棉梭織面料潮態(tài)免燙整理工藝研究

李先學(xué)，張俊峰，沈高揚，毛夢茹

（1．莆田學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系，福建莆田351100；2．福建眾和股份有限公司，福建莆田351152）

純棉面料以其穿著舒適、吸濕性強、透氣性好、手感柔軟、價格便宜等特點，在紡織品中受到人們特殊的寵愛．但是純棉面料纖維彈性較差，用純棉面料等制成的衣物在穿著和洗滌過程中容易起皺，不挺括、不美觀，在每次清洗之后還需要進行熨燙來保持其平整和挺括，給人們的日常生活帶來諸多不便．解決棉型織物的易皺問題成為染整工作者面臨的一個重要難題．經(jīng)過染整工作者多年不懈的努力，已經(jīng)總結(jié)出多種抗皺整理方法．目前的整理方法大都采用樹脂整理的方法［1－10]，其具體的工藝有多種，而目前大多數(shù)廠家采用干態(tài)交聯(lián)法進行免燙加工，但這種方法的缺點是濕態(tài)回復(fù)性能較差，經(jīng)過洗滌過程的皺條無法自動恢復(fù)，免燙效果不好．潮交聯(lián)是近年來產(chǎn)生的新型整理工藝．該工藝使織物在一定含濕狀態(tài)下與整理劑進行交聯(lián)反應(yīng)，由于反應(yīng)是在低溫甚至室溫的條件下進行，因此減少了干交聯(lián)高溫焙烘對纖維的熱降解，起到降低強力損失的作用，并且節(jié)省了大量能源［11－13]．本文以KNITTEX FA CONC免燙整理樹脂為交聯(lián)劑，探索棉梭織面料在不同工藝條件下，經(jīng)潮態(tài)交聯(lián)后各項性能的變化，并確定較佳的潮態(tài)交聯(lián)工藝參數(shù)．

1 試驗

1．1 材料與儀器

織物：18tex／28tex，567根／10cm×299根／10cm（100%棉），福建眾和股份有限公司．

藥品：KNITTEX FA CONC免燙整理樹脂、催化劑UMP（以上原料均為亨斯邁紡織染化有限公司提供）、鹽酸（分析純）．

測試儀器：H10KL萬能材料試驗機、立式小軋車、折皺彈性儀、722型可見光分光光度儀、酸度計、恒溫箱．

1．2 工藝流程

一浸一軋（軋余率70%）→烘干（60～70℃，含潮率3%～10%）→打卷堆置（20～40℃，4～24h）→水洗→烘干（80℃）．

1．3 測試方法

彈力回復(fù)角根據(jù)AATCC Test Method 66－2008標準測定．撕破強力根據(jù)GB－T 3917．1－1997標準測定．斷裂強力根據(jù)ASTM D5034－09抓樣法斷裂強力標準測試．織物平整度根據(jù)AATCC 124－2010標準測定．甲醛釋放量根據(jù)AATCC 112－2008法進行測試．

2 結(jié)果與討論

2．1 織物殘留含潮率對整理效果的影響

由表1可知，織物殘留含潮率對棉織物抗皺整理效果影響較大．當含潮率為10%時，此時水分含量過多，棉織物抗皺性較差；當含潮率過低時，相當于干態(tài)交聯(lián)，織物的抗皺性和彈力都呈下降趨勢．綜合分析殘留含潮率應(yīng)在7%較為合適．

表1 含潮率對整理效果的影響

2．2 催化劑用量對整理效果的影響

催化劑用量對織物整理效果的影響見表2所示．催化劑用量在90～130g／L范圍內(nèi)時，隨著催化劑用量的增加整理后棉織物彈性快速增加．當催化劑用量高于130g／L以后，隨著催化劑用量的增加，織物的彈力回復(fù)角提高不明顯，但是織物的損傷程度隨著催化劑用量的增大而持續(xù)下降．由實驗結(jié)果我們選擇催化劑用量在130g／L．

表2 催化劑用量對整理效果的影響

2．3 樹脂用量對整理效果的影響

樹脂的用量在棉織物抗皺整理過程中對整理效果影響較大．由表3可知，樹脂用量在160～200g／L范圍內(nèi)時，隨著樹脂用量的增加整理后棉織物彈性快速增加．當樹脂用量超過200g／L后，繼續(xù)增加樹脂用量，織物的彈力回復(fù)角提高不明顯，而織物的損傷程度隨著樹脂用量的增大而持續(xù)下降．由實驗結(jié)果我們選擇樹脂用量在200g／L．

表3 樹脂用量對整理效果的影響

2．4 堆置反應(yīng)時間對抗皺整理效果的影響

織物烘干后（含潮率在7%左右）低溫下堆置時間對織物整理效果的影響見表4．可見織物彈性隨著堆置時間的延長而不斷提高，這是因為在低溫下發(fā)生潮態(tài)交聯(lián)需要較長的反應(yīng)時間，時間越長，催化交聯(lián)的程度愈高，織物的彈力回復(fù)角提高越明顯；但是時間越長，酸對織物的降解也越嚴重，導(dǎo)致織物的強力下降也越多．當堆置16h時彈性回復(fù)角已接近290，之后隨著堆置時間的延長彈力回復(fù)角增加幅度減少．綜合分析堆置時間應(yīng)在16h為佳．

表4 堆置反應(yīng)時間對整理效果的影響

2．5 工作液pH值對織物整理效果的影響

工作液pH值對織物的抗皺性能和強力損失的影響見表5．可以看出，pH值越小，整理后的棉織物抗皺性越好，這是因為工作液pH值愈小，在交聯(lián)時提供的H＋就愈多，催化交聯(lián)的程度愈高，織物彈性就愈好，但是織物在強酸環(huán)境中強力損失嚴重．綜合考慮，pH值控制在2．0左右時織物處理效果較好．

表5 pH值對低溫潮交聯(lián)整理效果的影響

2．6 潮態(tài)交聯(lián)與干態(tài)交聯(lián)整理織物效果的比較

由表6可以看出，相對于干態(tài)交聯(lián)整理，潮態(tài)交聯(lián)整理后布樣的抗皺性和強力都有顯著提高．這是因為采用潮態(tài)交聯(lián)時，纖維處于部分膨化狀態(tài)．因此樹脂與纖維的交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在無定型區(qū)和結(jié)晶區(qū)的邊緣，形成的交聯(lián)鍵分布廣，而且均勻［14]．膨化后的纖維還可以減少纖維內(nèi)部的應(yīng)力集中［15]，因此降低了織物的強力損失．潮態(tài)交聯(lián)整理后的布樣，能夠達到極佳的抗皺免燙效果（超過DP4級），布面甲醛含量低（符合國家紡織產(chǎn)品安全規(guī)范18401－2003要求），并且能夠控制織物損失在30%以內(nèi)．

表6 潮態(tài)交聯(lián)與干態(tài)交聯(lián)整理織物效果對比數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

確定的較佳潮態(tài)交聯(lián)工藝為：織物殘留含潮率7%，催化劑用量130g／L，樹脂用量200g／L，堆置時間應(yīng)為16h，pH值控制在2．0左右．整理后的棉梭織面料，抗皺免燙性能能夠超過DP4級，并且強力損失在30%以內(nèi)，布面甲醛含量低，是一種很好的高檔棉型梭織面料抗皺免燙整理方法．

［1] 陳克寧，董瑛．織物抗皺整理［M] ．北京：中國紡織出版社，2005：56－57．

［2] 王春梅，繆勤華．醚化2D樹脂潮態(tài)交聯(lián)工藝［J] ．印染，2007（5）：31－33．

［3] 管永華，李智洲．棉織物的潮態(tài)免燙整理［J] ．印染，2007（5）：24－26．

［4] 熊磊，蘇開第．高檔襯衣面料抗皺免燙整理工藝［J] ．染整技術(shù)，2008，30（2）：20－22．

［5] 高紅禮，許海育．純棉織物室溫潮態(tài)交聯(lián)防皺整理工藝的研究［J] ．印染助劑，2006，23（1）：26－28．

［6] 李崢嶸，許松華，Nicholson G，等．Serirez AP2ZF在免燙整理中的應(yīng)用［J] ．印染，2007（14）：25－27．

［7] 劉建勇，姚金波，霍瑞亭，等．改善樹脂整理織物強力的新方法研究［J] ．印染，2005（8）：33－35．

［8] Mahmoud S H．Crease recovery properties of cotton fabrics modified by urea resins under the effect of gamma irradiation［J] ．Radiation Physics and Chemistry，2009，78：333－337

［9] Fahmy H M，Abo－Shosha M H，Ibrahim N A．Finishing of cotton fabrics with poly（N－vinyl－2－pyrrolidone）to improve their performance and antibacterial properties［J] ．Carbohydrate Polymers，2009，77：845－850

［10] Bajaj P．Finishing of textile material［J] ．Journal of Applied Polymer Science，2002，83：631－659．

［11] 楊棟樑．免燙整理的技術(shù)進步與現(xiàn)狀（三）［J] ．印染，2009（24）：39－43．

［12] 楊棟樑．免燙整理的技術(shù)進步與現(xiàn)狀（二）［J] ．印染，2009（23）：46－48．

［13] Hebeish A，Hashem M，Shaker N，et al．Effect of post－and pre－crosslinking of cotton fabrics on the efficiency of biofinishing with cellulase enzyme［J] ．Carbohydrate Polymers，2009，78：953－960

［14] 劉宏光，戴瑾瑾．影響潮態(tài)交聯(lián)工藝的因素研究［J] ．印染，2008（5）：10－13．

［15] 危想平，陳文珍，蘇開第．低溫潮交聯(lián)抗皺免燙整理［J] ．印染，2004（4）：31－32．