功能性整理系列产品的研制

刘伟  潍坊二印纺织印染有限公司[261006]

原载：江苏省印染助剂情报站第二十届年会论文集；241-246

    〖摘要〗选用绿色、环保型整理剂，通过轧-烘-焙及涂层工艺对普通纯棉、涤棉织物进行经济可行的防护、保健、易护理功能整理，形成了功能性整理产品的系列化。

〖关键词〗功能性整理 工艺 面料 系列化

 

     随着社会的进步和生活水平的提升，人们对纺织品提出了越来越高的要求，除满足时尚、美观、舒适等基本需求之外，卫生保健功能、防护功能、易护理功能常常作为服装、家纺面料的要求被提出来，给印染产品的功能性整理提出了新的挑战，并带来了无限生机。如何顺应市场潮流，研制开发多功能、系列化的功能性整理产品，将是印染企业能否站稳脚跟、抢占市场先机的关键所在。作为家纺面料生产基地，我公司近几年致力于功能性整理家纺面料的研制开发，初步形成了产品系列化，并进行了批量生产。功能性整理系列的主要产品：耐久阻燃整理装饰面料；远红外整理床品面料；纯棉无甲醛耐久轧泡面料；拒水拒油腊感涂层印花台布；防紫外线整理面料；易去污整理面料。

1    耐久阻燃纯棉纱卡的生产

1·1织物选择

    20/16 128×60纯棉纱卡

1·2  阻燃整理剂选择实验

表1  阻燃整理剂选择

试样

 阻燃剂

用量/g·L-1

 损毁长度/mm

初始

洗涤30次

A

Cpnew

400

90

96

B

FRC-2

400

82

94

C

SFR-202

400

115

通烧

工艺条件:浸轧(CHN 8Og/L,CAN 30g/L,H3PO4(85%)20g/L,二浸二轧，轧余率75%，焙烘:160℃×3min，碱洗Na2CO3 12g/L，40-5O℃，3min

    通过小样实验，确定B样工艺为生产处方。

1·3   阻燃机理

    阻燃剂FRC-2化学名为N-烃甲基磷酸基丙烯酰胺，为纯棉织物耐久阻燃剂。其阻燃机理：FRC-2在高温时迅速分解成有机磷酸酐或磷酸，使棉纤维脱水炭化，同时，磷酸酐在热裂解中形成类似玻璃状的熔融物覆盖织物，促使有机物直接氧化成CO2抑制易燃性气体的产生；其次，FRC-2与纤维素的键合物直接改变了纤维素高温下热裂解的固有历程，阻止了左旋葡萄糖的形成，脱水生成不饱和双键使得纤维素分子之间相互交联，转而演化为难燃的炭化状物，不仅有效地抑制有焰燃烧的继续进行，还具有防止阴燃的作用。

1·4   工艺流程

     染色(印花)半成品→浸轧阻燃整理工作液(FRC-2 400g/L，CHN 80 g/L，CAN 3Og/L，H3PO4(85%)20g/L，二浸二轧，轧余率80%→预烘→烘干→焙烘(160℃，2min) →碱洗(Na2C03 12 g/L)→水洗→烘干→拉幅→预缩。

表2  成品指标完成信况

织物

半成品强力/N

成品强力/N

强损率/%

缩水率/%

续燃/s

阴燃/s

损毁长度/mm

A

B

A

B

A

B

经

1644

1068

35.0

2.6

0

0

0

0

100

106

纬

826

498

39.7

1.7

0

0

0

0

109

112

注:A初始，B水洗30次

1·5注意事项

    经阻燃整理织物色光改变明显，故打样时应预先考虑或阻燃整理全工艺完成后再进行修色；阻燃剂FRC-2与汽巴CPnew阻燃效果无明显区别，但具有价格优势；使用CHN树脂较普通的6MD阻燃效果的耐洗性可显著提高，但其用量应在耐洗性与强损率之间寻求最佳平衡点;柔软剂CAN不影响阻燃效果，并可改善手感、降低强损率。

2    远红外保健床品面料的生产

2·1织物选择

    40/40 133×100纯棉印花府绸

2·2远红外保健机理

    远红外整理剂SL-977由在常温下具备较高发射率的反应型远红外辐射体SL-977A与SL-977B组成，与整理织物的纤维以化学键结合。通过整理剂的远红外发射，使织物具有保温和医疗保健功能由于远红外线的频率与构成生物体细胞的分子、原子的振动频率一致。因此，其能量易被生物体细胞吸收，使分子内的振动加大，活化组织细胞，促进血液循环，加速新陈代谢；此外，红外辐射能使生物体分子产生共振吸收效应，改善核酸蛋白质等生物大分子活性从而发挥其调节机体代谢，提高免疫力，改善微循环的作用。

    纯棉织物进行远红外整理时，远红外整理剂以单分子状态上染棉纤维，并以牢固的化学键与纤维的羟基结合，形成远红外发射共同体，从而获得期望的耐久保温、保健效果。

2·3工艺流程

印花半成品→增白(液体棉用增白剂BBU 3ml/L)→拉幅烘干→浸轧远红外整理剂A组分(SL-977A 30g/L，轧余率70%)→预烘→拉幅烘干(80-100℃，落布含潮10%左右)→浸轧远红外整理剂B组分(SL-977B 30g/L，轧余率70%→预烘→拉幅烘干(80-110℃)→轻轧光(50℃，50N/mm)→成品。

2·4   注意事项

    活性印花洗后棉增白不能与远红外整理剂同浴进行；浸轧SL977A后的烘干必须控制好含潮率，最好为8%-12%，若烘干过度，会引起严重降强；若想进一步改善手感，可在浸轧SL-977B时同浴拼加柔软剂，但必须预先进行同浴稳定性实验，并确保柔软剂的添加不影响远红外整理效果。

表3  成品指标完成情况

试样

半成品强力/N

成品强力/N

降强%

缩水率%

远红外发射率%

经

纬

经

纬

经

纬

经

纬

初始

洗80次

40/40 133×100

793

605

667

532

16

12

2.6

1.2

88

86

40/40 133×100

821

656

693

594

16

10

3.0

2.1

86

85

3    纯棉无甲醛耐久轧泡面料的生产

3·1  织物选择

    30/30 68×68纯棉印花平布，40/40 133×72纯棉染色府绸

3·2耐久轧泡机理

    通常认为，机械轧泡即是利用加热的花环在轧点处将织物选择性地紧轧于胶毯上，选择区域的织物因受到温度压力的作用而发生强制收缩，非选择区域织物变得凹凸不平而起泡。

    纯涤或涤棉混纺织物由于其中的涤纤维受高温高压作用会发生永久变形，因而做机械轧泡相对简单，而纯棉织物则必须配合树脂整理才会获得耐久轧泡效果，以往做纯棉耐久轧泡多使用含醛树脂整理剂，虽整理效果稳定，但由于在储存和使用过程中会不断释放甲醛，不适合床品和服用面料的生产。而使用多元羧酸类无甲醛整理剂进行纯棉织物的耐久轧泡整理，可获得整理效果耐久、无游离甲醛释放的绿色环保纯棉耐久轧泡床品面料。

3·3工艺流程

染色(印花)半成品→浸轧树脂整理工作液(NC-99 1O0g/L,NC-99B lOg/L,NC-SHP 5g/L，NC-405 30g/L，NC-80 20g/L,轧余率75%→预烘(80℃)→拉幅烘干(l00℃，落布微含潮)→轧泡(油炉送油温度200℃，回油180℃，车速15m/ min，经向收缩率8%-10%)→松式焙烘(170℃，5min)→成品。

表4  成品指标完成情况

织物

甲醛/×10-4

强力/N

强损率/%

水洗开泡率/%

空白

轧泡

空白

轧泡

30/30 68×68

0

0

578/430

468/302

21/30

1.02

40/40 133×72

0

0

825/370

610/253

26/32

0.84

3·4    注意事项

    由于NC-99为多元羧酸类树脂整理剂，需先自身缩合成酸酐再与纤维素纤维中的羟基发生交联，进而产生耐久整理效果，因此，焙烘温度宜高，时间宜长，防止由于焙烘条件不充分造成耐久效果不良，浸轧树脂整理液后，使用热风预烘，防止树脂泳移；拉幅烘干落布要微含潮，防止树脂过早交联，造成起泡不良；刚刚轧泡后由于泡型尚末固定，必须防潮；焙烘必须使用长环松式设备，并尽量减小进出口布架的张力，同时排尽烘箱内的湿气，以免影响固泡效果，为获得无甲醛整理效果，所有加工工序都应确保清洁，防止残留甲醛的污染。

4   拒水拒油腊感涂层印花台布的生产

4·1织物选择

    21/21 60×58纯棉印花平布

4·2工艺设计思路

     由于织物用作台布，拒水要求较高，以PVC涂层效果较为理想，但PVC涂层胶为溶剂型，其溶剂及增塑剂毒性较大，不利于产品的清洁生产。选用水性腊感PU涂层胶进行生产，可较好地解决这一问题，缺点是腊感涂层后涂层面拒水拒油效果比PVC涂层效果略差，可增加一道后三防整理予以解决。

4·3  拒水腊感涂层机理

    氟系防水剂可赋予织物优良的拒水拒油性能，在适当的用量、焙烘条件下，能够在织物的表面形成连续稳定的疏水性微孔薄膜，使织物的表面张力显著降低，低于水、油的界面张力，因而整理后织物不但具有拒水性，同时具有拒油性。

    在已经过前防水的基布上使用水性PU腊感涂层胶进行干法直接涂层，涂层膜均匀、细腻，经焙烘，PU胶在基布上形成连续、平整的薄膜，与织物结合牢固，并呈现出强烈的腊感效果，随后的轧光可进一步增加涂层膜的腊感效果和布面平整度。随之而来的问题是；水性涂层胶成膜亲水性较强，覆盖在原有的拒水膜之上，在一定程度上降低了涂层面的拒水性，因此，应进行后三防整理，以保证涂层面的拒水拒油性能。

4·4   工艺流程

     印花半成品→前防水(AG-480 12g/L，二浸二轧，轧余率80%)十涂层(F5-806 90%，H2O 10%，刀厚1.5mm，-刀涂)→三防整理(AG-480 60 g/L，二浸二轧，轧余率60%)→焙烘(160℃，2min)→轧光(100℃,15ON/mm)→成品。

表5  成品指标完成情况

织物

拒水/分

拒油/级

静水压/Kpa

感观效果

A版粉

90

4

3.9

布面光洁、腊感强烈

A版蓝

90+

4

3.7

布面光洁、腊感强烈

B版粉

90

4+

4.3

布面光洁、腊感强烈

4·5  注意事项

    前防水一方面保证成品的拒水指标，另一方面可防止涂层胶背渗，降低成本；FS-806为水性PU涂层胶，其涂膜腊感的形成需要l60℃以上的焙烘获得，因此，涂料印花选择涂料时必须予以考虑，避免使用低温涂料印制，以免经涂层特别是焙烘后色光改变严重；后防水整理宜加大防水剂用量，一方面，涂层后、特别是经前防水整理的织物，吸液量较低，若不增加用量，沉积到织物上的有效成分不足，难以达到所期望的效果，另一方面由于成品织物用途特殊，对拒水拒油的要求较高，而AG-480只有用量达到60g/L以上才会发挥较理想的拒油效果。

5              防紫外整理织物的生产

5·1织物选择

     40/40 133×72纯棉印花府绸，21/21 108×58纯棉印花纱卡。

5·2   防紫外机理

     通常，紫外线的防护机理分为吸收防护机理和反射防护机理。若采用紫外线吸收剂对织物进行整理，则紫外线吸收剂大量吸收高能量的紫外线，使之向低能量的热能或波长较短的电磁波转化，从而消除紫外线对人体的危害，属于吸收防护。而使用紫外线反射剂整理的织物，可通过紫外线反射剂的作用，将大部分紫外线予以反射和散射，防止其穿透织物，此类属反射防护。

    防紫外线整理剂SCJ-966属吸收防护型，其主要成分为二苯甲酮类高效紫外线吸收剂，可高效吸收UV-A、UV-B，经其整理的纯棉、涤棉织物的紫外线防护率可达85%以上。

5·3  工艺流程

    印花半成品→浸轧(防紫外线整理剂SCJ-966 50g/L，固着剂SCJ-939 50g/L,二浸二轧，轧余率70%-75%→预烘→拉幅烘干(80-110℃)→焙烘(160℃，45s)→成品。

    表6  成品指标完成情况

织物

UVA透过率/%

UVB透过率/%

UPF

初始

洗40次

初始

洗40次

初始

洗40次

40/40 133x72

0.45

0.47

0.62

0.64

50+

50+

21/21 108x58

0.40

0.44

0.58

0.62

50+

50+

5·4   注意事项

    浸轧防紫外线整理液后，宜采用热风预烘，防止整理剂泳移影响效果；经防紫外整理后织物的焙烘变色问题应引起重视；防紫外线整理剂SCJ-966的用量与整理后织物的防紫外效果有关，而固着剂SCJ-939的用量则直接影响整理效果的耐久性。

6  易去污整理面料的生产

6·1 织物选择

     T4O/C60 24/24 96×64 CVC染色斜纹布

6·2   易去污机理

    易去污整理剂ZSR为全氟化合物的乳状聚合物，外观呈现棕黄色、粘稠液体由于其独特的结构特点，通过不同环境中自身大分子排列状态的变化，改变织物与介质的界面张力，使织物始终处于界面能量最低的状态，从而赋予织物一定的干防污性和良好的污物易洗涤性能。

6·3 工艺流程

    染色半成品→浸轧(易去污整理剂Z5R 60g/L，二浸二轧，轧余率75%→预烘(80℃)→拉幅烘干(110℃)→焙烘(160℃，2min)→预缩→成品.

6·4  注意事项

半成品应具备良好的渗透性能，同时确保进行易去污整理前布面的各类化学助剂彻底去除干净；浸轧易去污整理液之前应彻底清洁料缸、料槽及输料管，防止其它成分混入，影响整理效果；经易去污整理后，色光略有改变，漂白织物尤为明显。

表7  成品指标完成情况

织物

强力/N

缩水率/%

易去污效果/级

经

纬

经

纬

初始

洗20次

紫红

1063

596

1.6

2.7

4

3

浅蓝

1042

579

1.4

1.9

4

3-4

漂白

1121

602

1.0

2.4

4

3-4

7   结语

7·1尽量选用环保型整理剂，确保功能性整理产品的生态、绿色、安全，并力争生产过程的清洁、环保。

7·2在满足客户要求的前提下，将国产助剂作为首选，以利于降低成本。

7·3织物经功能性整理，普遍存在色光改变问题，应在仿色仿样时预先考虑。

7·4 多数功能性整理工艺简单，仅需借助普通的轧-烘-焙工艺，生产可行性良好。

7·5普通的印染面料经功能性整理后身价倍增，提高了产品的附加值，为中低档产品的高档加工开辟了一条新路。

参考文献

[1]阻燃剂FRC-2在纯棉织物的应用，王蓉 孙瑞凌《印染助剂》，1999，6

[2]北京洁尔爽高科技有限公司产品说明书