李春光, 侯超, 李玉華, 李立平, 李付杰 華紡股份有限公司技術中心,山東濱州256617
0 前言
樹脂整理可賦予織物一定的平整度和挺括性,并可提高織物的穿著壽命。經“洗可穿”(Wash and Wear,簡稱WW)整理后的織物,既具有干防縮防皺的性能,又具有濕防縮防皺的性能[1]。經耐久性壓燙(Permanent Press,簡稱PP)整理后的織物具有永久性壓折(如褲線) ,穿著時更平整挺括,但只能通過成衣壓燙來完成。
樹脂整理的后焙烘工藝,是指印染廠只對織物進行樹脂浸軋和烘干,最后面料的樹脂交聯由服裝公司在服裝制造完成后,于烘箱中懸掛焙烘或于熨燙過程中通過調整熨燙溫度完成。后焙烘整理工藝的關鍵問題有如下幾點:
(1)樹脂用量與織物平整度級數和織物強力的平衡關系;
(2)催化劑性能與免燙效果及運輸過程中樹脂穩定性的關系;
(3) pH值、布面含潮率和PU樹脂對免燙效果的影響;
(4)樹脂整理劑在加工和運輸過程中對織物色光的影響等。
1 試驗
1. 1 織物
深藍色寬幅純棉斜紋織物29.2 tex×36.4 tex，504根/10cm×236根/10cm，3/1，145cm/147cm。
1. 2 整理工藝
工藝處方/(g/L)
樹脂整理劑EFR 60～100
催化劑KR 15～40
強力保護劑HLC 40
彈性蓬松柔軟劑BS2430 40
平滑柔軟劑AM21120 30
水溶性PU樹脂UF225N 0或25
樹脂觸媒PLT 0或5
工藝流程 前處理染色半成品→酸洗(調節布面pH值至中性)→浸軋樹脂整理液(四浸一軋)→烘干(80～85℃×80s,控制布面含潮率6%～8%)→快速檢測方法焙烘(160℃×150s) →指標測試
注：后焙烘工藝的樹脂交聯應在服裝廠成衣制造完成后,于烘箱中長時間
1. 3 指標測試
平整度 參照AATCC 124—2001《經多次家庭洗燙之后織物表面外觀》方法測定;
甲醛含量 參照GB/T 2912. 1-1998《紡織品甲醛的測定第1部分游離水解的甲醛(水萃取法)》方法測定;
斷裂強力 參照ASTM D 5034-1995(2001)紡織品斷裂及延伸性試驗方法》測定;
撕破強力 參照ASTM D 1424-1996(2004)《紡織品沖擊擺錘法測定織物的撕破強力》方法測定;
干濕摩擦色牢度 參照AATCC 8-2005《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》方法測定;
原變/白沾色牢度 參照AATCC 8-2005《紡織品色牢度試驗耐洗色牢度》方法測定。
2 結果與討論
2. 1 織物準備
由于樹脂整理不可避免地會影響織物強力,甚至影響織物色光,因此,對于需要進行樹脂整理的紡織品,應盡量減輕其前處理程度,尤其是中深色坯布,可以不考慮半成品白度,而以保護織物強力為主。本試驗中所用織物為深藍色,退煮漂過程中可將助劑用量減半,以降低對織物強力的損傷。樹脂整理的后焙烘工藝還要考慮在運輸過程中未交聯的樹脂整理劑對染料色變的影響,因而選料要慎重。本試驗的半成品系經還原染料染色。
2. 2 布面溫度、pH值及整理液pH值的影響
布面溫度偏高會導致軋槽中樹脂整理液溫度升高,使柔軟劑破乳漂油并影響催化劑的穩定性,因此,整理前織物應充分透風冷卻。在浸軋整理液前,一定要調節布面pH 值至中性且均勻一致。若布面pH值呈堿性,會影響催化劑,降低樹脂整理后的平整度;若布面pH值偏酸性,雖增加樹脂整理后的平整度,但織物在酸性狀態下高溫焙烘,易造成強力下降。
樹脂整理液pH值的高低關系到整理效果的穩定性。樹脂整理劑適用于弱酸性條件,因而整理液pH值應控制在4.5～5。整理液pH值偏高會導致整理液破乳,漂油黏輥,
2. 3 整理液組成對整理效果的影響
不同樹脂用量、催化劑用量及添加劑PU樹脂的整理工藝及結果見表1。
表1 不同樹脂整理工藝及結果
| 整理劑/(g/L) | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 9# | 10# | 11# | |
| 樹脂整理劑EFR | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 催化劑KR | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | < 30 | 35 | 40 | 25 | ||
| 強力保護劑HLC | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| 柔軟劑BS2429 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| 柔軟劑AM21119 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| PU樹脂UF225N | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | |
| 樹脂觸媒PLT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | |
| 斷裂強力/N | 經 | 608 | 605 | 558 | 549 | 535 | 527 | 603 | 545 | 532 | 52 9 | 555 |
| 緯 | 287 | 285 | 276 | 196 | 187 | 188 | 284 | 198 | 183 | 184 | 269 | |
| 扇形撕破強力/N | 經 | 30.06 | 27.2 | 24.16 | 22.1 | 21.5 | 21.3 | 27.8 | 23.8 | 21.8 | 20.9 | 23.88 |
| 緯 | 24.22 | 21.37 | 18.56 | 17.8 | 15.6 | 15.5 | 21.56 | 19.2 | 16.1 | 15.7 | 18.31 | |
| 甲醛含量mg/kg | 15.0 | 19.0 | 23.0 | 37.5 | 65.0 | 78.7 | 47.3 | 19.2 | 15.0 | 15.0 | 23.4 | |
| pH值 | 8.30 | 8.10 | 7.83 | 7.75 | 7.67 | 7.65 | 7.80 | 7.79 | 7.65 | 7.50 | 7.90 | |
| 平整度/級 | 2.8 | 3 | 3.3 | 3.4 | 3.5 | 3.5 | 3.1 | 3.2 | 3.2 | 3.1 | 3.7 | |
| 干摩/級 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 濕摩/級 | 3 | 3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | 2～3 | |
| 原變/級 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | |
| 白沾/級 | 4～5 | 4～5 | 4 | 4 | 4 | 3～4 | 4 | 4 | 4 | 3～4 | 4 |
2. 3. 1 樹脂整理劑用量對抗皺效果的影響
表1中的1 #～6 #工藝,樹脂整理劑EFR 用量增加,織物平整度(DP級數)提高,抗皺效果變好。樹脂整理劑EFR用量從60 g/L增加到120g/L時,平整度由2. 8級升至3.4 級; 繼續增加用量至140、160g/L時,織物平整度增加不大,但是強力下降明顯,尤其是緯向斷裂強力和緯向扇形撕破強力,分別從EFR用量為100g/L時的276N和18.56N降至188N和15.5N。因此,樹脂整理劑用量宜在100～120g/L。
2. 3. 2 催化劑性能與用量對整理效果的影響[1]
織物浸軋樹脂整理液烘干后,要經過一段時間的儲存和運輸,到達服裝廠后再進行成衣焙烘,因而所選催化劑要有一定的穩定性,在室溫至80℃以下,不得與樹脂反應。經試驗,催化劑KR較為適合。
催化劑用量決定了樹脂反應的程度。提高其用量,可使樹脂充分反應,有利于提高織物平整度,但造成強力損傷嚴重;若用量不足,樹脂反應不夠充分,不利于織物平整度的提高,而且布面甲醛含量超標。從表1中3#、7#～10#工藝可知,在樹脂整理劑EFR用量不變的情況下,提高催化劑KR用量,織物平整度變化不大。催化劑用量超過樹脂整理劑用量的30%以上,織物
2. 3. 3 PU樹脂的添加對抗皺效果的影響
由表1可知,在3 #工藝的基礎上加入適量的PU樹脂(樹脂UF225N和觸媒PLT),調整為11 #工藝,在不影響織物強力、色牢度、布面甲醛含量及布面pH值的情況下,織物平整度從3.3級提高到了3.7級,織物外觀更平整、挺括。這是由于添加PU樹脂,使纖維變得蓬松、飽滿、有彈性,在外力擠壓后能夠迅速恢復到原來的形狀。
2. 4 織物含潮率對抗皺效果的影響
織物軋浸后的烘干溫度應低于85℃,否則容易引起樹脂交聯。烘干時間不宜過長。烘干后布面要先充分均勻地自動降溫或吹風降溫,方可打卷、密封。打卷時,應保證織物無折皺,否則會導致永久皺痕。在焙烘前,紡織品儲存和運輸時,布面溫度會因各種因素而升高,進而使樹脂過早交聯影響整理效果。為使布面溫度不至于升得太高,整理后織物需有一定的含潮率。但含潮率也不能太高,否則過剩的水汽會在儲存和運輸過程中于包裝塑料薄膜內壁凝結成水滴,滴落于布面形成水斑,影響產品質量。綜合考慮,烘干后布面含潮率以6%～8%為宜。
3 大車生產工藝
3. 1 織物
深藍色寬幅純棉斜紋織物,其規格同1. 1。
3. 2 整理工藝
工藝處方/ ( g/L)
樹脂整理劑EFR 100
催化劑KR 25
強力保護劑HLC 40
彈性蓬松柔軟劑BS2430 40
平滑柔軟劑AM21120 30
水溶性PU樹脂UF225N 25
樹脂觸媒PLT 5
工藝流程 參照1. 2。
工藝要求 軋余率65%～70%;烘干80～85℃×80s,控制織物含潮率6%～8%。
大車工藝 拉幅機軋料,預烘溫度65℃; 8個烘箱的溫度: 1#、2# 50℃, 3#、4# 70℃, 5# ～8# 80℃。
車速 18
3. 3 穩定性試驗
將大車浸軋樹脂整理液烘干后的織物密封儲存,分時段進行測試,考察抗皺效果的變化和樹脂整理劑對織物色光的影響,見表2。
表2 穩定性試驗結果
| 斷裂強力/N | 撕破強力/N* | pH值 | 甲醛* | 平整度/級 | 干摩 /級 | 濕摩 /級 | 原變 /級 | 白沾/級 | 總色差 | |||
| 經向 | 緯向 | 經向 | 緯向 | |||||||||
| 第一個月 | 582 | 290 | 33.92 | 24.32 | 7.83 | 51.5 | 3.5 | 4 | 2～3 | 3～4 | 4 | 0.35 |
| 第二個月 | 543 | 295 | 30.72 | 19.84 | 7.34 | 36.7 | 3.6 | 4 | 2～3 | 3～4 | 4 | 0.42 |
| 第三個月 | 490 | 272 | 22.40 | 19.84 | 7.99 | 44.1 | 3.6 | 3～4 | 2 | 3～4 | 4 | 0.38 |
注:采用快速檢測方法焙烘。*扇形撕破強力；甲醛**/(mg/kg)
由表2可知,采用樹脂整理后焙烘工藝,在儲存和運輸過程中,只有極少部分樹脂發生交聯反應,整理織物能夠實現三個月的保存期。三個月后,織物經緯向斷裂強力均有所下降,降幅為5%～15% ,但仍能滿足服用性能;撕破強力下降較大,其中經向下降30% ,緯向下降20%。因此,在選擇后焙烘工藝時應充分考慮樹脂對強力的影響。儲存過程中,布面pH值和甲醛含量基本穩定;樹脂整理劑對色牢度的影響不大,干濕摩擦牢度在三個月內均下降0.5級,水洗變色牢度基本無變化。三個
4 結論
(1)樹脂整理后焙烘工藝所選擇的樹脂要滿足以下條件:適合低溫長時間焙烘,未交聯狀態下性能穩定,且對染料色光影響不大;焙烘交聯過程中對織物強力的損失要小,并達到紡織品所要求的平整度級數。
(2)后焙烘工藝中選擇的催化劑應具有良好的穩定性,室溫浸軋及烘干過程中不與樹脂發生反應,在儲存和運輸過程中性能穩定,沒有樹脂交聯現象。
(3)添加的PU樹脂能夠使織物外觀平整度提高0. 3～0. 4級。
(4)后焙烘工藝中,織物浸軋整理液后,布面溫度要降至室溫,布面pH值調節至中性,樹脂整理液pH值為4. 5～5。織物浸軋整理液后,烘干溫度要控制在80～85 ℃,控制布面含潮率6%～8%落布。充分降溫后,無折皺平整打卷,密封儲存。
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