涤纶真丝化染整技木研究yd12207

王玉杰  陈国强   现代丝绸国家工程实验室苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021

收稿日期：2009-10-23

基金项目：国家自然科学基金项目(编号50673071)，江苏省高校自然科学基础研究项目(07KJD540188)

作者简介：王玉杰(1986-)，男，河南项城人，在读研究生，主要从事丝胶的提取及其对合成纤维的改性研究

原载：染整技术2010/3；9-11

 

    【摘要】本文尝试用环氧化合物作交联剂，采用碱减量和涂覆处理涤纶，将丝胶涂覆于涤纶织物上，并对丝胶涂覆前后的涤纶织物的某些性能进行测试，以求改善涤纶织物的性能。并通过考察PET真丝化改性后对其吸湿、放湿性进行考察和分析，来确定其最佳工艺。然后对PET真丝化后进行初步的染色实验。在此基础上，通过实验，对真丝化织物进行染色并对染色后性能进行比较分析，考察真丝化对纺织品的染色性能的影响。

    【关键词】真丝化；碱减量；染色；丝胶涂覆

    【中图分类号】TS 195.6  文献标识码：A  文章编号：1005-9350(2010)03-0009-03

 

l  前言

    涤纶是聚酯纤维的商品名称，聚酯纤维具有强度高、弹性回复性能好等优点，但吸湿性、透气性差，如果作为服用面料，涤纶织物的穿着舒适性较差。真丝织物的吸水性很好，将丝胶涂覆在涤纶等纤维上，能改善其性能[1]，并使其具有真丝的保健性能。由于制丝及纺织工艺的需要，蚕丝要进行脱胶处理，因此在制丝及丝绸生产厂家排放的废水中含有大量的丝胶，如何在减轻含丝胶污水对自然环境造成压力的同时，将丝胶作为一种天然资源来很好地开发和利用，是一项富有时代意义的课题。

2  实验

2.1 实验材料

    细旦涤纶织物，丝胶粉，交联剂EDF0808(环氧类化合物)，Na0H，KSCN，1227表面活性剂，乙二胺，无水碳酸钠；保险粉；冰乙酸(分析纯AR，浓度≥99.5％)；洗涤剂；细旦涤纶匀染剂；皂粒。

2.2  实验方法

2.2.1  碱减量和涂覆处理方法

    碱减量处理：涤纶织物在NaOH 6 g／L、1227表面活性剂3 g／L、乙二胺12％、温度90℃、浴比1:50的条件下进行处理。

轧烘焙法涂覆处理：将碱减量处理的织物浸在含丝胶、交联剂EDF0808、催化剂KSCN的整理液中，浴比为1:50，室温浸10 min，二浸二轧，轧余率100％，然后预烘(70℃，20 min)，焙烘(130℃，5min)，水洗(清水浸洗10 min)，晾干。浸渍法涂覆处理：将碱减量处理的织物投入含丝胶3％、交联剂EDF0808(占丝胶)50％、催化剂KSCN(占交联剂)50％的溶液中，浴比1:50，浸20 min，轧去多余的液体(轧余率为l00％)，升温至55℃浸60 min，后取出并轧去多余的液体(轧余率为100％)，放入烘箱中焙烘(130℃，5 min)，再水洗(清水浸洗10 min)，晾干。

2.2.2  染色工艺

    采用分散红玉SE-GFL和分散黄200％SE-GRFL进行染色，染料浓度：4％owf，细旦涤纶匀染剂：l g／L，浴比：1:30，pH：5～6。在10min内升温到60℃，然后按照每min升温2℃到120℃，保温25 min，冷却后皂煮(皂粒1 g／L)10min，晾干。

2.3  测定方法

    耐洗性：将涂覆处理的织物投入浴比为1:100、温度90℃的去离子水中15 min，测定织物的溶失率。

    吸湿性：将织物置于温度23～25℃、相对湿度77％～81％中24 h，测定织物的回潮率。

    透气性：在YG46l型织物中压透气量仪上测定。

    硬挺度：用斜面法在自制的设备上测定。试样15cm×2 cm，测试原理是将一定尺寸的织物狭长试条作为悬臂梁，根据其可挠性，测试计算抗弯长度，亦称硬挺度。

    皂洗牢度：皂洗牢度按照GB／T 3921.1-1997测定，并进行色差测定。

    摩擦牢度：耐摩擦牢度的测定(按GB／T3920-1997)进行分析，并进行色差测定。

3  实验结果及讨论

3.1  化学刻蚀减量处理对涤纶纤维结构的影响

    由涤纶织物的红外光谱图(图1)可知，化学刻蚀减量处理前后及不同的减量率对涤纶的红外光谱吸收峰的强弱变化有明显的影响。1502 cm-l对应的峰为涤纶织物中的苯环结构；1735 cm-1对应的峰为C=0的伸缩振动峰。图1显示，化学减量处理后，该吸收峰强度加强，并随着减量率的提高，该吸收峰逐渐的加强。当减量率在55％.时，大大强于无化学减量处理样品在该处的吸收峰。这是由于经过化学刻蚀减量处理后，在织物的表面引入了-CO0H基团所引起，随着化学刻蚀减量率的提高，有更多的-C00H基团被引入。因此，该吸收峰的强度逐渐加强，1238 cm-l及1093 cm-l对应的峰为C-O的伸缩振动峰，这2处的吸收峰也随着化学减量处理的加强而增强，进一步说明了涤纶织物上C-0的增加。

A.未减量处理 B.减量率4％ C.减量率28％ D.减量率55％

图1 化学减量处理涤纶织物的红外光谱图

3.2  轧烘焙法的丝胶浓度与增重率

    从表l可知，丝胶浓度在3％以下时，随着丝胶浓度的增加，织物的增重率增加较快；丝胶浓度超过3％时，随着丝胶浓度的增加，织物的增重率增加缓慢。由于增重率都比较低，所以改用浸渍法进行涂覆。

表1丝胶浓度与增重率

丝胶浓度%

1

2

3

4

5

增重率%

0.28

0.81

1.04

1.05

1.2

    注：交联剂比例为丝胶的50％，催化剂比例为交联剂的5O％

  丝胶浓度与纤维的增重率，丝胶包覆试验结果由图2所示，用增重率来反映丝胶的包覆效果。

图2丝胶浓度与纤维的增重率

增重率随着丝胶浓度的增加，而提高经碱减量处理后进行丝胶包覆处理的纤维增重率要高于未经碱减量处理的纤维，这主要由于经碱减量处理后，涤纶纤维表面因部分组织被水解而留下坑洼[3]，有利于丝胶沉积在纤维上面所致。

3.3  涂覆织物的耐洗性——溶失率

    从表2可知，未经碱减量处理的涂覆织物和经碱减量处理的涂覆织物，第一次洗涤织物的溶失率都比较高，这是因为涂覆后有丝胶、交联剂黏附在织物表面。但随着洗涤次数的增加，经碱减量处理的涂覆织物的溶失率逐渐减小，3次洗涤后织物的溶失率基本稳定在2％左右。说明丝胶在交联剂的作用下，与涤纶大分子发生了复杂的交联反应，有一定的涂覆牢度；而未经碱减量处理的涂覆织物，起初随着洗涤次数的增加，溶失率逐渐减小，这说明它的涂覆牢度不及经碱减量处理的涂覆织物。

表2  涂覆织物的溶失率％

洗涤次数／次

1

2

3

4

5

6

未处理涂覆织物

11.10

4.70

3.45

2.39

1.82

1.75

碱减量涂覆织物

11.07

4.76

2.16

1.87

2.10

1.87

3.4整理前后吸放湿性

    在吸放湿性上，测定了设想室外空气为20℃、65％条件下的吸湿率和设想衣服内出汗状态为40℃、相对湿度90％、条件下的吸湿率之差。这种差值越大，则吸收衣服内水蒸气汗，并向衣服外散发的能力就越大，可以说是舒适性良好的材料。为此，对涤纶纤维、减碱量处理的涤纶纤维、减碱量处理后涂覆丝胶的涤纶纤维进行了吸放湿性测定，如图3。

图3  真丝化前后织物的吸放湿性

    由图3可以看出，一般减碱量处理的涤纶纤维和未整理涤纶纤维在吸放湿性上几乎没有变化，而固着丝胶的涤纶纤维的吸放湿性却有显著提高。这是因为涤纶只含数目极少的末端羟基，大多数酯基也被晶体结构封闭，依靠氢键和范德华力与水分子结合，这种结合力是不强的，故回潮率低，吸湿性差。而经丝胶涂覆的涤纶织物，由于丝胶与涤纶大分子发生了交联反应，在涤纶大分子上引入了丝胶大分子，丝胶中含有大量的-OH、-NH2、-C00H等亲水基团，与水分子的结合，除以氢键和范德华力外，更多的以共价键形式结合[4]，这种结合是牢固的，故回潮率高，吸湿性得到较大改善。

3.5  真丝化织物染色后的K／S值和色牢度

表3  织物染色后的K／S值和色牢度

 

K/S值

摩擦牢度(级)

沾色牢度(级)

分散黄SE-GRFL

18.8004

4-5

4-5

分散红玉SE-GFL

18.2525

4-5

4-5

    由表3可以看出，真丝化织物经染色后表面得色量很高，织物摩擦牢度，沾色牢度，色差等服用性能没有改变，各项指标均符合要求。

   4  结论

    1、化学刻蚀减量处理的涤纶织物的结构，提高了涤纶织物的丝胶涂覆效果，使其具有高的增重率和耐洗性能。

    2、将织物置于温度20℃和40℃、相对湿度65％和90％，分别测定织物的回潮率、吸湿性，发现真丝化前后织物的回潮率和吸放湿性得到较大改善。

    3、对真丝化保健品进行染色实验，丝胶整理对织物染色性能摩擦牢度，沾色牢度，色差等服用性能没有改变，各项指标均符合要求。

5  参考文献

[1]盛家镛，林红，王磊等.易溶性丝胶粉的微细结构及理化性能研究[J]丝绸，2000，6：6～9

[2]纪佩珍，丝胶改性聚酯和聚酰氨纤维吸放湿的研究，浙江丝绸工学院报，1994，11(2)：23～26

[3]李之轶，许乾慰.高分子红外光谱的解析技术[J]上海塑料，2003，(3)：32-37

[4]张建飞，顾振亚，王杏梅等，乙二胺对涤纶织物改性的探讨[J]印染，1998，24(5)：8～101