薛鵬飛,歐衛國,葛忠平,王春梅
(1.南通金仕達超微阻燃材料有限公司,江蘇南通 226009;2.南通大學紡織服裝學院,江蘇南通 226011)
莫代爾纖維是一種高濕模量的再生纖維素纖維,具有很好的柔軟性和優良的吸濕性,在家紡面料上應用越來越多[1-2]。由于莫代爾纖維細,纖維橫截面為圓形,故在濕整理加工和服用過程中易起毛起球。為了避免影響其服用性能和外觀,一般要對其進行抗起毛起球整理[3-5]。用抗起毛起球整理劑FK-833對莫代爾家紡面料進行整理,研究了整理工藝條件對整理織物抗起毛起球性能的影響,優化了整理工藝。
織物:莫代爾家紡云緞面料(9.75 tex×9.75 tex,787 根/10 cm×335 根/10 cm,南通金仕達超微阻燃材料有限公司)。藥品:抗起毛起球整理劑FK-833、活性紅BF-3BN(工業級,南通金仕達超微阻燃材料有限公司),冰醋酸、純堿、無水硫酸鈉、氫氧化鈉(分析純,汕頭市西隴化工廠有限公司)。
儀器:EL303型電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司],PHS-3C精密pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司),PB1 型橫式壓染機、R-3 型自動定型烘干機(廈門瑞比精密機械有限公司),BGY9802標準光源箱、YG502 起毛起球儀、YG065H/PC 電子織物強力儀(萊州市電子儀器有限公司),WSB-3A智能數字白度計、YB571Ⅱ預置式染色牢度摩擦儀(溫州大榮紡織儀器有限公司),GYROWAH4/5水洗/干洗色牢度試驗機(英國James H Heal 公司),Datacolor SF 650 測色配色儀[德塔顏色商貿(上海)有限公司]。
1.2.1 工藝配方和條件
抗起毛起球整理劑FK-833 10~16 g/L,pH 4~10,預烘溫度90 ℃,預烘2 min,120~160 ℃焙烘2 min。
1.2.2 工藝流程
配制整理液→二浸二軋(軋余率80%左右)→預烘→焙烘→性能測試。
1.3.1 工藝配方和條件
活性紅BF-3BN 5%(omf),無水硫酸鈉50 g/L,純堿20 g/L,浴比30∶1。
1.3.2 工藝曲線
染色工藝曲線如下所示:
1.3.3 皂洗工藝
皂洗劑3 g/L,浴比30∶1,95 ℃皂洗10 min。
1.4.1 抗起毛起球性能
參照GB/T 4802.1—2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第1 部分:圓軌跡法》測試。取直徑為113 mm 的圓,在起毛起球儀上起毛50 圈后再起球50圈,然后把布樣放在D65光源下,用標準灰色起毛起球卡進行對照,評定等級。
1.4.2 拉伸斷裂強力
參照GB/T 3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》,在電子織物強力儀上測試,每個試樣經向測3次,取平均值。
1.4.3 白度
在智能數字白度計上測試,每塊布樣測試4次,取平均值。
1.4.4 柔軟度
參照GB/T 18318.1—2009《紡織品彎曲性能的測定第1部分:斜面法》,采用自制的織物硬挺度試驗儀測定織物的抗彎長度(cm)。每個試樣經向測3塊,取平均值。抗彎長度越小,柔軟度越好。
1.4.5 染色牢度
耐摩擦色牢度:參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測試。
耐皂洗色牢度:參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》測試,采用B(2)試驗方法。
1.4.6 顏色特征值
采用測色配色儀,選取D65光源、10°視角下測試。
固定pH=5.0、焙烘溫度160 ℃、焙烘時間2 min不變的情況下,改變抗起毛起球整理劑用量,測得不同整理劑用量對織物抗起毛起球性能的影響如表1所示。

表1 整理劑用量對抗起毛起球性能的影響
由表1可知,隨著整理劑用量的增加,織物的抗起毛起球等級逐漸提高,當用量超過15 g/L后,抗起毛起球等級達到5 級。這是因為抗起毛起球整理劑FK-833 為聚氨酯類整理劑,能在纖維表面形成網狀結構無色薄膜,降低纖維間的相對滑移,增強纖維間的抱合力,減少定向摩擦效應,因而隨著用量的增加,可有效地提高織物的抗起毛起球性能。因此,初步確定整理劑用量為15 g/L。
由表2 可知,在不同的整理液pH 條件下,織物的抗起毛起球性能差異不大,都在4~5 級到5 級之間,且在不調節整理液pH 的情況下,整理織物的抗起毛起球等級達到5 級。考慮到酸性條件下可能造成纖維強力損傷,因此選擇不調節pH,即整理液pH為9。

表2 整理液pH對抗起毛起球性能的影響
焙烘溫度是影響抗起毛起球性能的因素之一。由表3可知,隨著焙烘溫度的升高,抗起毛起球性能提高,焙烘溫度達到150 ℃時,織物的抗起毛起球等級達到5 級。這是因為隨著焙烘溫度的升高,整理劑在織物上的成膜性增強,膜的強度增大。從節約能源角度考慮,選擇焙烘溫度150 ℃。

表3 焙烘溫度對抗起毛起球性能的影響
為了進一步優化整理工藝,在單因素實驗的基礎上選取整理劑用量、焙烘溫度及焙烘時間3 個因素進行正交實驗,不調節整理液pH。實驗方案及結果如表4所示。
由表4 可知,3 個因素中對抗起毛起球性能影響較大的是整理劑用量,最佳整理工藝為A2B2C1,即整理劑用量15 g/L,焙烘溫度150 ℃,焙烘時間2 min。按此工藝對織物進行整理,測得織物的性能如表5所示。由表5可知,經整理后織物的抗起毛起球性能明顯提高,白度、柔軟度略有下降,斷裂強力下降了7.3%。

表4 正交實驗方案與結果

表5 抗起毛起球整理織物的性能
用活性紅BF-3BN 染色后的莫代爾織物,采用上述的優化工藝進行整理。測得染色前后、整理前后織物的性能如表6所示。

表6 抗起毛起球整理對染色織物性能的影響
由表6 可知,經過染色后的莫代爾織物比原布的抗起毛起球性能有所提高,這可能是因為染色過程中織物內應力松弛,發生了收縮,使織物的組織結構更緊密。染色織物經整理后,不僅抗起毛起球性能提高,同時染色牢度也得到改善,但得色量有所下降,色光略有變化。
(1)以抗起毛起球整理劑FK-833對莫代爾家紡面料進行整理,較優的整理工藝為:整理劑用量15 g/L,不用調節整理液pH,焙烘溫度150 ℃,焙烘時間2 min。
(2)織物經抗起毛起球整理后,白度、斷裂強力、柔軟性、得色量略有下降,染色牢度可提高0.5 級,抗起毛起球性能可達5級。