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GB3819—83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GB1819—83中“5.试验用大气”,其余均按GB3819—83进行。
断裂强度:按GB3923—83条样法规定进行。
白度:用白度指数WS表征,采用CE—3000型分光比色仪测试。
透气性:按GB5453—85《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。
表1聚氨酯用量对真
聚氨酯浓度% | 空白 | 0 | 6 | 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 |
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。
表2催化剂与真丝绸折皱回复角的关系
催化剂 | WRA | 焙烘时间(分) | |||
2 | 4 | 6 | 8 | ||
A | 急弹 | 228 275 | 225 271 | 223 269 | 202 251 |
缓弹 | |||||
B | 急弹 | 218 263 | 231 282 | 227 277 | 214 264 |
缓弹 | |||||
C | 急弹 | — | 230 275 | — | — |
缓弹 | |||||
原样 | — | 194 238 | — | — |
表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。
表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 | — | 12.2 |
二浸二轧 | 261/294 | 242/274 | 13.2 |
一浸一轧→烘干→一浸一轧 | 258/288 | 246/278 | 17.2 |
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
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:
表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 | 急 | 256 | 257 | 252 | 228 | 252 | 248 |
缓 | 287 | 295 | 288 | 264 | 286 | 283 | |
毛效(cm) | 9.4 | 6.5 | 5.2 | — | 0.2 | 4.0 |
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
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。
表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) | |||||||
干(度) | 湿(度) | ||||||||||
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 | 8.8 | 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。
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
2.叶金兴译.真丝织物用BTCA抗皱
3.用多羧酸进行无甲醛耐久压烫整理.《丝绸》1995;10