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Tencel/粘胶织物免烫整理工艺

来源:印染在线 发布时间:2015年03月18日

 

Tencel与粘胶纤维同属再生纤维素纤维,但由于生产工艺不同,致使超分子结构以及物理形态有所差异,物理性能有很大区别。Tencel纤维突出的优点是纤维的干、湿强力都很大,干强与涤纶纤维接近,湿强约为干强的85%。这说明纤维能较好地经受机械作用力及化学药剂的处理,不易使织物造成损伤。该纤维除具有天然纤维本身的特性外,还具有良好的吸湿性(吸水为70%,棉纤维吸水50%,粘胶纤维吸水90%)、较好的缩水性、舒适性、光泽度、染色性及生物降解性等。但同样突出的缺点是价格较高,易原纤化,高轴向溶胀性(Tencel的溶胀形式垂直于纤维轴线,溶胀度接近45%),手感较硬。粘胶纤维的优缺点正好与Tencel相反,而且手感柔软,毛感强,取两者混纺,即可改善Tencel的僵硬,又可赋予优良的强力,不失是一种有益的尝试。

对于两者的染色性能已有过较多的研究[12],但对Tencel混纺织物免烫整理研究较少。我们对一定比例的混纺面料,优选最佳的整理工艺。

整理的目标除了获得较佳的抗皱性外,整理品还应保持原有的光泽和质感,无黄变、手感滑爽丰满、柔软。然而,理想的免烫整理效果不可能仅通过Tencel本身的性能来获得,适宜的织物组织结构,恰当的前处理,以及适宜的树脂整理加工均可以提高TenceI的易护理性能,并同时具有价格

优势。

随着全球环保和健康意识的增强,醚化2D树脂、多元羧酸作为传统的N-轻甲基类树脂的替代物己逐渐为人们接受。

除了要降低Tencel面料的成本外,主要是追求得到高品质Tencel织物。整理的基本要求是:均衡的、稀疏的织物结构,通过染整前后加工使织物变得蓬松,并定形,通过整理获得舒适柔软的手感,高扭曲变形恢复性,优良的折皱回复性和洗后平整性。

1试验

1·1材料

65%TenceI(Acodis公司Tencel A100型纤维)35%粘胶混纺织物,规格为2/1斜纹呢,244g/m2

1·2药品

超低甲醛织物免烫整理剂尼普威Nupwell SDP 45%(新力公司)BTCA(丁烷四羧酸)免烫整理剂(常州印染研究所),氨基硅油柔软剂DH-710(杭州丹芙尼化学品有限公司),次磷酸钠(SHP),柠檬酸(CA),醋酸和NaOH等均为市售。

1·3仪器

Datacolor SF60O测色仪,实验用小轧车(台湾瑞比)Mathis万能蒸烘箱。

1·4·1预处理方法

[pagebreak]

Tencel纤维的横向溶胀度很大(40%以上),使织物在湿态时变得结构紧绷而僵硬,绳状加工时易产生擦伤及皱痕,且皱痕不易消失,经染色后更为明显。为克服以上缺点,一般Tencel织物退浆、染色都采用平幅加工,而原纤化及酶降解刚采用绳状加工。绳状加工必须加入脂肪酸酯类或聚酰胺衍生物类的低泡润滑剂,以减轻摩擦作用。试验用面料退浆、煮练的处理条件为:在卷染机上,平幅退浆/煮练(NaOH 3g/l,净洗剂LS 2g/l)95℃处理45min,热水清洗后冷水洗。

1·4·2碱处理方法

使用针板对织物施加一定张力,在NaOH溶液中浸渍2min,取出后静置8min,在水中漂洗,用3%HAC中和,洗涤至中性即可。

织物经以上前处理后,在实验室中浸轧纤维素交联树脂工作液,取不同树脂用量和柔软剂,采用轧-烘焙工艺。

1·4·3整理后织物检测

(1)用于耐洗性测试的洗涤方法

整理后织物于50℃洗涤,浴比1:50,白猫洗衣粉2g/L,洗涤8 min,甩干,漂洗2min,甩干;重复漂洗一次,晾干。

(2)干折皱回复角测定

50℃洗涤后采用织物折皱弹性测试仪YG541A测定折皱回复角,按GB3819-3方法,分干湿两种,经纬各测5次,取平均值。

(3)经纬向拉伸强力测定

采用Huntsfild-HlO织物万能强力仪,经向测三次,取平均值;撕破强力按照Elmendorf方法测定,耐磨性按照Martindale方法测定。

2结果与讨论

2·1低甲醛整理剂对织物免烫性能的影响

Tencel织物非常适合树脂整理,比较其他人造纤维,只需施加较少量的树脂即可获得很好的效果。据有关文献报道,通过苛性碱丝光处理可以提高织物湿折皱性能性。在对国内外有关免烫整理剂进行筛选的基础上,考虑到整理后织物上

游离甲醛对人体的刺激作用,以及日益严格的环保要求,采用超低甲醛、无甲醛整理剂是最基本的出发点[4]。我们选用改性N-羟甲基酰胺类整理剂Nupwell SDP

研究结果表明[3],采用改性N-羟甲基酰胺类整理剂进行DP整理,主要的影响因素是整理剂浓度、催化剂用量、焙烘温度和时间。织物二浸二轧(带液率70%)80℃预烘,160℃焙烘1-5min,整理剂用量为100-300g/L。以面料的折皱回复角、强力保留率、白度以及耐洗牢度指标衡量整理效果,结果见表1

l整理剂用量对Tencel混纺织物性能的影响

整理剂用量g/L

WRA

(+)

强力保留率%

耐洗牢度

白度%

100

230

65

0.45

61

150

235

62

0.56

73

200

257

52

0.67

70

250

261

49

0.64

66

300

268

45

0.69

65

未处理

169

100

-

78

:焙烘时间均为2min,整理剂用量与催化剂用量比为10:1;耐洗牢度=1-[(干折皱回复角-洗涤后折皱回

复角)/折皱回复角-未整理的折皱回复角]

从表l可见,整理剂用量从100g/L提高到250g/LTencel混纺织物弹性明显提高,强力保留率下降,白度稍有降低。当整理剂用量从250g/L增加到300g/L,弹性提高趋缓,强力保留率继续下降,白度下降也基本不变。考虑到Tencel混纺

织物在强力损失52%后仍保持较高水平,整理剂用量选200 g/L较适宜(见表2)

2不同焙烘时间对整理效果的影响

焙烘时间min

WRA(+)

强力保留率%

耐洗牢度

白度%

1

223

71

0.39

71

2

253

58

0.53

67

3

261

54

0.67

65

4

263

44

0.67

59

5

269

34

0.70

57

未处理

169

100

-

78

由表2知,焙烘时间从lmin延至3minTencel混纺织物弹性明显提高,强力保留率下降,白度稍有降低;当焙烘时间增加到5min,弹性提高趋缓,强力保留率继续下降,白度下降也基本不变。焙烘时间的延长有助于织物弹性回复角的提高,若焙烘时间过短,仅在织物表面发生交联;但焙烘时

间过长,将可能导致纤维在高温下脆损。综上所述,焙烘时间选3min较适宜。

2·2碱处理对Tencel混纺织物免烫整理效果的影响

由于TenceI纤维具有规整度很高的超分子结构,结晶度高,大量具有反应活性基团被封闭,各类化学试剂因难以渗透进人纤维内部,因此在整理前进行适当的碱处理[6],改变其超分子结构,增加其孔隙,使反应基团暴露,提高整理剂分子在纤维内的可及度,增加整理剂分子的交联量,从而获

得满意的耐久压烫效果。经不同浓度的NaOH溶液处理,再用整理剂整理比较折皱回复角(见表3)

3织物经丝光处理后整理效果比较

NaOH%

WRA(+)

强力保留率%

耐洗牢度

0

251

57

0.53

5

258

63

0.59

10

263

60

0.62

15

268

54

0.67

20

273

44

0.67

30

279

34

0.70

[pagebreak]

工艺室温浸轧NaOH溶液lOmin,水洗,中和(3g/L H2SO4),水洗,烘干,二浸二轧整理液,预烘,焙烘160℃×4min;

整理液配方Nupwell SDP 200g/L,氯化镁25g/L,柠檬酸2g/L,渗透剂2g/L

由表3分析比较可见,用NaOH进行前处理有助于织物回复角的提高,随NaOH浓度提高,织物回复角提高。这可能是经NaOH处理后,Tencel纤维结晶度下降,整理剂分子可进人的空间体积增大,数量增多,在纤维间形成更多的交联键。

NaOH用量越大这种交联越多,但随之带来的是纤维受外力作用时应力集中严重,断裂强度损失加大。综上结果,以NaOH浓度为20g/L,加张力室温处理lOmin,可获得满意结果。

2.3柔软剂使用效果

Tencel混纺织物经免烫整理后,手感变得僵硬,需加入柔软剂来改善手感,并希望织物弹性以及悬垂性都有一定程度提高。选用氨基硅油柔软剂DH-710,织物经树脂整理后再浸渍柔软剂。对比测试织物的免烫性能、白度以及拉伸强力保留率。由表4可见,无论是否进行树脂整理,经柔软整理后,折皱回复性都有提高,强力保留率下降,白度稍降低(6号试样则稍有提高)

4柔软剂对整理织物的影响

编号整理试样

WRA(+)

强力保留率%

耐洗牢度

白度%

l未经整理

169

100

-

78

2仅柔软整理*

197

84

0.45

69

3仅低甲醛整理剂

253

58

0.65

67

4低甲醛整理剂+柔软整理

271

54

0.68

66

5BTCA整理

264

60

0.66

71

6 BTCA整理+柔软整理

282

57

0.71

73

;*柔软剂30g/l,MgCl2 8%,分散剂1%,二浸二轧,80℃烘干3min,l20℃焙烘2min

氨基硅油本身具有较强的成膜性,弹性较好的膜使织物的形变恢复性提高。(此处稍有删节---编者)

实验中观察到织物手感及悬垂性有明显改善。

Tencel纤维具有较高的干湿强力,使用柔软剂后,强力损失稍大些,但仍在可接受的范围内。然而,考虑织物折皱回复性的提高,以及织物手感、悬垂性的改善,则得远大于失。

2.4无甲醛整理剂整理工艺研究

Tencel织物采用N-羟甲基类整理剂进行DP整理会引起甲醛释放,关系到人体健康以及环境保护,必然会引起广泛的关注,因而相继开发研制许多无甲醛整理剂。丁烷四羧酸(BTCA)是迄今为止最有效的无甲醛多元羧酸类免烫整理剂,最为有效的催化剂是次磷酸钠,但对Tencel/粘胶纤维的使用情况尚未见报道。我们选用BTCA免烫整理剂,根据对主要影响因素的分析,选定BTCA用量A,催化剂用量B,焙烘温度C,焙烘时间D作为实验因素,各因素取3水平,选用L9(34)正交

表,进行工艺探索,结果见表5

 

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