g羽絨毛→加水→加洗滌劑→搖勻(使羽絨毛完全潤(rùn)濕)→洗滌25 min→排水→自來水漂洗10次(每次2 min)→脫水8 min→烘干→放入干燥器冷卻→打包。
依據(jù)GB/T 10288-2016羽絨羽毛檢驗(yàn)方法[5]進(jìn)行測(cè)試。
不同產(chǎn)地羽絨毛樣品油脂含量測(cè)試結(jié)果見表1。
表1 不同產(chǎn)地羽絨毛樣品初始油脂含量
經(jīng)測(cè)試,4個(gè)不同地區(qū)羽絨毛的初始油脂含量均在3.0%以上,超過目前國際國內(nèi)對(duì)羽絨毛殘脂率規(guī)定的合格范圍值,其中山東地區(qū)羽絨毛的殘脂率最高,安徽地區(qū)羽絨毛的殘脂率最低,表明不同地區(qū)羽絨毛的殘脂率存在差別,不同地區(qū)羽絨毛對(duì)水洗后羽絨毛的殘脂率的影響也不同。為進(jìn)一步測(cè)試其他洗滌條件對(duì)羽絨毛殘脂率的影響,選取油脂含量最高、殘脂率最難去除的山東鴨絨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
按1.3工藝流程,測(cè)得洗滌劑用量和洗滌溫度對(duì)羽絨毛殘脂率的影響,結(jié)果見表2。
表2 不同洗滌劑用量與洗滌溫度下的殘脂率
(1)通過表2,可作出不同洗滌劑用量與洗滌溫度下殘脂率變化的曲線圖(圖1)。
圖1 不同洗滌劑用量與洗滌溫度條件下的殘脂率變化
羽絨毛經(jīng)過20℃、30℃、40℃、50℃洗滌后,其殘脂率的結(jié)果顯示:洗滌溫度由20℃升至30℃時(shí),水洗后的羽絨毛的殘脂率呈現(xiàn)下降趨勢(shì);而當(dāng)洗滌溫度升溫至40℃及50℃時(shí),水洗后的羽絨毛的殘脂率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。這是因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)選用的洗滌劑的濁點(diǎn)在20℃~30℃,當(dāng)洗滌溫度超過洗滌劑的濁點(diǎn)時(shí),洗滌效果反而降低,則洗滌溫度控制在洗滌劑濁點(diǎn)附近時(shí),較容易去除羽絨毛上的油脂,羽絨毛的殘脂率最低。
(2)在相同洗滌溫度條件下時(shí),改變洗滌劑的用量進(jìn)行洗滌,羽絨毛殘脂率的結(jié)果顯示:隨著洗滌劑用量的增加,羽絨毛的殘脂率呈階梯式下降。
(3)根據(jù)不同洗滌劑用量與洗滌溫度下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,水洗后羽絨毛的殘脂率可以達(dá)到現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)明確合格范圍值,溫度和洗滌劑用量組合有(20℃,3.0%)(30℃,3.0%)(40℃,3.0%)三種組合。
考慮企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中,需要生產(chǎn)穩(wěn)定性及重現(xiàn)性,洗滌溫度和洗滌劑用量最可行的組合條件為(30℃,3.0%)。
以洗滌劑用量3.0%,洗滌溫度30℃,洗滌工作液pH值7.15為不變量,羽絨毛經(jīng)不同浴比洗滌后,測(cè)試洗滌后羽絨毛的殘脂率,結(jié)果見圖2。
由圖2可知,羽絨毛經(jīng)過不同浴比的洗滌條件洗滌后,其殘脂率結(jié)果顯示:增大洗滌浴比,羽絨毛的殘脂率隨著浴比的增大而逐步下降。綜合考慮企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)、節(jié)能減排和降低生產(chǎn)成本,洗滌浴比以1∶20為宜。
按2.3工藝流程,洗滌工作液的pH值分別為弱酸性、中性及弱堿性洗滌羽絨毛,測(cè)得洗滌后的羽絨毛的殘脂率,見表3。
表3 不同pH條件下的殘脂率
表6顯示:在洗滌劑Fluidol K6用量3%,浴比1∶30,洗滌溫度30℃,堿性(pH值9.0)條件下洗滌羽絨毛的殘脂率比在酸性(pH值5.0)條件下洗滌的羽絨毛的殘脂率低,洗滌工作液pH值從5.0提升到9.0,羽絨毛的殘脂率逐步下降,說明洗滌工作液的pH值在堿性條件下能更好地乳化羽絨毛上的油脂,降低羽絨毛上的殘脂率。但是羽絨毛在堿性(pH值在8以上)條件下洗滌,羽絨毛的手感會(huì)比在中性或弱酸性洗滌的硬且糙,因而羽絨毛洗滌工作液的pH值控制在7~8為宜。
(1)通過實(shí)驗(yàn)可知,不同產(chǎn)地羽絨毛的殘脂率相差較大,企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中,要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)重現(xiàn)性,首先要盡量選擇同一產(chǎn)地的羽絨毛或選擇殘脂率相近的羽絨毛進(jìn)行生產(chǎn),減少由于羽絨毛自身殘脂率的差別而影響生產(chǎn)的重現(xiàn)性。
(2)通過研究相同產(chǎn)地羽絨毛經(jīng)不同洗滌條件(洗滌劑用量、洗滌溫度、洗滌浴比及洗滌工作液pH值)洗滌后的殘脂率,可知最合理的洗滌工藝條件為:洗滌劑用量3.0%,洗滌溫度30℃,洗滌浴比1∶20,洗滌工作液pH為7~8,在此最佳工藝條件下,羽絨毛經(jīng)洗滌后能普遍達(dá)到國際國內(nèi)現(xiàn)行明確的合格范圍(0.5%~1.0%),并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)重現(xiàn)性,節(jié)約了能源,降低了生產(chǎn)成本。