低甲醛免烫树脂整理剂的应用qq17
赵渤 敦素莉 任荣琴 石家庄市联邦科特化工有限公司
郭志慧 石家庄名世锦簇纺织有限公司
原载:第七届全国印染后整理论文集(2008.12);118-123
【摘要】织物的免烫树脂整理,前焙烘,后焙烘,低温交联。免烫+硬挺丰厚整理,免烫+易去污整理。
【关键词】 免烫整理 助剂的选择 应用工艺
1.前言
纯棉织物,手感柔软,吸湿性好,穿着透气舒适。深受市场的青睐。为改变棉织物穿着和洗涤过程中容易起皱,不挺括的缺点,常对棉织物进行免烫树脂整理。
树脂整理剂,有无甲醛和含甲醛树脂两种。无甲醛树脂绿色环保,但加工后的织物回弹性低,不能满足纯棉织物防缩、防皱的要求。含甲醛树脂,多是N一羟甲基酰胺类改性树脂。
经含甲醛树脂免烫整理后,织物上释放的甲醛对服用者、环境带来的危害,已引起社会各界的重视。世界各国纷纷对服装及装饰用纺织品上的释放甲醛量制订了一系列严格的标准。如:我国的GBl8401-2001规定甲醛限量:婴儿服装为20
ppm,直接接触皮肤的服装为75 ppm;非直接接触皮肤的服装为300 ppm;日本规定甲醛限量:直接接触皮肤的服装为75 ppm;直接接触皮肤较少的男女衬衫、睡衣为300
ppm。目前棉织物的免烫整理多采用低甲醛整理剂。
按照加工工艺流程,纯棉织物的抗皱或免烫整理一般有前焙烘干交联、后焙烘干交联、潮交联、湿短蒸、成衣免烫和气相交联
(VP整理)六种工艺。
潮交联工艺,常用来生产高档的衬衣和床单等薄织物。织物浸轧树脂液,烘干至特定的含潮率,然后在20-30℃温度下堆置反应。潮态交联在低温反应,可以使整理后的织物达到非常好的防皱免烫效果,具有良好的回弹性和平整度,并且强力损伤也较小。但由于使用了强酸作为催化剂,染料选择有局限性,并且工艺时间很长,工艺参数难以准确控制,容易引起质量偏差,生产效率不高。
湿短蒸工艺,织物整理后的强力保持率、平挺度、耐洗性明显优于常规焙烘整理工艺。湿短蒸工艺,温度130℃,湿度37±2%,时间3分,条件要求严格,蒸后应皂煮平洗。受设备的制约,还未大量推广。
气相交联对设备及环保的要求极其严格,工艺条件较难控制,目前只有日清纺和雅戈尔在用。
成衣免烫,多指做成衣在服装厂或水洗厂浸渍树脂整理液,然后做定型、焙烘。与织物的后焙烘工艺不同。
前焙烘干交联工艺,也就是我们通常所说的熨烫整理。这种方法整理得到的织物,干防皱好,具有良好的回弹性和平整度,可得到一般的外观和一般的免烫效果,但不能得到永久性的褶皱和折缝,强力损伤较大,湿防皱性差,经洗涤后仍会产生折痕;手感偏硬。因对设备要求低,加工办法简单,生产效率高,有利于连续化生产;是印染企业免烫整理中最普遍使用的生产工艺。
本文按前焙烘、后焙烘和低温焙烘三种不同干交联工艺,介绍了我公司与工艺相适应的低甲醛免烫整理系列产品和配套助剂。
2.试验
2.1助剂选择
前焙烘免烫树脂NFD,催化剂CS-200;后焙烘免烫树脂NLD,催化剂CS-100,低温焙烘免烫树脂NDD,催化剂CS-300;易去污整理剂 SR-82,柔软剂DT-50B,柔软剂DT-3040,柔软剂DT-30,柔软剂 DTS;纤维保护剂DT-330,纤维保护剂 DT-6500,硬挺剂YT-70A。以上均为石家庄联邦科特化工有限公司的产品。
2.2测试标准
2.2.1 平整度: AATCC 124—2001;
2.2.2 折痕持久性: AATCC 88C—2003;
2.2.3 甲醛含量: LAW ll2;
2.2.4 拉伸强力(条样法):ASTM D 5035;
2.2.5 撕破强力(梯形法):ASTM D 5587;
2.2.6 干回复角: AATCC 66
2.2.7 易去污: AATCC 130-2000
2.2.7 马丁代尔耐平磨: ASTM D 4996;
2.2.8 耐洗性:AATCC135(1)(Ⅲ)(A)iii法:洗涤循环设定为常规织物,洗涤条件设定为(41±3)℃×12分钟,干燥方法设定为滚筒式烘燥。
2.3 前焙烘低甲醛树脂NFD
我公司在低甲醛NSD的基础上,推出了低甲醛树脂NFD。用NFD 树脂整理的织物,游离甲醛含量低,免烫效果好,黄变小。树脂用量低,降强小。
2.3.1织物规格:全棉40×40×133×72漂白府绸
2.3.2工艺流程:
印染半成品→ 浸 轧工作液(带液65-70%)→预烘(120℃)→焙烘(170℃×45″)
2.3.3实验配方(g-l)及结果:
NFD
|
60 |
- |
- |
国外产品A |
- |
60 |
- |
国外产品B |
- |
- |
60 |
CS-200 |
20 |
20 |
20 |
工作液PH |
4.5-5 |
4.5-5 |
4.5-5 |
布面甲醛(ppm) |
45.6 |
43.6 |
42.0 |
平整度(级)(洗5次) |
2.8 |
2.8 |
2.8 |
白度(%) |
83.5 |
83.3 |
83.8 |
回复角T+W(°) |
380.7 |
390.6 |
371.3 |
拉伸降强 纬向(%) |
18.3 |
28.4 |
23.3 |
撕裂降强 纬向(%) |
38.7 |
38.0 |
39.6 |
2.3.4结论
相同用量对比,整理后的全棉漂白府绸织物,拉伸降强,明显好于同类对比产品;白度、布面游离甲醛含量、水洗5次后的平整度,国外产品效果相同;恢复角,比产品A 略差,比产品B好;撕裂降强,比产品B 略差,与产品A基本相同。
我公司NFD树脂,综合性能达到了国外同类产品的效果。
2.4 树脂+硬挺+耐磨整理
在织物树脂整理液中加入YT-70A。使纯棉织物在穿着过程中挺括、有身骨、手感丰满,透气性、速干性好,穿着舒适;赋于全棉织物独特的产品风格。纤维保护剂DT-330,用于免烫整理工艺,手感柔软,织物强力损失小,是我公司的新一代强力保护剂。
2.4.1织物规格: 全棉20×16×128×60染色纱卡
2.4.2工艺配方及流程:
工艺配方(g-l)
免烫树脂 NFD 60
催化剂 CS-200 18
柔软剂 DT-50B 10
纤维保护剂DT-330 40
硬挺剂 YT-70A 60
渗透剂
3
工作液 PH 4-5
工艺流程:染色半成品 → 浸轧工作液(带液65-70%)→烘干(110-120℃)
→焙烘(150℃×3′)
2.4.3试验结果:
DP级 (水洗5次) |
布面游离甲醛 (ppm) |
耐磨性 (转) |
纬向拉伸强力(N) |
纬向撕裂强力(N) |
3.8 |
47.5 |
2根-20500转 |
315.6 |
13.6 |
2.4.4 结论
纤维保护剂DT-330,在免烫+硬挺工艺中,显著提高了织物的耐磨性,从而提高了织物的服用性能。
硬挺丰厚剂YT-70A和柔软剂DT-50B配合使用,为织物提供柔软、厚实、丰满的手感。根据客户不同的手感要求,调整YT-70A和DT-50B的用量,可产生不同的手感风格的产品。
2.5免烫加易去污
前焙烘树脂整理的织物,干态防皱性好,湿态防皱性差,在水洗过程中会产生折皱。为了减少洗涤时间,减少织物在湿态的折皱产生,常做免烫+易去污整理。使织物上的污物在短时间内,能充分去除。
2.5.1织物规格:染色全棉20×16×128×60纱卡。
2.5.2工艺配方及流程:
工艺配方(克-升)
免烫树脂 NFD 65
催化剂 CS-200 20
易去污整理剂 SR-82 40
纤维保护剂 DT-6500 30
柔软剂 DT-3040 40
工作液 PH
4-5
工艺流程:染色半成品→ 浸轧工作液(带液65-70%)→烘干(110-120℃)
→焙烘(150℃×3′)
2.5.3成品指标测试:
经向撕破(N) |
纬向撕破(N) |
平整度(级)(洗5次) |
易去污(级) |
23.13 |
14.22 |
3.5 |
3 |
2.5.4结论:
免烫树脂降低易去污的效果,免烫+易去污整理,易去污的用量比单独易去污加工用量高,视客户的要求而定。
我公司的纤维保护剂DT-6500和柔软剂DT-3040,对易去污效果基本无影响。加工后的织物手感柔软,综合性能好。
2.6后焙烘工艺
经后焙烘工艺整理的织物,能得到永久性的褶皱和折缝,干态防皱好,具有良好的回弹性和平整度。有利于保持织物永久性定形效果。但预烘后要经较长时间的运输和储存,做成成衣后通过焙烘进行交联。因此对树脂、催化剂和添加剂的选择和用量要求严格控制。
我公司的后焙烘免烫树脂 NLD及配套助剂,后焙烘效果好,褶皱成型性好,织物游离甲醛含量低,强力损失小,手感柔软。
2.6.1织物规格:全棉20×16×128×60染色纱卡
2.6.2工艺配方及流程:
工艺配方(g-L):
免烫树脂 NLD 100
催化剂 CS-100 30
纤维保护剂 DT-330 30
柔软剂 DT-30 40
渗透剂
2
工作液 PH 4-5
工艺流程:
染色半成品→浸轧工作液(带液率65%~70%)→定型机预烘(80-90℃,布面含潮率8%~10%,落布温度低于40℃) →制衣→熨烫→焙烘
2.6.3成品质量测试:
|
拉伸强力 |
撕破强力 |
DP级 |
褶皱 |
甲醛含量(ppm) |
干摩 (级) |
湿摩 (级) |
原样变色(级) |
||
经向 |
纬向 |
经向 |
纬向 |
洗5次 |
洗5次 |
|||||
初始 |
485.6 |
200.6 |
20.8 |
17.5 |
3.5 |
4 |
40.2 |
4 |
2-3 |
3-4 |
放置三个月 |
400.2 |
190 |
12.5 |
14 |
3.5 |
4 |
50.5 |
4 |
2-3 |
3-4 |
2.6.3结论
织物浸轧树脂液后,定型机预烘温度应低于90℃,否则容易引起树脂交联。烘干时间由织物含湿率而定。加工过程中,要保证织物的含潮率在规定范围内,严格执行生产工艺。含潮率不同,是引起后焙烘效果不同的主要原因之一。
烘干后落布温度要低于40℃。打卷,应保证织物无折皱。
2.7低温焙烘
纯棉高支高密织物,光泽柔和,质地细密,手感滑爽柔软,吸湿性好。穿着透气舒适。具有飘逸和垂挺的风格,是中高档衬衫和夏季服装的主要面料之一。常规树脂整理后的织物,DP级低,织物降强严重。穿着过程中易起皱,成衣的易护理性差。
树脂整理的低温焙烘工艺,对设备要求低,工艺简单,适用于可做前焙烘树脂加工的工厂。整理后的织物DP级高,手感柔软,游离甲醛含量低。
2.7.1织物规格:全棉40×40×133×72染色府绸
2.7.2工艺配方及流程:
(1) 、树脂整理液配方(克-升)
免烫树脂 NDD 230
催化剂 CS-300 35
纤维保护剂 DT-330 30
渗透剂
3
工作液 PH 4-5
(2)、柔软液配方(克-升):
纤维保护剂 DT-330 30
柔软剂 DTS
30
渗透剂 2
工艺流程:
染色半成品→浸轧树脂工作液(带液率65-70%)→预烘(小于90℃,含潮率5-8%)→焙烘(120℃×2′) →平幅水洗(45-50℃,pH 5.5) →烘干→柔软整理 (带液率65-70%)→轧光、预缩整理
2.7.3成品指标测试:
实验结果 |
拉伸强力(N) |
撕破强力(N) |
|||
经向 |
纬向 |
经向 |
纬向 |
||
原布 |
680 |
301 |
19.7 |
10.8 |
|
织物强力 |
496.2 |
179.7 |
11.1 |
6.4 |
|
降强(%) |
27 |
40.2 |
43.6 |
40.5 |
|
游离甲醛(ppm) |
50.2 |
||||
DP级 |
初始 |
3.5-4 |
|||
水洗5次 |
3.5 |
2.7.4结论
由于织物的纬向强力低,整理后的织物,纬向强力相应也低,但织物的纬向降强不高。高支高密织物的免烫树脂加工,应控制前处理加工工艺,满足工艺要求的前提下,尽可能保证织物的各项强力。
我公司的低温焙烘树脂及配套助剂,加工的织物游离甲醛、强力、DP级各项指标,能达到织物的服用要求;是高支高密织物,免烫树脂加工的新产品。
2.8树脂加工中应注意的问题
2.8.1织物的准备
在能达到印染工艺要求的前提下,织物的前处理,尤其是高支高密织物,要尽可能避免前处理加工对织物强力的降低,保证织物的强力。
树脂整理,可能引起织物色光的变化,要求选择与树脂加工工艺相适合的染料。通过全工艺打样,确定织物色光。
织物在树脂整理前,要求亲水性好、吸湿均匀。印染半成品,应充分水洗,布面PH在6-7,不含碱性物质。半成品水洗时,可浸轧我公司PC-01中和酸 3-5克-升,以中和织物上的碱性物质。
2.8.2免烫树脂及配套助剂的选择
不同免烫加工工艺,应选用不同的免烫树脂及相应的助剂。催化剂与免烫树脂的配套使用,至关重要。
2.8.3免烫整理工艺的选择
浸轧工作液,轧力大小要适中,织物带液应均匀。在定型机上预烘,要求织物含水率30%以下。
焙烘时间取决于焙烘温度。焙烘温度太低,树脂交联不充分,织物的免烫效果差,游离甲醛含量高;焙烘温度太高,纤维损伤严重,织物强力下降明显。建议采用低温焙烘工艺。
2.8.4多功能复合整理各助剂的相互影响
免烫系列的多功能复合整理中,要优选配伍性好的助剂,最大限度的减少各助剂间的相互影响。
2.8.5测试条件的影响
实验测试标准应按客户要求,现在很多要求是客户独有的。只有按客户的要求,测试相应的指标,才能推出满足客户要求的最佳工艺。
3结论
高性能的免烫产品,需要高性能的免烫树脂和相应的配套助剂。工艺的选择受加工设备和加工织物的制约。树脂整理要考虑印染厂织物加工从前处理到后整理的整套工艺,是个系统工程。
只有优选助剂,采用合理的加工工艺,才能达到满意的免烫整理效果。
参考文献:
[l] 王菊生 孙皑,《染整工艺原理》1990
[2] 唐人成 赵建平,《Lyocell纺织品的染整加工技术》2001
[3] 罗巨涛,《染整助剂及其应用》,2000