低温湿蒸免烫后整理技术yd5501
费浩鑫 上海第二印染厂（200090）
原载：《染整科技》2005/4；38-41
【摘要】湿蒸新技术应用于免烫后整理工艺是一种全新的交链工艺，且交链温度相对较低。本文进行了综合对比，确定了合适的处方用量及工艺条件，并且证明织物整理后的强力、平挺度和耐洗性优于常规焙烘工艺。
【关键词】整理剂;湿蒸;温度;免烫效果
1、前言
现代社会人们崇尚穿着舒适、易洗免烫。纤维素纤维树脂整理自1926年研制以来一直经久不衰。随着免烫整理助剂和工艺的不断推陈出新，在21世纪初又一次成
为化学领域中的热点，免烫整理产品在全世界流行起来。
在树脂和助剂方面推出了无甲醛和低甲醛树脂，有提高强力和免烫性能的助剂。在树脂整理工艺方面又分为面料和成衣免烫及VP气相整理工艺。而量大面广的面料免烫整理又分干式交链、潮式交链、二步法超交链及液氨处理加树脂整理。现在免烫整理做得比较成功的著名品牌首推日本日
清公司生产的 "SSP"面料。(Super soft peach skin)，其中几个最主要的指标如下:
|
|
原料 |
不合格 |
要注意 |
合格 |
|
W&W(级) |
T/C |
3.2以下 |
3.3-3.4 |
3.5以上 |
|
C |
2.9以下 |
3.0-3.2 |
3.5以上 |
|
|
缩水率(%)(纬向) |
T/C |
±1.1以上 |
|
±1以内 |
|
C |
±1.1以上 |
|
±1以内 |
|
|
防皱度(°) |
T/C |
274以下 |
275-299 |
300以上 |
|
C |
249以下 |
250-279 |
280以上 |
|
|
撕破强度(g)(纬向) |
T/C |
549以下 |
550-699 |
700以上 |
|
C |
549以下 |
550-599 |
600以上 |
目前世界上有的客户又提出了更高的免烫要求，按美国AATCC l24-2000测试标准，要求105℉洗5次，免烫性能达到3.5级，这对于高支衬衫面料来讲，要求是很严格的。
我厂曾做了大量的研究工作，采用优质棉花织布和液氨处理很难达到这个指标。曾用潮态交链方法放过大样，也因工艺复杂、设备控制要求高等原因，没有成功。为此，我厂把高级免烫后整理作为一项科研任务下达给技术开发科，设专职测试人员，考虑到织物洗涤后的W&W级要求，提高织物的湿折皱回能是关键。尝试用低温湿
蒸交链工艺来提高织物免烫性能。经数月的试验，发现，湿蒸免烫整理的产品在强力保持率、白度、平挺度和耐洗性方面明显优于常规的后焙烘工艺。
2、实验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 织物
50×50(144×80) 斜纹(骑兵斜)
80/2×80/2(130×80) 全棉府绸
40×40(133×72) 全棉府绸
2.1.2助剂
Arkofix NEC瑞士科莱恩公司产品
Catalyst LT-1瑞士科莱恩公司产品
强力补强剂E 上海理晃公司产品
Prote SetPI 宁波宝时助剂公司产品
Sandoperm CAN 瑞士科莱恩公司产品
2.2工艺流程
二浸二轧(浸轧率55-60%)→湿蒸(温度
130℃，湿度37±2%，时间3分钟) →皂洗→清
洗→烘干→柔软拉幅→防缩
2.3湿蒸小样机
由Benz样机改装
2.4主要测试方法
回复角(T+W) GB/T 3819-1997
平挺度(级) AATCC-88C
断裂强力
GB/T 3923.1-1997
撕破强力 GB/T 3917-1997
3、实验结果与讨论
湿蒸免烫整理工艺是将织物浸轧整理工作液后，不经烘干，直接在一个可控制的温度和湿度的反应箱内发生交链反应，由于织物是在潮态的条件下交链，所以整理织物的平挺度、耐洗性有明显提高，强力保持率较焙烘法高。我们曾收集了国内外的大量树脂及各类配套助剂，经过织物综合性能比较试验后，最后选定了瑞士科莱恩公司的快速反应树脂Arkonx NEC及配套催化剂。它的主要特点为:整理后织物的释放甲醛符合环保要求;交链焙烘温度低;有极高的干湿回弹性;耐洗、平挺度好;整理织物的强力损伤较小;手感柔软、滑爽。
3.1整理剂用量对织物免烫效果的影响
表l 整理剂用量对织物免烫效果的影响
|
配方及数据\编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Arkofix NEC |
120 |
140 |
160 |
180 |
- |
|
|
Catalyst LT |
24 |
26 |
28 |
30 |
- |
|
|
强力补强剂E |
30 |
30 |
30 |
30 |
- |
|
|
Prote Set PI |
20 |
20 |
20 |
20 |
- |
|
|
Sandoperm CAN |
20 |
20 |
20 |
20 |
- |
|
|
强力(N) |
T |
605 |
605 |
550 |
420 |
895 |
|
W |
290 |
250 |
240 |
240 |
475 |
|
|
撕破(N) |
T |
12 |
10.5 |
10 |
10 |
10 |
|
W |
7.5 |
7 |
6 |
5.5 |
8 |
|
|
回能 |
(T+W) |
243.3 |
273.3 |
283 |
297 |
- |
|
平挺度(级) |
洗一次 |
3 |
3.5 |
3.8 |
4 |
- |
|
洗五次 |
3 |
3.2 |
3.5 |
3.5 |
- |
|
由表1中可以看到，随着树脂量NEC浓度的增加，织物的回复角和平挺度有较大幅度的增加，而强力和撕破有较大幅度减少;综合平挺度与强力、撕破的平衡，初步确定80支高支府绸免烫整理的树脂浓度合适用量在140-150克/升之间。
3.2 焙烘温度对织物免烫效果的影响
瑞士科莱恩的Arkofix NEC是低温快速反应交链树脂，焙烘的温度是一个较主要的因素，由表2中可以看到随着温度的提高，回能和平挺度的提高已趋平衡，而强力和撕破则大幅降低，较适合的焙烘条件为130℃/3分钟。
表2 不同焙烘温度对织物免烫效果的影响
|
织物性能\焙烘温度(℃) |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
|
强力(N) |
T |
600 |
555 |
520 |
505 |
|
W |
240 |
225 |
205 |
190 |
|
|
撕破(N) |
T |
12 |
10 |
9 |
8.5 |
|
W |
8.5 |
7 |
6 |
5 |
|
|
回能 |
T+W |
237.6 |
281.6 |
286 |
292 |
|
平挺度 |
洗一次 |
3 |
3.5 |
4 |
4 |
|
洗五次 |
3 |
3.5 |
3.5 |
3.5 |
|
注:Arkofix NEC用量160克升;催化剂LT-1 28克/升;
助剂用量同表1;焙烘时间为3分钟。
3.5、湿蒸焙烘与正常焙烘的免烫性能比较
该试验是在高温湿蒸染色机上放大样。布料采用二种优质棉经液氨处理的府绸。规格如下:
a.4O×40(133×72)府绸
b.80/2×80/2(130×80)府绸
配方:Ankofix NEC l60克/升
催化剂LT-1 28克/升
助剂用量同(表1)
湿蒸工艺:温度130℃、湿度37±2%、时间3分钟
正常工艺:浸轧→烘干(100℃/3分钟)→焙烘(130℃/3分钟)
表3
不同焙烘工艺对织物免烫效果的影响
|
|
4O×40(133×72) |
80/2×80/2(130×80) |
|||||
|
空白 |
湿蒸 |
正常 |
空白 |
湿蒸 |
正常 |
||
|
强力 (N) |
T |
780 |
600 |
550 |
840 |
665 |
615 |
|
W |
435 |
325 |
265 |
445 |
300 |
285 |
|
|
撕破 (N) |
T |
10.5 |
11.5 |
11 |
9.5 |
12 |
11 |
|
W |
10 |
10.5 |
9 |
8 |
9 |
7 |
|
|
回能 |
T+W |
|
260 |
258.3 |
|
257.4 |
246 |
|
平挺度 |
洗1次 |
|
3.5 |
3.5 |
|
3.5 |
3.5 |
|
洗5次 |
|
3.5 |
3 |
|
3.5 |
3.2 |
|
通过表3可以看出，湿蒸交链对织物的强力和撕破的保持率要优于正常焙烘工艺，回能差不多，而平挺度的耐洗性得到了改善。我厂曾在湿蒸机上先后5次生产了40余种不同规格的全棉织物，每只规格50-100米，其中薄型色织面料31种、亚麻及棉交织织物8种，40支-120支等织物规格6种，经液氨整理加湿蒸免烫整理后，抽取10块样送上海英之杰(1TS)测试，经5次洗涤后，30%试样布达到3.5级,40%试样达到3.2级，30%达到3级。
4、批量投产
在大样试制的基础上，具备了大生产的条件。首先于2003年2月为上海源业纺织品公司加工了11万米50×50(144×80)斜纹(骑兵斜)衬衫面料，该面料制成衬衫出口到德国，质量要求很高，该公司曾化了二个月，先后在多家厂试大样都没有达到理想要求，我们采用了湿蒸免烫后整理的方法，解决了平挺度与强力损失之间的矛盾，经上海英之杰和宁波外贸商检测试平挺度为3.3级，5次洗涤后平挺度为3级。满足了客户的要求。另外为白玉兰染整有限公司加工了5万余米80/2×50(144×76)色织府绸。采用了高档的液氨处理和湿蒸免烫整理，产品经上海英之杰测试5次洗涤后平挺度全部达到3.5级，产品顺利出口美国。具体工艺条件如下:
(1)、工艺配方(g/L):
Arkofix NEC l40-180
Catalyst LT-1 22-28
Prote Set PI
20
Sandoperm CAN 20
强力补强剂E 20
(2)、工艺流程:
多浸一轧(轧液率55-60%)→湿蒸(温度130℃，湿度37±2%，时间3分)→皂煮平洗→烘干→柔软拉幅→防缩
(3)、成品物理测试数据
|
物理性能\织物 |
80/2×50(144×76)色织府绸 |
50×50(l44×80)骑兵斜纹 |
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强力 |
T(N) |
510 |
420 |
|
W(N) |
260 |
220 |
|
|
撕破 |
T(N) |
15 |
10 |
|
W(N) |
9 |
7.3 |
|
|
回复 |
T+W(°) |
290 |
280 |
|
平挺度 |
洗一次 |
3.8 |
3.3 |
|
洗五次 |
3.5 |
3 |
|
5、结论
5.1、湿蒸新技术应用于免烫后整理工艺是一种全新的交链工艺，经过批量生产的实践证明，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。
5.2、湿蒸免烫整理与树指交链工艺相比，工艺简单，控制方便，染料选择没有局限性，生产效率高。
5.3、湿蒸免烫整理的交链温度低，只需130℃，因此白织物经树脂整理后泛黄程度大为改善，客户要求白度高的织物用湿蒸新技术取代焙烘法生产就能顺利解决。(作者:高级工程师)