纯棉薄型色织布免烫整理探讨yd13328

王薇 张勤 许国丽 韩冲    张家港市金陵纺织有限公司江苏苏州215631

收稿日期: 2010-09-O8

作者简介:王薇(1984)女,山东省烟台人,硕士研究生,主要从事纺织品功能后整理助剂的研究与染整新工艺的开发

 

原载：染整技术2011/2；22-25

 

【摘要】分别采用高温交联型及低温交联型免烫整理剂对纯棉薄型色织物进行免烫整理,发现采用高温交联型免烫整理剂FEL整理织物,强力损伤严重,需添加强力保护剂等来改善强力;而低温交联型免烫整理剂AP及RCT整理后织物,水洗后表观平整度可达到3.5级或以上,织物强力损伤明显较小,且可节约能源。

【关键词】纯棉色织物;薄型;免烫整理;低温型

【中图分类号】TS195.55  文献标识码:B  文章编号:10O5-9350(2011)02-0022-04

 

棉织物具有天然的舒适性和吸湿特性,而且具有可降解性,符合环保要求,一直是深受消费者推崇的环保面料。与此同时,棉织物存在抗皱性能差、容易形变、缩水率大的缺点,因此对棉织物进行免烫整理十分必要。免烫整理在改善纯棉织物折皱回复性、提高纯棉织物水洗后平整度的同时,对棉织物的物理性能有很大程度的损失。对于薄型纯棉织物,由于其本身强力绝对值较低,因此要选择适当的免烫整理剂,选取适宜的整理工艺,保证免烫整理后织物具有良好的干湿折皱回复性能,同时尽量降低强力损失,不影响织物的服用性。

目前,国内外已有染厂对免烫整理织物先进行液氨预处理,可提高织物的强力、断裂伸长度、耐磨性和弹性[1]。液氨处理作为一种高档的后整理技术,纯绵织物先经液氨处理,再进行免烫整理,可保留较高强力,如弹性回复角达到270-280°,强力保留大于70%,且具有较好的柔软性。不过由于液氨本身的特性,涉及到安全、环保、回收、成本等一系列问题,使得液氨整理的应用受到限制[2]。

本文选取市面上性能优良低甲醛免烫整理剂,采用传统干交联整理工艺,对纯棉薄型色织物进行免烫整理,其物理化学性能不得低于以下指标:

(1)外观:在AATCC124测试方法下经过5次水洗后外观可稳定在3.5级或以上; (2)拉伸强力:大于25 1bs(GB3932-1997方法); (3)撕破强力:大于1.5 1bs(GB/T3917-1997方法); (4)缩水率:达到0-3%(AATCC 135-2003); (5)缝线滑脱:大于18 1bs(ASTM D434-95方法); (6)甲醛含量：小于75ppm (GB/T 2912.1-1998方法) 。

1   实验

1.1  实验材料及仪器

织物:纯棉梭织物(123g/m2,130×100/40×50)

实验药品:交联剂KNITTEX FEL、交联剂KNITTEXRCT(亨斯迈纺织染化有限公司)、服丝平AP低甲醛树脂(巴斯夫(中国)有限公司)、MgC12・6H20(南京新旺化工有限公司)、INVADINE PBN(亨斯迈纺织染化有限公司)、So1usoft UP liq.(科莱恩化工有限公司)、弹性缓冲增强剂EDP(先进集团有限公司)实验仪器:UPE1连续式织物热定型机、M-TENDER立式轧车、H5K-S单臂万能强力试验机、美国E1mendorf织物撕破强力仪、SY-13缩水率标准试验机、YGZ系列常温震荡式小样染色机、6400型分光光度计。

1.2  染整加工过程

工艺流程:烧毛→退浆→丝光→定型→焙烘→预缩。

免烫整理工艺:

配制FEL免烫整理工作液→织物→浸→轧(带液率70%,pH值4-5) →烘干(95℃×2min)→焙烘(165℃×3min);配制AP免烫整理工作液→织物→浸→轧(带液率70%,pH值4-5)→烘干(95℃×2min)→焙烘(120℃×2min);配制RCT免烫整理工作液→织物一浸一轧(带液率70%,pH值4-5) →烘干(95℃×2min)→焙烘(130℃×2min)。

1.3  测试方法及标准

(1) DP值:根据AATCC 135《织物水洗尺寸变化检测》和AATCC124-2001《多次家庭洗烫之后织物表面外观》;

(2)织物断裂强力测试:根据国标GB/T3932―1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长的测定-条样法》;

(3)织物撕破强力测试:根据国标GB/T3917.1-1997《纺织品织物撕破性能第r部分:撕破强力的测定一冲击摆锤法》;

(4)游离甲醛含量测试:根据国标GB/T 2912.1-1998,采用水萃取法来测试纺织品游离甲醛的含量。

(5)缩水率测试:根据AATCC测试方法1352003《烫洗后至无尺寸的变化》;

(6)缝线滑脱测试:根据ASTM D43495《使用标准缝合来测定梭织物的缝口脱开的标准测试方法》;

(7)手感评级:从柔软性、丰满感、滑爽感三方面进行手感评级,共分5级,1级最差,5级最佳,见表1。

表1  手感评级

5

4

3

2

1

非常好

良好

稍好

稍差

差

2  结果与讨论

2.1  高温交联型免烫整理剂

选用超低甲醛高活性交联剂FEL,对纯棉薄型色织物进行免烫整理,研究整理剂用量对织物免烫整理效果及强力的影响,通过调整工艺处方,以达到前面所述物理化学性能指标。

2.1.1  交联剂用量的确定

在众多影响免烫整理后织物表观平整度的因素中,免烫整理剂用量的影响程度最大[3-4],因此,根据产品推荐用量及实际生产的要求,确定催化剂、柔软剂、渗透剂等的用量,研究免烫整理剂用量对织物免烫整理效果及强力的影响。

配制工作液,按照1.2中的工艺整理棉织物,测试整理后织物的强力及水洗五次后的DP等级,结果如下表:

表2  FEL用量对织物整理效果及强力的影响

FEL用量（g/L）

70

80

90

100

DP等级（级）

3.1

3.3

3.4

3.5

纬向撕破强力（1bs）

1.50

1.35

1.35

1.35

纬向断裂强力（1bs）

36.2

34.2

31.3

3O.7

注:根据产品推荐用量及实际生产,选取催化剂用量为交联剂FEL用量的30%,柔软剂UP用量为20g/L,渗透剂PBN用量为3g/L

由上表知,随着整理剂用量的提高,水洗后织物的DP等级逐渐提高,但强力亦随着下降。这是由于随着免烫整理剂及催化剂用量的提高,织物的交联程度及酸性催化降解的程度增大。当整理剂用量为100g/L时,整理后织物的DP等级可达到3.5级,但织物强力损伤严重。

2.1.2  聚氨酯弹性体的加入对整理后织物的DP等级及强力的影响

由2.1.1知,在免烫整理剂用量较低的情况下,整理后织物达不到所要求的DP等级;在高用量的情况下,织物强力损失严重。聚氨酯[3-5]是由双异氰酸酯与聚乙二醇醚或酯聚合得到的高分子化合物,因其成膜具有极好的机械性能(成膜完整性好、牢度高、抗张能力强、弹性好等),在免烫整理中取代一部分树脂,可以明显提高织物的回弹性和织物强度。本文采用聚氨酯弹性体作为强力保护剂,与免烫整理剂同浴整理纯棉织物,以使整理后织物获得较高的DP等级,同时保持较高的强力保留率。

表3  聚氨酯对织物DP等级及强力的影响

EDP/g/L

30

40

60

80

DP等级/级

3.3

3.3

3.3

3.4

纬向撕破强力/1bs

1.45

1.45

1.5O

1.55

纬向断裂强力/1bs

33.8

33.6

33.3

33.2

注:交联剂FEL用量为100g/L,催化剂用量为交联剂FEL用量的30%,柔软剂UP用量为20g/L,渗透剂PBN用量为3g/L

加入聚氨酯弹性体对织物DP等级的影响不显著,但可提高织物强力,且用量越大,强力提升幅度越大。采用高温焙烘工艺,织物平整度要达到3.5级,需使用高用量的免烫整理剂,因此导致织物强力损伤严重,为降低强力损失需添加一定量的强力保护剂,提高了生产成本。另外,经焙烘后色光变化较大,缸差难以控制,不利于大批量生产。

2.2  低温交联型免烫整理剂

棉织物免烫整理中,造成强力损伤的原因有两个: 一方面,整理剂在棉纤维内部形成分子内和分子间交联,降低了纤维素分子链的移动性,增加了棉纤维基质的脆性;另一方面,焙烘条件下,酸性催化剂引起纤维大分子的降解[6]。要达到一定的DP等级,交联所造成的强力损伤是难免的。Xu等人指出,当焙烘温度高于160℃,织物的强力损失主要来源于酸降解而导致棉纤维分子量的降低[7]。因此,免烫整理织物在较低的温度下进行焙烘,有利于提高织物的强力保留率。

本文选用两只性能优良的高反应性、低甲醛、低温交联型免烫整理剂服丝平AP、KNITTEX RCT对棉织物进行免烫整理。此类免烫整理剂具有较高的反应活性,可以在较低的温度下与棉织物上的-OH发生交联反应,从而减少了高温焙烘条件对棉纤维的损伤,同时达到节约能源的目的。

配制工作液,按照1.2中的整理工艺纯棉织物进行免烫整理,研究整理后织物的强力、水洗后DP等级与免烫整理剂用量的关系,测试结果如下表:

表4  AP用量对织物整理效果及强力的影响

AP/g/L

150

180

200

220

240

DP等级/级

3.5

3.5

3.5

3.6

 

纬向撕破强力/1bs

1.6O

1.6O

1.40

1.25

1.25

纬向断裂强力/1bs

38.64

36.91

36.10

35.16

33.78

注:根据产品推荐用量及实际生产,选取催化剂用量为AP用量的10%,柔软剂UP用量为zOg/L,渗透剂PBN用量为3g/L。

表5  RCT用量对织物整理效果及强力的影响

RCT/g/L

100

120

130

140

150

180

DP等级/级

3.3

3.4

3.5

3.5

3.5

3.6

纬向撕破强力/1bs

1.55

150

1.5O

1.35

1.15

1.15

纬向断裂强力/lbs

35.41

33.67

33.38

32.91

32.37

31.83

注:根据产品推荐用量及实际生产,选取催化剂用量为RCT用量的30%,柔软剂UP用量为20g/L,渗透剂PBN用量为3g/L

由上表知,随着免烫整理剂用量的提高,织物的DP等级显著提升。对AP来说,当用量为180g/L时,DP等级即可达到3.5级,同时织物强力也可达到要求;对RCT来说,当其用量为130g/L时,DP等级即可达到3.5级,继续提高用量,DP等级提升不显著,且强力损伤增大。因此,确定免烫整理剂AP、RCT在纯棉织物免烫整理中的用量分别为180g/L、130g/L。

3   S样生产工艺

3.1  工艺流程

同1,2。

3.2  工艺条件

(1)AP免烫整理液配方/(g/L)

AP                  180

催化剂氯化镁        18

柔软剂UP            20

渗透剂PBN           3

尿素                 5

车速/(m/min)     30

(2)RCT免烫整理液配方/(g/L)

RCT               130

催化剂氯化镁       39

柔软剂UP           20

渗透剂PBN          3

尿素                5

车速/(m/min)         30

3.3  成品质量指标测试结果

表6三种处方整理后织物质量指标测试结果

质量指标

原布

AP

RCT

DP等级/级

1.5

3.5

3.5

纬向撕破强力/1bs

2.2

1.7

1.5

纬向断裂强力/1bs

51.6O

39.59

34.35

游离甲醛含量/ppm

O

24.0

34.2

缩水率%

经向

1.9

1.8

1.6

纬向

1.3

1.3

1.2

缝线滑脱/1bs

46.4

35.63

26.82

手感评级/级

1

3

2/3

注:预缩时原布的缩率设定为5.5%,免烫整理后织物的缩率设定为3%

4   结论

(1)高温交联型免烫整理剂FEL,用量为100g/L时,整理后织物表观平整度可达到3.5级,但强力损伤大,色变严重,需添加强力保护剂来降低强力损伤。

(2)低温交联型免烫整理剂AP、RCT,在棉织物上均可达到较高的DP等级。二者用量分别为180g/L、130g/L时,整理后织物的DP等级可达到3.5级,且强力符合要求。通过S样生产实践,发现经这两只免烫整理剂整理后的织物均可达到所要求的各项指标。另外,采用低温交联型免烫整理剂还可达到节约能源的目的。

因此,推荐采用低温交联型免烫整理剂AP、RCT对纯棉织物进行免烫整理,DP等级可达到3.5级,同时各项物化性能均可达到要求。

5  参考文献

[1] 戴飞,宋曲一,崔维怡等,纯棉织物采用液氨进行抗皱免烫整理的发展[J]国际纺织导报,2001,4;73

[2] 王潇,改善防皱整理织物强力损失的研究[D]东华大学硕士学位论文,2007

[3] 陈贵珠,李颖君,张庆,全棉薄织物的高强力保留率免烫整理[J]印染,2009,20;25

[4] 张晓红,王树银,棉织物的一种低甲醛免烫整理剂[J]新纺织,2003,11;10-13

[5] 丁颖,沈勇,王黎明等.聚氨酯对棉织物免烫整理的影响[J]印染,2005,21;1

[6] 毛志平,DP整理纯棉织物物理性能的损失[J]纺织学报,20O3,24,1;74-76

[7]Xu W.L.et a1,Cotton Fabric strength Loss from Treatment with Polycarboxy1ic Acids for Durab1e Press Performance. Texti1e Res.J.,2000(70);957-961