拒水拒油纳米整理在精毛纺后整理中的应用yd11107
黄冠红，江云利 常州新毅毛纺织有限公司，江苏常州
收稿日期：
作者简介：黄冠红(1965-)，女，工程师，主要从事精毛纺的生产管理和新品、新技术的开发和应用工作
原载：染整技术2009/4；27-29
【摘要】介绍了拒水拒油纳米后整理工艺的关键技术和纳米溶液的配制要点。通过试验，得到了精毛纺织的拒水拒油的最佳整理工艺。通过拒水拒油整理的毛涤和全毛织物具有良好的拒水拒油效果，并且具有较好的耐水洗和干洗性能。同时对比了拒水拒油纳米整理前后强力、颜色和干湿色牢度的差异。
【关键词】精毛纺织物；纳米；拒水拒油；功能整理；性能
【中图分类号】 TSl95．57文献标识码：B文章编号：1005-9350(2009)
纳米技术是当今世界较为先进的处理技术之一，毛纺织品是天然纤维织物。两者相结合生产出来的面料深受人们的喜爱。随着生活水平的不断提高，人们对衣着的要求也越来越高，因此羊毛织物的服用性能也越来越受人们的关注，特别是毛织物护理要求比较高，通常需要干洗，如何减少洗涤次数，方便护理和节约护理成本，就成了各精纺面料生产企业追求的目标和提高产品竞争力的关键。而要解决此类问题的主要方法就是要提高织物的防水、防油和防污性能。本文就精纺面料的拒水拒油纳米整理工艺进行了优化试验，并对其性能的影响进行初步探讨。
1 试验织物规格与测试方法
1.1 织物规格
试验织物规格见表l。
表1 织物规格
|
品号 |
原料成分 |
经纬纱 |
门幅/cm |
经纬密/根/dm |
米重/g |
组织 |
|
27720 |
100%毛 |
62/2×62/2 |
156-159 |
242×220 |
250 |
平纹 |
|
38643 |
毛52%涤48% |
72/2×68/2 |
156-159 |
233×222 |
235 |
平纹+四股纱 |
1.2 拒水拒油纳米整理剂
拒水拒油纳米整理剂是由NAN0-A(含氟整理剂)、XAN(架桥剂)、PBN(渗透剂、)JET-LF(柔软剂)和冰醋酸五种试剂组成。
1.3 性能测试方法
拒水性测试：拒水性和抗透湿性按AATTCC22标准方法测试：
拒油性测试：拒油性按AATCCll8-1992标准方法测试，、
2 拒水拒油纳米后整理工艺
2.1 后整理工艺流程
全毛品种JF28720后整理工艺流程：生修→烧毛→坯蒸→单煮→洗呢→双煮→吸水→烘呢→熟修→中检→刷剪→纳米整理→烘呢→中检→焙烘→罐蒸→轧水→烘呢→罐蒸→成品。
毛涤品种JF38463后整理工艺流程：生修→烧毛→连煮→cimi→双煮→吸水→烘呢→熟修→中检→刷剪→纳米整理→烘呢→中检→焙烘→罐蒸→轧水→烘呢→罐蒸→成品。
2,2 拒水拒油纳米整理乳化液的配制
(1)检查轧槽机内和配料桶有无锈水、油污以及残留溶液．如有必须及时清洁。
(2)空车运转检查机台有无异响、打顿现象．安全自停装置是否处于良好状态。
(3)检查坯布的品种，严格按要求对好呢坯正反面进行缝头，保持平直：两头必须用适当长度的引头布。
(4)根据需要整理布匹数进行配液量缸数的确定．防止助剂的浪费。
(5)将配料桶出口用纱布进行包缚，以便过滤助剂中的杂质。
(1)根据上机品种纳米加工工艺的要求．先进行所需四种纳米助剂用量的计算和称量工作。
(2)先在配料桶放约1／3的水．然后将所需助剂按要求的先后顺序化料、加料：化料时先将助剂用冷水稀释，倒入配料桶中，然后再将盛放助剂的容器放少量的水涤荡，倒入配料桶，如此往复，直至助剂全部进入配料桶；待四种纳米助剂全部加入结束后，往配料桶中注入清水，按先快后慢的原则，达到规定的容积，最后加酸。
(3)先加120 mL的冰醋酸，用搅拌机或搅棍搅拌均匀。然后取少量的溶液在酸度仪上进行测定，根据测定的结果追加醋酸，先适量少加，然后逐步调节、测定，直至酸度符合要求。
2.3 关键工艺
(1)JF28720是全毛强捻平纹组织，湿整理时必须增加坯蒸以增强干爽的风格：JF38643 由于是毛涤倒比例品种，cimi前的煮呢工艺要弱，洗呢工艺要强，以改善手感。
(2)为了减少加工的不均匀。应充分洗去布上的洗涤剂及其它残留物，并使布面保持酸性(面料的pH值低于7)。
(3)拒水拒油纳米整理采用浸轧法，二浸二轧，车速
(4)溶液的配制是纳米整理的关键，溶液的各种组分必须单独化料，按一定顺序进行添加，切不可混合化料!否则会产生助剂印。
(5)溶液的pH值一定要控制在3.5～4之间。
(6)控制好添加溶液的阀门量，使添加的助剂溶液缓缓注入小槽内，并保持被呢坯带走的溶液基本与注入的溶液量相等。
(7)经过纳米整理后的呢坯最好要经过轧水处理，以改善手感和减少树脂感。
3 拒水拒油纳米整理工艺的优化
根据拒水拒油纳米整理溶液的组成，其中NAN0-A是主要加工剂，为含氟防水防油整理剂，弱阳离子，其结构是单晶状，颗粒大小约l～100nm，由于具有纳米微粒所具有的小尺寸效应、表面和界面效应，同时纳米微粒又具有很大的表面积效应，所以在宏观上相当于有一层稳定的薄膜，使油和水无法与面料进行接触，具有很强的拒水拒油效果：XAN是架桥
剂，主要是使纳米材料与面料进行结合，在织物的表面形成了一层膜，阻止了油污、水等物质的渗透；JET-LF是一种柔软剂，通过柔软剂的多少来改善纳米整理对面料手感产生的影响：PBN是一种渗透剂，主要是使纳米整理剂能够与面料纤维充分接触，并且渗透到织物的内部；冰醋酸的目的是调节溶液的pH值，使溶液pH控制在3.5-4之间。五种成份的不同用量对拒水拒油纳米整理的效果和手感将起到不同的影响。同时拒水拒油纳米整理效果与焙烘的工艺也有很大关系，
对于拒水拒油纳米溶液的优化我们做了以下实验：
3.1 NANO-A和XAN的影响
(1)对JF28720品种，在架桥剂XAN
表2
NANO-A不同质量浓度与拒水拒油效果的关系
|
ρ(NANO-A)／(g/L) |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
拒水效果(分) |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
拒油效果(级) |
4 |
4 |
5 |
6 |
7 |
通过表2可以看出，在其他条件一定的情况下，随着NAN0-A质量浓度的增加，拒水的效果始终保持良好的状态，而拒油的效果则随着NAN0-A质量浓度的增加而效果变好，当达到
(2)对JF28720品种．在NANO-A质最浓度为
表3 架桥剂XAN不同质量浓度与拒水拒油效果的关系
|
ρ(XANA)／(g/L) |
10 |
15 |
20 |
25 |
60 |
|
拒水效果（分） |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
拒油效果（级） |
4 |
5 |
6 |
6 |
6 |
通过表3可以看出，拒水的效果随架桥剂XAN质量浓度的变化基本不变，拒油的效果随架桥剂XAN质过浓度的增加而增加，但到一定程度以后就不再变化，可能是当架桥剂XAN增加到一定程度以后，NAN0-A与纤维的结合就趋于稳定，同时，随着架桥剂XAN的进一步增加，织物的手感也会逐步变硬。因此，最合适的架桥剂XAN质量浓度为
3.2 柔软剂JET-LF对手感的影响
在JF28720和JF38643品种上，当NAN0-A为
3.3 焙烘工艺对拒水拒油效果的影响
当其他参数一定时，不同的焙烘工艺对拒水拒油效果见表4
表4 不同焙烘工艺与拒水拒油效果关系
|
焙烘工艺 |
温度℃ |
155 |
155 |
165 |
165 |
175 |
175 |
|
时间/s |
90 |
60 |
60 |
40 |
60 |
40 |
|
|
拒水效果（分） |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
|
拒油效果（级） |
5 |
4 |
6 |
6 |
7 |
6 |
|
根据表4的结果，在相同的条件下，焙烘温度越高，拒油的效果越好;同样的条件下，焙烘的时间越长，拒油的效果越好。但根据不同的颜色和规格，温度越高，时问越长，可能会引起颜色的黄变和强力的损伤，因此我们认为在拒水拒油效果保证的前提下，最佳的焙烘条件为
3.4 最优的纳米处理工艺条件
通过上述试验分析，最佳的纳米处理工艺为：
NAN0-A为
根据最佳纳米处理工艺，对JF28720和JF38643两个品种进行了拒水拒油效果测试，整理后的拒水效果为100分，拒油效果为6级，并且具有良好的耐水性和干洗性能，结果见表5。
表5 JF28720和JF38643的拒水拒油效果及耐水洗和干洗性能
|
织物 |
拒水效果(分) |
拒油效果(级) |
||||
|
成品布 |
10次水洗 |
10次干洗 |
成品布 |
10次水洗 |
l0次干洗 |
|
|
JF28720 |
100 |
90 |
100 |
6 |
4 |
6 |
|
JF38643 |
100 |
100 |
100 |
6 |
5 |
6 |
通过表5可以看出，两个品种经过10次水洗和干洗后，拒水性在90分以上，拒汕性在4级以上，仍然具有较好的防水和防油性能。
4 拒水拒油纳米整理对实物质量的影响
4.1 对强力的影响
拒水拒油纳米整理对强力的影响主要表现在两个方面，一是纳米整理使纤维表而覆盖了整理剂薄膜，增加了纤维和纱线问的抱合力，使强力有所增加;二是由于在焙烘过程中要有一定的温度和时间，使织物的纱线和纤维有损伤作用。因此我们用未经处理布和纳米整理后的成品进行了强力对比试验、测试结果如表6。
表6 JF28720和JF38643纳米整理前后的强力变化
|
织物 |
JF28720 |
JF38643 |
||
|
经向强力/N |
纬向强力/N |
经向强力/N |
纬向强力/N |
|
|
未整理布 |
285 |
268 |
598.7 |
518.5 |
|
纳米整理成品布 |
269.3 |
255 |
595.3 |
514.3 |
通过表6 可以看出，纳米整理对强力有轻微的损伤，对于全毛织物强力的损伤要大于毛涤织物的损伤。
4.2 对颜色的影响
通过对未整理布和经过纳米整理后的布进行颜色比较，发现JF28720和JF38643-A1#的颜色(黑色)色相略偏黄绿光，差异不大，同时有一定的增深效应。可能是因为经过纳米整理后，纳米颗粒的折射率比毛织物的折射率要低的原因，有纳米颗粒的毛织物表面形成均匀的纳米膜，降低了纤维表面的反射光，使表观色深K/S值增大，从而使毛织物颜色加深。JF38643-B1#的颜色是中烟灰色，通过对纳米整理前后的布进行对比，发现颜色变化要更大一些。由此可见，对于中浅色织物进行纳米整理，在条染拼毛和染色中一定要有一定的预留量和进行小样试验，以提高颜色的准确性。
4.3 对色牢度的影响
对未经整理布和经过纳米整理后的布进行色摩擦试验，结果如表7。
表7 JF28720和JF38643纳米整理前后色摩擦牢度对比
|
织物 |
JF28720色牢度 |
JF38643-B1#色牢度 |
JF38643-A1#(级)牢度 |
|||
|
干摩擦 |
湿摩擦 |
干摩擦 |
湿摩擦 |
干摩擦 |
湿摩擦 |
|
|
未整理布 |
3-4 |
3-4 |
4-5 |
3-4 |
4 |
3-4 |
|
纳米整理成品布 |
3-4 |
3-4 |
4-5 |
3-4 |
3-4 |
3 |
根据试验结果对比我们可以发现．全毛织物JF28720(黑色)和JF38643-Bl#(中烟灰色)的干湿摩擦色牢度没有发生明显变化，但是对于JF38643-A1#(黑色)却发生了较大的变化，干湿摩擦色牢度牢度下降了将近半级左右。因此在生产毛涤深色品种的拒水拒油整理时，在染色时一定要注意选择合适的染料，合理选择纳米助剂的种类和合适的焙烘工艺，以保证色摩擦牢度的合格可靠。
5 结论
通过小样试验和大样的成功生产，经拒水拒油纳米整理后的织物具有良好的拒水拒油效果。并且具有很好的耐水洗和干洗性能。既提高了面料的服用功能，又方便了服装的日常护理，提高了面料的附加值和企业的竞争力。该类品种的开发得到了市场的广泛认同，并取得了可观的经济效果。
6 参考文献
[1]刘洪凤等，织物的拒油整理[J]上海纺织科技，2002，(4)：49-50
[2]冯爱芬等，纯毛绒线的拒水拒油多功能整理[J]毛纺科技，2006，(4)：13-15
[3]姚金波等，毛纤维新型整理技术[M]北京，中国纺织出版社，2000