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真丝绸的聚氨酯弹性整理

来源:印染在线 发布时间:2015年04月17日

1.前言

真丝绸以其优良的服用舒适性和独特的风格,深受人们的喜爱,但它的最大的缺点是形态稳定性差,即在服用过程中容易起皱,尤其在洗后起皱变形更严重。

目前,非甲醛的整理剂,如多元羧酸类化合物对棉织物的整理已取得较大成功,并涌现出不少免烫产品。对真丝绸的弹性整理虽也进行了不少研究,但尚未达到高水平。如用环氧树脂、有机硅、多元羧酸类对真丝绸进行整理后,可大大提高织物的干弹性,但提高湿弹性不多。而且对真丝绸的风格影响较大,使手感酷似涤纶,吸湿性大大下降。

为此,我们对真丝绸的非甲醛弹性整理进行了深入的研究,力图在不损害真丝绸优良性能的前提下,提高其形态稳定性。结果发现聚氨酯树脂具有良好的效果。

聚氨酯整理的原理是:聚氨酯预聚体处理到纤维上后,能在纤维上形成具有弹性的聚氨酯薄膜,并可能与蛋白质分子中的羟基、胺基和羧基等反应,从而提高了整理剂和纤维的结合能力。

2.实验

2.1.材料:

织物:双绉、素绉缎、桑波缎(练白和印花绸)

药剂:整理剂(聚氨酯树脂),催化剂(碱土金属卤化物),柔软剂等。

2.2.整理方法:

预先称重的织物浸轧整理液(二浸二轧,轧液率为100%左右),然后预烘,最后焙烘。

2.3.测试方法:

干折皱回复角:按GB381983垂直法规定进行。

湿折皱回复角:试样平摊在钢丝网上,以1g/L平平加溶液(40)浸润5min取出,夹在两层滤纸间,用1kg重圆柱体来回滚动两次,代替GB181983中“5.试验用大气,其余均按GB381983进行。

断裂强度:按GB392383条样法规定进行。

白度:用白度指数WS表征,采用CE3000型分光比色仪测试。

透气性:按GB545385《织物透气性试验方法》的规定进行。

3.结果与讨论

3.1.整理剂:

织物用聚氨酯整理液处理后,折皱回复角明显增大,表明聚氨酯树脂能提高纤维大分子之间的结合力,减少滑移,从而提高了织物的抗皱性能。

1聚氨酯用量对真

丝绸折皱回复角的影响

聚氨酯浓度%

空白

20

30

50

95

折皱回复角

急弹

187

198

218

242

249

250

256

缓弹

238

258

263

282

289

290

293

[pagebreak]

注:催化剂的用量按比例增加。

如表1所示,随着聚氨酯浓度的增加,织物的折皱回复角(WRA)不断增加,说明丝纤维与聚合物分子间的结合力随之增加,并在聚氨酯浓度到一定值时,基本达到平衡。一方面是由于聚氨酯具有较高的分子量,不能进入纤维的无定形区,只能与纤维有限的裸露基因反应。另一方面,聚氨酯当浓度高时,会在织物表面形成较厚的整理层,不利于织物回弹性的提高。

3.2.催化剂:

聚氨酯树脂与真丝绸的反应速度较慢,采用酸性催化剂可加速反应的进行。本实验试验了几种催化剂,发现碱土金属卤化物的催化效果较好。

2催化剂与真丝绸折皱回复角的关系

催化剂

WRA

焙烘时间()

急弹

228

275

225

271

223

269

202

251

缓弹

急弹

218

263

231

282

227

277

214

264

缓弹

急弹

230

275

缓弹

原样

194

238

2是三种碱土金属卤化物催化剂对真丝绸回弹性的影响。由此看出:A、B、C三种催化剂中以催化剂B的催化效率最高,且能获得较好的手感。

3.3.工艺条件:

3.3.1.浸轧方式:

整理时浸轧方式不仅对整理液的渗透及织物的带液率影响很大,而且还会影响到弹性整理的效果。

3浸轧方式对真丝绸折皱回复角的影响

浸轧方式

WRA(急/缓)

增重率%

水洗前

水洗后

一浸一轧

254/288

12.

二浸二轧

261/294

242/274

13.

一浸一轧烘干一浸一轧

258/288

246/278

17.

从表3的数据可见,二浸二轧比一浸一轧效果好;而两次一浸一轧中间加一道烘干,使织物的增重率显著提高,有利于反应的进行,是较理想的浸轧方式。

3.3.2.焙烘条件

在弹性整理中,焙烘温度和时间是关系到整理织物各项性能的重要条件。本

实验采用不同的焙烘温度、时间对真丝绸进行整理,观察其对整理绸折皱回复角、白度、强力的影响。从实验中,我们发现适当提高焙烘温度,可提高真丝绸的折皱回复角。然而当焙烘温度、时间足以使反应完成时,继续提高温度或延长时间对抗皱效果无明显影响。温度过高,时间过长,会造成纤维大分子链的断裂,反而使织物的折皱回复角降低。同时,还会引起织物白度、强力等物理性能的下降。如经170焙烘的整理绸比130℃焙烘的整理绸白度低10度以上,强力也下降10%以上。从实验数据看,高温短时间焙烘和适当降低温度、延长时间焙烘的整理绸折皱回复角相近,但前者的白度和强力明显不如后者。由此看来,整理时焙烘温度宜适当降低。

3.3.4.添加剂

①.柔软剂

经弹性整理后的真丝绸为达到令人满意的手感,还需要进行柔软处理。真丝弹性整理对柔软剂的要求是:既要改善真丝绸的手感,又要对真丝绸的弹性无损害,甚至有增进的作用,同时还不能影响真丝绸的吸湿透气性。本实验对多种柔软剂进行了测试,结果如下:

4柔软剂对真丝绸折皱回复角的影响

柔软剂种类

空白

1#

2#

3#

4#

5#

折皱回复角

256

257

252

228

252

248

287

295

288

264

286

283

毛效(cm)

9.4

.

.

.

.

[pagebreak]

从表4可见除3#外,其他几种柔软剂对聚氨酯弹性整理的效果均无明显影响,但多数柔软剂使真丝绸吸湿性显著降低。如真丝绸经4#柔软剂处理后,基本丧失吸湿性。比较而言,1#柔软剂——氨基硅油的效果较好,这可能是由于氨基硅油具有亲水性基团的缘故。因此,可选择1#氨基硅油柔软剂作为真丝绸弹性整理的柔软剂。

②.其它添加剂:

为进一步增进弹性的效果,本实验还选用了一些添加剂,如辅助交链剂、硬挺剂等。

a)辅助交链剂:一般可用具有双官能团或多官能团的小分子化合物作为辅助交链剂。因为它们可进入纤维内部,并在高温和催化剂的作用下,发生自身或与聚氨酯及丝

纤维的交联反应,从而有利于真丝绸弹性的提高。

b)硬挺剂:经氨基硅油柔软后的真丝绸滑腻有余,但身骨不足,故可加入硬挺剂来调节手感。从实验看,加入少量的硬挺剂不仅使真丝绸手感滑爽,且可使真丝绸的折皱回复性略微提高。但若加入量过多,则会使防皱效果降低。

③.整理品的物理性能

在多次试验和反复摸索的基础上,我们初步确定了一整套真丝绸弹性整理的工艺,并选择三种常见的真丝绸:双绉、素绉缎和桑波缎进行大样试验,整理品的物理性能测试如表5

5整理品的物理性能

织物

折皱回复角

断裂强度(N)

毛效(cm)

透气性(l/m2·s)

()

湿()

双绉

原样

199/243

144/182

400

6.45

863

整理

251/290

178/228

1355

5.65

829

素绉缎

原样

199/244

156/196

521

.

1554

整理

219/271

205/251

482

8.25

1265

桑波缎

原样

199/243

176/206

816

5.75

925

整理

253/293

189/228

745

10.0

868

注:1.毛效为30min数值;2.强度、毛效均为径向值

从大样的数据看,在既定的整理工艺下,三种真丝绸的折皱回复角均得到不同程度的提高。干折皱回复角最高可提高50度,最低也可提高22度。另一方面,整理对真丝绸其它的物理性能影响不大,强力仅不降了10%左右,毛效基本不变,透气性下降很少(均在800l/m2·s以上)

4.结论

4.1.聚氨酯作为一种真丝绸弹性整理的非甲醛整理剂,能有效地提高真丝绸的干、湿折皱回复性,最大可提高50度以上,使真丝绸防皱效果明显。

4.2.真丝绸经聚氨酯整理后,强力、毛效、透气性等物理性能变化不大(保留率均在原织物的90%左右),较好地保持了真丝绸的原有风格。

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5.参考文献

1.陈克宁等.新型无醛整理剂ACT的整理工艺及原理研究.《印染》1995(4)p9~13

.叶金兴译.真丝织物用BTCA抗皱

整理.《丝绸》1995;(4)p53~56

3.用多羧酸进行无甲醛耐久压烫整理.《丝绸》199510



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