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细特粘纤多功能涂层产品工艺探讨

来源:印染在线 发布时间:2015年03月30日

1.概况

我国自七十年代开始研究涂层技术以来,先后有若干涂层产品问世。其中服饰用涂层织物多为锦纶、涤纶、涤/棉织物的聚丙烯酸酯(PA)或聚氨酯(PU)涂层产品,一般存在着静电强、易沾污、吸湿透气性差、功能单一等问题。尽快解决目前涂层产品的不足之处,开发新的多功能涂层织物,已显得十分必要。为改善涂层织物的服用舒适性,大多对基布进行亲水性整理或增加了混纺棉比例等措施。为从根本上解决此问题,我们想到了粘胶纤维,它吸湿性良好,不产生静电,服用舒适,但市场上多为19.4×19.4Tex268×268中特低密品种,不适合做涂层基布。从外贸单位和我公司的国外用户的信息反馈看,市场需求一种更新换代的细特高密粘纤织物,特别是仿丝绸涂层产品。经考察论证,我们优选出细特中密粘纤织物做为基布,经防水透湿、防钻绒、耐水压或防风保暖、防水、防钻绒多功能涂层整理,开发出集柔软、舒适性好的丝绸风格及多功能性于一体的产品,现对其染整涂层加工工艺进行探讨。

2.主要设备及助剂?

生产设备主要是台湾产双液流喷射染色机,台湾产浮动刮刀式涂层防水联合机。

前处理助剂主要有恒利化工JSC系列精炼剂、渗透剂、稳定剂,BF7658淀粉酶、纯碱、双氧水。

涂层防水用助剂主要有AG710防水剂,SM超柔软氨基硅油,PUW1PUT2聚氨酯涂层胶。

3.主要检测方法

泼水度(沾水)GB4745纺织物表面抗湿性能测定方法(沾水试验方法)测定

硬挺度按ZBW0400487硬挺度斜面臂法测定。

透湿量按GBT1270491织物透湿量测定方法(透湿杯法)测定

耐水压按GB4744纺织物抗渗水性能测定静水压试验测定

防钻绒性按GBT1270591织物防钻绒性试验方法测定。

4.前处理工艺探讨

优选出的坯布规格是纯粘纤14.6×14.6Tex394×315(以下简称R100%)和粘涤70307.32×7.32Tex434×276(以后简

R70T30)前者用1.33dTex1.2D)细特粘纤纺织而成,后者用0.89dTex0.8D)涤纶,1.11dTex1.0D)粘纤超细短纤维纺织而成,由于二者主要成份是细特粘胶纤维,具有湿强低、不耐强碱等特点,在染整过程中要尽量避免强条件处理。为此,我们采用低张力松式、短流程的溢流机前处理工艺,保证了产品的丝绸感和低的水洗尺寸变化率。

R100%品种坯布上浆量约为6.5%,主要成份是淀粉,含少量PVAR70T30品种坯布上浆量约9.5%,主要是PVA(占总浆量50%)和变性淀粉(占总浆量41%)及抗静电剂等。经试验,以退煮漂工艺最好。即以双溢流染色机上先用淀粉酶退淀粉浆,然后直接升温热洗,洗掉大部分PVA;换水用双氧水及助剂98℃漂白,同时残余的PVA浆料得以彻底去除,前处理效果达到染色用半成品质量要求。

表一前处理半成品效果

品种

毛效(CM30Min)

减量率%

白度

R100

7.9

6.9

R0T30

9.6

9.3

注:减量率%=(煮漂前织物重-煮漂后织物重)÷煮漂前织物重×100

5.染色工艺探讨

5.1.细特粘纤织物染色有许多区别于常规纤维的特性,主要是细特纤维比表面积大、表面呈漫反射,因此上染速率较快,匀染性差,不易染深,色光不鲜艳,尤其是溢流染色时这些特征表现得更为明显。为此我们选用染色饱和值高、提升力好、发色强度高的染料,优选出KE型、M型活性染料。对粘涤品种先采用匀染性好的低温型分散染料染涤,再用活性染料套粘,得到了比较理想的效果,各项牢度达到企业标准要求(见表二)

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表二.染色牢度

测试项目

所用染料

耐洗()

耐摩擦()

耐刷洗()

变色

沾色

干摩

湿摩

分散/活性

4

4

4

34

4

活性染料

34

4

34

3

34

5.2.前防水

染色后的烘干很重要,由于我公司目前用滚筒烘干,若直接烘干,粘纤的湿热变形很大,手感板硬。我们采用第一排滚筒包细布

,烘干时降低汽压和整机张力等措施,基本解决了这一问题。为使防水剂等吸收均匀,我们采用湿布脱水后开幅,在烘干机轧车上,直接轧前防水剂烘干,这样落布手感较软,具有一定拒水性,拉幅后可以直接涂层。

前防水工艺:

超柔软氨基硅油SM6gL

防水剂AG7108gL

二浸二轧,轧余率8090

注意硅油用量超过10gL则明显影响后防水均匀性。

6.多功能涂层工艺探讨

高支粘纤织物涂层具有许多不同于一般尼龙、涤/棉涂层的特点,主要是吸湿性强、吸湿变形大、易起绉、拉伸变形大、张力难控制等。为此我们反复试验,摸索出一套基本适应该品种的工艺。

6.1.拒水剂的选择

拒水整理是在织物上施加一种具有低表面能的整理剂,并机械附着在纤维上或与纤维结合,借助于表面层原子或原子团的化学力使水不能湿润它的工艺。经拒水整理后,表面能越低越不易被水润湿。各种拒水剂的性能见表三。

表三

拒水剂类别

拒水性

拒油性

耐久性

.

使用性

.

金属皂感

不方便、不稳定

CH有机硅

不方便、不稳定

CTF氟硅

一般

方便、较稳定

AG氟系

较好

方便、稳定

可见氟系拒水剂综合性能好,其中AG710品种是适合各种纤维用的耐久性拒水剂,经它整理的织物表面张力可达到10达因/厘米,比水的72达因/厘米低得多,比石蜡油的32达因/厘米也低,因而AG710的拒水、拒油性好,价格也相对高一些,但在高附加值的涂层产品上用这种拒水剂也是值得的。

AG710的用量及焙烘时间、温度对拒水性的影响分别见表四、表五

表四.防水剂用量对拒水效果的影响()

防水剂用量

1

2

3

4

5

6

7

8

初次

70

80

80

90

95

95

95

95

HL3次后

0

50

60

70

70

80

80

80

注:(1)试样用R100%及R70T30染色布;(2)拒水工艺:二浸二轧、110℃烘干170℃×2Min焙烘。

表五.焙烘时间和温度对拒水效果的影响

温度(

时间(分)

1

2

3

4

150

50

50

70

80

160

70

80

95

95

170

80

95

95

95

注:(1)试样R100%涂层布;(2AG71070gL六偏磷酸钠0.5gL

由表四、表五可见,要达到国际先进的美国ASTM纺织品标准,即初次泼水度90分以上,家庭水洗三次以后达70分以上,防水剂用量需在58%,焙烘条件需160℃×3Min以上或170℃×2Min以上。根据我们设备风力强,喷风均匀的特点及生产经验,在相同温度下,要达到小样效果,大生产焙烘时间可大大缩短。这样我们选用AG710防水剂,大生产时用量70gL,烘干温度120140℃,焙烘温度170℃×40S160℃×60S。经生产证实,泼水度完全可达到要求。

6.2.涂层胶的选择

涂层胶是一种具有成膜性能的合成高聚物,胶的种类不同,其性能不同,要达到某一性能,需选合适的涂层胶。涂层胶的种类、性能及用途见表六,具体指标见表七。

表六.涂层胶的种类,性能及用途

类型

含固量

性能

用途

溶剂型PA

1820

皮膜柔软,耐光、耐气候牢度好,耐寒性差,不耐干洗

伞布

水溶型PA

3050

防钻绒布

溶剂型PU

30

皮膜强度高,粘着力大,耐寒性好,耐干洗

人造革

水溶型PU

3040

衣料

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表七.常用胶的具体指标

型号

含固量%

耐水压MMH2O

透显性

防钻绒性

手感

HAR

18

305

.

平滑

AR581

40

320

.

较粘、较硬

CB1

36

290

粘、硬

6116SL

30

310

.

一般

平滑、较硬

PUT2

28

410

平滑、较软

PUW1

30

380

粘、软

注:表七中基布用R100%重防水色坯,根据各类胶的特点配制、烘干、焙烘,干增重812gm2

合适的涂层胶必须具有手感柔软、弹性模量低、拉伸变形大、强度高、透湿量大、防钻绒性好等特点,唯此才能保持涂层后粘纤织物的丝绸风格和服用舒适性,同时适合于制作羽绒服()、风雨衣等。由表六、表七可以看出,溶剂型PAHA

RPU6116SL防钻绒性差,不适合;水溶型PACB1AR581,防钻绒性虽好,但透湿量差,手感也不理想,只有水溶型PUPUT2PUW1符合该产品要求。PUW1的发粘手感可以通过后防水改善,试产时我们选用了PUW1,以后大生产证实,二者都适合,而且对环境污染都小。

PUT2PUW1水溶型聚氨酯涂层胶,是烟台某研究所研究开发了多年的新产品,最近才批量生产。它类似于日本产新型的分子传湿型涂层胶,即涂层后形成连续膜,阻止水的通过,同时膜的分子间孔(INTERMOLECULARPORE)和

亲水性基团能将水汽传递到水蒸汽压低的一面,达到既防水又透湿的目的。一般透湿量WVT可由下式表示:

WVTDSP1P2)/L

其中D-扩散常数,S-溶解度参数,L-膜的厚度,(P1P2)-膜两个表面间的水蒸汽分压差。

据统计,成年人在平均气温30℃左右的室内生活,每日的出汗量约为2500—3000克,要避免因汗蒸发引起人的不舒适感,衣服与皮肤之间的湿度需保持在100%以下,这就要求透湿度维持在出汗量以上,具体生产工艺的技术措施就是选用DS高的涂层胶、降低膜的厚度(必须同时保证耐水压和防钻绒性好),一般膜厚保持在干增重1011gm2即可。

结合设备情况,我们对以下生产上可行的方案进行了充分论证

方案

耐水压

MMH2O

手感

泼水度

(非涂层面/涂层面)

A重防水+涂层

380

粘、软

95分/不大于50

B涂层+后防水

310

95分/85

C前防水+涂层+后防水

365

滑、软

95分/80

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注:(1)基布为R100%色布,若用R70T30则耐水压指标更高。(2)重防水及后防水配方:AG71070gL,六偏磷酸钠0.5gL(3)涂层:PUW1100%氨水适量,粘度12000CPS

由以上对比可见,以方案C较好。经半年多生产实践,此工艺产品质量稳定,耐水

压指标比小样高,一般达460MM水柱以上。这可能与大生产时涂层膜的均匀性好有关。

综上所述,以防水透湿为主要特征的多功能涂层产品生产工艺总结如下:?

工艺流程:烧毛前处理染色前防水烘干拉幅半成品检验涂层后防水烘干焙烘成品检验。

前防水:超柔软氨基硅油SM6gL,防水剂AG7108gL

后防水:六偏磷酸钠0.5gL,防水剂AG71070gL,轧余率70%。

涂层胶:PUW-1100%或PUT-2100%,氨水适量。

涂层防水工艺条件:

(1)温度:10米烘房:一区120℃,二区140℃20米烘房:一区130℃,二区160℃,三区170℃

(2)刮刀:0.5mm;车速2025mmin;涂布量:干增重1011gm2

7.防风保暖涂层工艺简述

对于防风保暖防钻绒产品,我们选用水溶型PU打底,保证了手感柔软,填塞了交织孔、纤维间孔隙等,使打底涂层面光滑,在此基础上涂布溶剂型银粉胶,提高了涂层面的光泽,增强了隔热保暖作用,同时两层涂层胶膜,使透气量大大下降,防风、防钻绒效果明显,特别适合制作防寒服、轻便茄克衫等,其主要工艺流程:

前防水色坯打底后防水涂银焙烘成品检验

8.结语

国内未见有关细特粘纤多功能涂层产品的报道,我们对其染整工艺进行了多方探索,经过将近一年来的试产和正式生产,生产工艺稳定,产品质量和风格深受客户欢迎,具有较好的经济效益和社会效益。该产品经国家棉纺织产品质量监督检验中心山东省纺织产品质量监督检验测试中心检测,各项技术指标达到企业标准要求,主要指标如下:

耐水压

(mm水柱)

泼水度()

透湿量

gm2·24h

防钻绒

(根/2000转)

硬挺度

经+伟(CM

490

90

47304910

215

3.02.6



1  2  3  4  5  6  
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