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文檔簡介
1、免燙(抗皺整理的技術進步與現(xiàn)狀(二yd11311楊棟楔全國染整新技術應用推廣協(xié)作網(wǎng)四、免燙整理新工藝現(xiàn)狀二十一世紀以來,免燙整理由于適應市場需求,要開發(fā)高支薄型襯衫面料,在傳統(tǒng)軋烘焙工藝基礎上,陸續(xù)開發(fā)一些新工藝技術,現(xiàn)按其先后作簡要的介紹于后。(一潮交聯(lián)潮交聯(lián)是纖維素纖維在部分膨化狀態(tài)(即織物上含有一定水份的情況下,低溫時免燙整理劑與纖 維素發(fā)生交聯(lián)反應的整理工藝。潮交聯(lián)工藝能賦予棉織物較好濕抗皺性,中等水平的干抗皺性,而其免燙等級較高;同時,整理后耐磨性和強力損傷較少,近年來在襯衫面料等薄型高端產(chǎn)品方面的應用,已受到業(yè)界同仁們的青睞。但潮交聯(lián)有工藝流程長,生產(chǎn)效率低(間歇式,工藝難以控制等
2、方面的缺點。由于潮交聯(lián)工藝生產(chǎn)中應用日益增多,一種連續(xù)化新工藝也已問世,茲一一簡述于后。1、間歇式潮交聯(lián)36-39工藝流程:二浸二軋(軋液率65-75 %一烘干(80- 90 C,織物含潮量 8-10 % ,布溫約30 C,打卷用塑料 膜包裹溫室 25-30C,轉動堆放(16-24hr一水洗一中和皂洗(純肝10-15g/L、洗滌劑 2-3g /L,50- 60"C一水洗一酸洗(12g/L HAO水洗一烘干一如需要可再進一步風格化處理(柔軟和/或予縮。浸軋液組成:醛化改性2D(以40-45 %有效成份計180 240g/L催化劑4065 g /L(一般為交聯(lián)劑量的 2538% ,用量須
3、優(yōu)化選定柔軟劑40 g /L纖維保護劑40 g /L浸軋液.PH值1.5-2.5注意事項:(1潮交聯(lián)工藝,應選用耐水解的醛化改性2D的免燙整理劑品種。例如Arkofix NDL Liqconc(科萊思、Fixaprert FR.ECO(巴斯夫、超低甲醛免燙整理劑 LF(斯恩特精化、N-BD潮 交聯(lián)免燙樹脂(石家莊聯(lián)邦科物化工等,以及柔軟劑、添加劑等也須耐酸性。(2影響潮交聯(lián)整理效果的主要因素是:免燙整理的濃度、堆置的時間和浸軋液的PH值等。由于各商品整理劑的性能有些差異,應事前做好合適工藝技術條件的優(yōu)化。例如:超低甲醛免燙整理劑LF,在21sx 21s(27.8 X27.8tex平布上應用,經(jīng)
4、優(yōu)化試驗推薦的技術條件為:LF為200g/L,堆置時間 24hr,浸軋液 PH值為2.0(由磷酸調節(jié),催化劑用量 30 % (對LF量計 (MgCl2 - 6H2Q Fixapret F-ECO 潮交聯(lián)工藝的優(yōu)化技術條件是:F-ECO 200g / L,堆置時間24hr,以 MgCl2 - 6H20 25% 并加入 1.8M HCI 30 mmol / L,推薦烘干溫度為 80 Co(3由于潮交聯(lián)浸軋液 PH值較低,應注意對染料色光影響。2、濕蒸免燙整理原上海第二印染廠科研開發(fā)的同志們,在2003年上海印染新技術交流研討會上,宣布該廠在自制的濕蒸樣機上,已成功開發(fā)了濕蒸免燙整理工藝。其實,這是
5、開創(chuàng)了潮交聯(lián)的連續(xù)生產(chǎn)新工藝的先河40-41。通過40多個品種小批量試生產(chǎn) (以薄型織物為主,有40s、50s、80s和120s 平紋和卡其織物,其中部分產(chǎn)品經(jīng)上海英之杰檢驗公司測試,全部產(chǎn)品免燙性達到3.5級;經(jīng)洗滌5次后,30 %產(chǎn)品免燙仍為3.5級,40 %產(chǎn)品免燙為3.2級,30 %產(chǎn)品免燙為3.0級,明顯比常 規(guī)工藝(軋-烘-焙工藝好。濕蒸免燙新工藝已生產(chǎn)高檔襯衫面料(如50sx 50s,144 X80斜紋:80s/2X50s,144 X76色織府綢出口去歐洲。批量生產(chǎn)時,采用科萊思公司快速反應型Arkofix NEC 及其配套催化劑,保證產(chǎn)品的釋放甲醛符合環(huán)保要求,又有極好免燙性和
6、耐洗性。濕蒸免燙工藝流程:(42多浸一軋(軋液率.55-60 %一濕蒸(130"C,濕度37±2% ,3min 一皂煮平洗一烘干一柔軟拉幅一 防縮140-180g/L22-28g / L20 g/L20 g/L20 g/L浸軋液組成:"Arkofix NECCatalyst LT-1Prote Set PlSandoperm CAN強力補強劑E整理織物的質量測試結果如下:80s/2X50s50sx 50s144 X 72色織府綢 144 X 80斜紋斷裂強力 T/ w(N510/260420/220撕破弓雖力T/ w(N15/910/7.3折皺回復角(029028
7、0W&Wfc一次/次五次(級3.8/3.53.3/33、連續(xù)式潮交聯(lián)工藝:Econtrol工藝早在1995年ITMA展會上推出,在門富士 Thermes熱風烘燥機上進行 Levafix 和Remazol染料的染色。其原理是:通過控制溫濕度來提高化學反應速度,在恒定的濕度的熱風中烘干,織物的表面溫度比傳統(tǒng)烘燥要高,此染色工藝已獲得相當?shù)耐茝V應用。在免燙整理中的擴廣應用,國外也開發(fā)成 Monforts MXL工藝或Econtro1 MXL工藝,應該說它們與國內(nèi)自行開發(fā) 的濕蒸免燙工藝是雷同的。如果說區(qū)別的話,則是設定的溫度稍有不同而已。其次 ,國外對MXL工藝參數(shù)變化對整理產(chǎn)品的影響進行了
8、詳細的探索,使工藝基礎更為堅實。Monforts MXL 工藝43浸軋一烘干(110 C ,3 分鐘織物含潮度 5-6 % ,織物溫度20c一水洗一烘干一柔軟處理一烘干一 軋光一防縮據(jù)稱,按上述連續(xù)潮交聯(lián)工藝,織物上殘余含潮率與整理產(chǎn)品的抗皺性和斷裂張力之間存在如圖 2所示關系。圖2織物上殘余含潮度與抗皺性強力損失的關系連續(xù)潮交聯(lián)工藝流程短和成本有可靠的優(yōu)勢,且其整理產(chǎn)品質量水平與傳統(tǒng)潮交聯(lián)工藝相當或更好,能更好適應市場要求。連續(xù)潮交聯(lián)工藝所使用整理劑、助劑等,與傳統(tǒng)潮交聯(lián)工藝大致相同。115克/平米的襯衫高檔面料,經(jīng)連續(xù)潮交聯(lián)整理,(即予處理,交聯(lián)和水洗,巴斯夫推薦所用浸 軋液組成如下44:
9、予處理(在拉幅機上浸軋(軋液率70%,烘干150c (?,烘至織物含潮率 6%60% 醋酸 1m1/LEvoSoft HSP 30g / L(親水性有機硅EvoSoft VNI 10g/L(改善縫紉洗助劑溶液PH值4.55.5潮交聯(lián):EvoPret RSL 200g /L(低甲醛活性交聯(lián)劑EvoPret HSP 10g/LEvoPret Cat KSA 約 80g/L溶液PH值1.3含潮率控制視工藝而定連續(xù)水洗:冷水一中和(純堿 10g/L 60c 一中和(純堿 2g/L,Sera wash M-SF 2g /L,80 c 一水性(40 C 一 水洗(60 %醋酸1g/L一水洗一烘干后整理:(
10、浸軋一烘干與予處理相同,以及軋光/予縮EvoSoft HSP 30g /LEvoSoft VNI 30g /L溶液PH(用60% HAC 4.55調節(jié)經(jīng)上述溶液整理后,織物的主要技術質量達如下水平。傳統(tǒng)潮交聯(lián)連續(xù)潮交聯(lián)60 c冼五次后 ,W&W 等級3.5約3.8斷裂強力CN(緯向350>300撕破弓雖力CN(緯向1000>900MXL工藝整理時,織物上殘余含潮率對免燙性能的試驗表明:含潮率 8.5 %時,斷裂強力最高: 含潮率5.5 %時,W&W級最好;含潮率 6.5 %時,干折皺回復性比間歇式濕交聯(lián)高,濕折皺回復性相應,而免燙性能更好些。(二溫和(或低溫焙烘工藝
11、溫和焙烘工藝,最早是作為前(予焙烘耐久壓燙(PP整理工藝的一種改良工藝,目的是改善傳統(tǒng)工藝的高溫焙烘時纖維在干癟狀態(tài)下交聯(lián),以祈改進交聯(lián)的分布和提高濕抗皺性,其主要原理采用較強的催化劑,從而使交聯(lián)能在較低溫度(一般為100120C,不超過130c下完成。目前,此 工藝己成功地用于高檔薄型全棉免燙襯衫面料和床上用紡織品生產(chǎn),并有人認為:溫和焙烘工藝可能是取代潮交聯(lián)工藝最有力的侯選對象。著名的巴斯夫公司還以" Advanced Performanes Finishing "(簡稱 AP粘理工藝申請了專利。溫和焙烘工藝的工藝流程和所用設備與常規(guī)傳統(tǒng) 軋烘焙完全一樣,只是工藝技術參
12、數(shù)不同而已。據(jù)稱:是干交聯(lián)達到了潮交聯(lián)整理效果的途徑,其優(yōu)點如下:(1工藝簡單、操作方便、控制容易;(2良好的干/濕折皺同復性和耐洗的W W性能;(3手感舒適柔軟:(4強力損傷較?。海?織物的釋放甲醛達到環(huán)保要求(75ppm: (6織物泛黃比傳統(tǒng)干交聯(lián)低:(7似乎對所有的染料和螢光增白劑無明顯影響45-46。一些著名的紡織助劑供應商都推出溫和(低溫焙烘工藝以及其專用的組合助劑商品。例如科萊恩公司介紹低溫交聯(lián)整理120g/m2棉織物的二步處方和工藝條件如下47:低溫交聯(lián):Arkofix NDF /NDE Plus 1iq C 150-210g/LCatalyst TI liq 25-32g/ L
13、Ceraperm MW liq Conc 1O-30g / L(有機硅彈性體Velustrol P40 liq 30-40g/L(聚乙烯Sandozin MRN liq C 0.5 g/L(改性氨基硅氧烷室溫浸軋(軋液率7080%一烘干(100 C,織物殘余含潮率0-7 %一焙烘(100130c/ 1-3分鐘。水洗:用Sandodean PC liq 40 C平洗一漂洗二次一烘干后整理:60%醋酸 0.5g /LCeraperm MW liq conc 30 g / LCeranin HDP liq 40g/L( 柔軟劑Apprcetan MB Extra 0-5 g/L(醋酸乙烯共聚物San
14、dozin MRN liq C 0.5g/L浸軋(軋液度7080%一烘干(130 C一如需要預縮經(jīng)上述整理后產(chǎn)品質量如下:未整理低溫交聯(lián)整理W&W(AATCCl2413.6斷裂強力(ASTM經(jīng)daN36.724.1緯daN34.222.3斷裂強力損失%-34.6撕破弓雖力AATCC經(jīng)CN970761緯CN998735撕破強力損失%-23.9注:Arkofix NEC Plus liq conc 170g/ L Catalyst TI liq 27g/L 130 c/ 2 分鐘(三軋烘焙:工藝的新進展一一強韌棉工藝人們在用 N-羥甲基酰胺類整理劑進行免燙整理時,雖有良好的抗皺性能,但都存
15、在整理織物有釋放甲醛、吸氯泛黃和氯損 ,以及強力和耐磨性下降等問題。經(jīng)過數(shù)十年來不斷改進,吸氯泛黃和氯損問題已解決,釋放甲醉量達到環(huán)保標準要求已不成問題。只有要獲得一定免燙性能必須 付出一定程度的強力和耐磨性能的下降,尚無妥然的補償法。盡管在正常情況下,其中大部分是交聯(lián)造成的強力損傷是暫時性的,而小部分可能是高溫和酸性造成的永久性損傷。試穿結果表 明:免燙整理棉織物在服用和洗滌過程中,抗皺性會逐漸地有所下降的,但同時強力會逐步上升:經(jīng)若干次洗滌后,甚至可能超過經(jīng)同樣穿著的未整理的棉織物。求實證明,正常免燙整理棉織物不會影響實際穿著性能已是不爭的事實。可是,降低免燙整理的強力損傷和提高耐磨性仍是
16、化學整理科技人員不懈努力的目標。2005年美國棉花公司稱:用一種新方法生產(chǎn)的棉耐久壓燙整理產(chǎn)品“強韌棉”(Tough Cotton,其特點是織物更堅牢、更耐使用,引起世界同仁的關注。按介紹其工藝流程為傳統(tǒng)的軋烘焙工藝,僅其浸軋液組成與傳統(tǒng)浸軋液不同,如表1所示35表1傳統(tǒng)耐久壓燙整理軋液與強韌棉浸軋液的組成傳統(tǒng)PP整理強力棉PP整理醛化DMDHEU8.08.0DMUG( DMeDHEU10.0添加劑T*0.2 1.5聚乙烯乳液(中密度40%2.O4.0氨基啟機硅乳液(20 %2.02.0端封多官能異氟酸酯(PBl 29 %0.5活化MgCl2催化劑2.54.0潤濕劑0.10.1注:叮1、T2、
17、T3分別是尿素,雙氧胺和二甲基月尿DMU謖二甲基月尿與乙二醛縮合物(1,3二甲基,4,5二羥基乙烯月尿強韌棉工藝:預焙烘為170 C/1分鐘,后焙烘為經(jīng)汽蒸定形壓燙形后 140c/ 10分鐘,271g/m2染色棉余紋織物,經(jīng)上述兩種不同浸軋液整理后,經(jīng)性能測試發(fā)現(xiàn):浸軋液中添加尿素和雙氧胺的總體性能較好 ,所有試樣DP等級在3.0級左右;試樣在馬丁伐爾儀上經(jīng)15000次后,傳統(tǒng)DP整理試樣露白了,而添加尿素和雙氧胺試樣磨損很?。徊徽擃A焙烘或后焙烘工藝,耐屈曲磨損性可提高 45倍;而且斷裂強力和撕破強力均稍優(yōu)于傳統(tǒng)DP整理;又發(fā)現(xiàn)了強韌棉的耐折邊磨也有所提高。據(jù)稱 ,強韌棉工藝中試結果表明:斷裂
18、強力和撕破姐力比傳統(tǒng)工藝提 高20% ,而耐磨性提高300%,并申請了專利。強韌棉整理的特點:似乎可歸納為:(1添加尿素、雙氧胺等胺類有助于改善織物的耐磨性;(2采用活化氯化鎂(添加少量羥乙酸或檸檬酸等有機酸強化交聯(lián);(3添加端封多官能異鼠酸酯交聯(lián)劑和增加了聚乙烯用量,可能增強了聚乙烯的潤滑功能;(4催化劑用量高??墒翘幏街谢煊昧?10%DMeDHE卻未作任何說明。但作者發(fā)現(xiàn):美國棉花公司發(fā)表關丁免燙整理處方中大都拼用 DMeDHEU48亨斯邁公司紡織染化部專家們曾對“強韌棉”免燙整理處方中各種組分作了仔細的分析 ,并在 試驗對比的基礎上推介可達到美國棉花公司的強韌棉的加工水平的二種浸軋液處方
19、如表 2所示 49。A(g/LB(g/LKnittex FEL30-6020-40Knittex FRF New 或 knittex FF或 Knittex FFRC30-60Knittex Cat M09-1812-24Turpex CAN New30-5030-50UlfratexFMW 或Megasofl LUX20-4020-40DicrylanPSF 或Dicrylan : BSRN20-3020-30表2亨斯邁公司推解的兩個處方無甲醛樹脂:DMeDHEU與FEL配套催化齊0聚乙烯乳液鼠基聚硅氧烷乳液端封多官能異氟酸酯并指出:DMeDHEUT改善整理效果,但價格較高,不利于降低成本,
20、但一般 DMeDHEU寸某些較敏 感的染料會引起日曬牢度下降和高溫焙烘又容易織物泛黃之虞。但稱:Knittex FF 無泛黃弊端。五、甲醛整理甲醛在紡織品上應用,其源頭可追溯到1896年Strehlenert 用甲醛處理硝化纖維素人造絲以提 高其質量。而后,著名的X.Eschlier 專利(1906年B.P256.47介紹用甲醛處理染色的再生纖維 素以提高其強力,特別是濕強力。直至 1950年,甲醛處理纖維素的眾多研究工作只限于再生纖 維素。1958年W.J.Roff對早期的甲醛處纖維素的反應有詳細的綜述50。在1926-1936年間,應用合成樹脂初縮體的抗皺整理完成工業(yè)生產(chǎn)后,人們就著手研究
21、是否可用甲醛來取代的問題。在粘膠織物上 ,僅需很小的施加量(與纖維素結合量1 %就能達到尺寸穩(wěn)定 和防縮效果;但要使粘膠織物具有抗皺性 ,則要很大的施加量。在棉織物上則完全不行。1、濕法處理甲醛是一只性能很好的交聯(lián)劑,它與纖維素的羥基反應生成下列產(chǎn)物:Cell-OCH 20-Cell 或 Cell-(OCH 2n-0-Cell(交聯(lián)Cell-0CH 20H 或 Cell-(OCH 2nOH (接技但不適宜用常規(guī)的軋烘焙工藝(干交聯(lián)。一是工藝不易控制,特別對棉纖維的強力損傷過大;二是在浸軋烘干過程中會釋放出大量有刺激的甲醛氣體(約為織物上 3/4的甲醛量,既嚴重污染了周圍環(huán)境空間,又浪費了原料。
22、以致在棉織物上開展的研發(fā)工作,主要是在酸性介質中的濕態(tài)交聯(lián)。甲醛的濕交聯(lián),1941年Morton的專利(B.P528.740已提及,當時沒有注意濕折皺回復角,只說對干折皺同復角沒有增加??墒牵?959年Guthrie 用類似上述專利上介紹的條件處理棉織物,卻獲得了良好的濕折皺同復角51。其處理條件是:在室溫下處理3h;處理浴的組成是:501b工業(yè)甲醛、13lb l:1 硫酸,處理后棉織物上的結合甲醛量為0.83 % ,濕折皺同復角達245。(未處理為168° ,斷裂強力為 551b未整理為80lb。直到1963年,John52發(fā)表甲醛與纖維素之間 是交聯(lián)作用,以及整理織物的物理性能關
23、系的基礎研究。J.G.Friek53 等人研究指出:甲醛的反應主要是在纖維素的外層:而 K.Y.Datye54曾報導 稱:首先在纖維素的仲羥基上產(chǎn)生半縮醛,然后,再與無水葡萄糖?;系?2,第3碳原子上的羥基反應。W.A.Reeves及其同事們55-57經(jīng)過詳細地研究了甲醛與纖維素反應之后,認為反應介質中含水率與整理織物的干、濕折皺回復角之間有密切關系。提出了兩種甲醛濕交聯(lián)不同效果的工藝 即高濕抗皺性工藝(簡稱 W工藝和增進干抗皺性工藝(簡稱D工藝。兩種工藝的處理液組成如下:W工藝是含19.5 %鹽酸和7.4 %甲醛的水溶液;D工藝是含3.6 %甲醛3%鹽酸和17%水 其余全是醋酸。棉織物在上
24、述兩種處理液中室溫處理,其反應速度、結合甲醛量和撕破強力之間相互關 系,分別如圖3-8所示圖3W工藝中濕折皺回復角與處理時問的關系圖4W工藝中濕折皺回復角與結合甲醛量的關系圖5W工藝中濕折皺回復角與撕破強力的關系圖6 D工藝中干折皺恢復角與處理時間的關系圖7 D工藝中處理時間圖8D工藝中濕折皺回復解與撕破強力的關系,曾一度作為商品。與結合甲醛量的關系美國農(nóng)業(yè)部南方研究中心用由甲醛整理提高濕抗皺性的棉織物產(chǎn)品2、氣相處理的由來人們試圖用氣態(tài)甲醛來提高纖維素織物抗皺性的想法由來已久,并出現(xiàn)過多種途徑。較早的專利文獻58-59和有關報導60介紹:經(jīng)施加過尿素和催化劑的織物,然后將織物置于甲醛蒸氣中進
25、行縮合,使其在纖維內(nèi)部形成樹脂的方法。S.B.Mehta61曾對這種“就位”整理工藝作過介紹。R.E.Wagner等人62以硼酸為催化劑,纖維素織物在甲醛氣相(110150c進行交聯(lián);以及A E.Arceneauk等人63介紹在氯化氫存在下棉布的甲醛氣相整理等。但這些早期的甲醛 氣相法都沒有使甲醛作為交聯(lián)劑走上工藝業(yè)化的道路。直到70年代才露出一絲曙光。由斯坦福研究所(Stanford Research Institute 受美國棉花公司委托,開發(fā)了一種甲醛氣相工藝64。系由甲醛(由多聚甲醛釋放的、二氧化硫和控制水份組 成。其中一部分甲醛與二氧化硫和水份會生成酸性很強的羥甲基磺酸。如下式所示,
26、作為甲醛與纖維素反應的催化劑。由此反應式的平衡關系,只要審填地控制好反應室內(nèi)的含濕量,就能防止纖維素過度的降解。HCHO+20+S02<-> HOCHS03HR.S.Swidler 等人65介紹了幾種織物在甲醛氣相整理時,含濕量與抗皺回復性和有關性能之間關系。在70年代初,棉花公司在氣相整理方的研究成果都反映在相關的專利中66-69。氣相法最初只有少數(shù)工廠進行間歇性試生產(chǎn)。后經(jīng)不斷改進,如解決漏氣以各工藝技術參數(shù)的自動監(jiān)控系統(tǒng)的完善,然后生產(chǎn)滌棉混紡織物的耐久壓燙洗可穿服裝,逐步實現(xiàn)棉織物耐久壓燙洗可穿服裝。1989年美國向日本推薦此新技術就是最好的注釋,1991年日本東洋坊公司的
27、樣機也完成了商業(yè)化運行。值得一提的,在日本還有另一種商業(yè)運彳T的甲醛氣相法整理,在專利上有詳細介紹70-71,其產(chǎn)品為“Marvelized 7 ”。其工藝是織物浸軋甲醛溶液后,進入一個密封的氯化氫氣體,并嚴格控制含濕率的反應箱,在一定溫度的反應箱中曝露規(guī)定時問(焙烘。其實,此工藝足美國農(nóng)業(yè)部機構的早期專利的改進而己51。以上關于甲醛作為交聯(lián)劑生產(chǎn)耐久壓燙纖維素織物或服裝工藝技術的發(fā)展,會不會由于生態(tài)學和環(huán)境保護人員一再提出:甲醛有毒和有潛在致癌的可能性而停止發(fā)展呢?目前誰也說不清的。甲醛有毒是一個概念,世界上任何東西都可能有毒,包括食鹽和食糖,問題是有毒的界線,而甲醛在怎樣條件下會致癌才是關
28、鍵33。3、氣相整理(VP工藝氣相整理工藝是以甲醛與二氧化硫為主要原料,對棉(或含棉服裝進行耐久壓燙整理的工藝技術為代表72。它是二十世紀 70年代初期,由美國斯坦福研究所承美國棉花公司委托開發(fā)的一種 新技術,專利權屬美國棉花公司。McGrow Edison(麥克格羅-安迪生公司屬下的美國洗衣公司(ALMI獲得整理服裝的才家經(jīng)營權。ALMI制造設備并給生產(chǎn)廠以應用工藝的分專利權。我國于1996年中期,在寧波雅戈爾公司也引進了此項技術。經(jīng)裁剪、縫制、壓燙成型的棉服裝,調濕(含湖率w 15淅,在密閉通入按比例的甲醛、二氧化硫和水蒸汽的反應室進行交聯(lián)反應。而服裝上吸附未反應的游離甲醛,可藉汽蒸箱處理
29、去除,達到環(huán)保標準的要求。此工藝最初主要生產(chǎn)工作服,以“ALMI-Set”或“Ameri Set ”商標。VP工藝與傳統(tǒng)的軋烘焙工藝比,具有如下優(yōu)點:(1良好的形態(tài)穩(wěn)定性,尤其是服裝的結構部分,如襯衫的領口和袖口等:(2更持久的耐商業(yè)洗滌,包括酸洗、氯漂等較為劇烈條件;(3保持原有的吸濕性和手感;(4有較高的耐磨損性;(5在服裝縫制時完全排除了甲醛氣味??墒牵瑢Ψb面料也提出了一些相應的要求如下:(1織物應呈中性或微酸性,不應含影響織物吸濕性的助劑;(2織物可事前經(jīng)柔軟劑或手感調節(jié)劑予處理(軋烘法,但事先須經(jīng)予試驗,保證不會干擾氣相反應;(3為了達到縮水率要求,織物應經(jīng)機械防縮。(4應注意選用
30、對酸和二氧化硫不敏感的染料,美國棉花公司技術公報TCR20673號提供了部分有用資料。(5服裝上的裝飾件和輔料,應耐120c/5mim熱處理,利耐酸性氣霧的塑料和不銹鋼制品等。也許是VP整理引起織物強力損傷較大,以致主要用于滌棉或棉滌 (即CVC織物為主,純棉織物以 厚重(200g/m2為多,輕薄的棉織物為140 g / m2以上的牛津紡或斜紋織物。VP工藝技術在服裝耐久壓燙整理方面可以說是站穩(wěn)了腳跟,這是個不連續(xù)的間隙性生產(chǎn)方式 ,而用于織物連續(xù)性生產(chǎn)的氣相工藝 ,美國棉花公司在二十世紀 80年代曾進行過研發(fā),迄未獲其 實現(xiàn)工業(yè)化應用報導74。VP工藝的整理效果,可以不同前處理(指絲光、液氨
31、和絲光/液氨處理與兩種甲醛施加量的試 驗結果75,表述如下:試樣為100s/2X 100s/2 142 X 76棉府綢,坯布經(jīng)燒毛、退漿、煮練和漂白后,作為未處理的對照t羊(BL-T。對照樣再經(jīng) NaOHB度為18.7 %溶液25c時絲光處理一次的試樣編號 M1,經(jīng)2次絲光處理的試 樣編號M2;經(jīng)NaOHB度為25.5%,溶液,28C時,絲光處理一次的試樣編號 M3絲光是在布鐵 絲光機上進行的,絲光水洗后在針鐵拉幅上烘干。對照樣經(jīng)液氨(-34C處理一次的試樣編號N1,經(jīng)2次液氨處理的試樣編號N2。液氨處理是浸軋液氨,烘干汽蒸工藝。試樣既經(jīng)燒堿絲光又經(jīng)液氨處理的,如上述的 M1、M2 M3則可以
32、 M1/ N1、M" N1,和M37 N1類推表示之,所有試樣的機械性能如表3所示:表3試樣的機械性能試樣編號織物紗線w&w密度(根/ 2.54cm強度(g f弓1長(等級經(jīng)緯經(jīng)緯經(jīng)緯BL- T1.414975310 3429.07.5M11.514874321 319 9.1M21.714474319 31410.O6.4M31.814576332 34011.26.7N11.915675319 33010.010.2N22.3015477321 35011.111.9MIX N11.9015375321327 9.69.8M2/ N11.801517532735110.4
33、9.7M3/ N11.901527633034610.310.1試樣經(jīng)相同的VP整理工藝,以兩種不同甲醛施加量加工,其中施加量高的為VP(1,低的為VP(2,其測定試樣上結合甲醛量分別為0.851.03 %和0.700.85 %范圍,而試樣的機械性能測定結果如表45所示表4 VP(1整理織物的機械性能織物紗線結合 甲醛w& w等級斷裂 強力回復 角(T+W強度(g.f弓1長(經(jīng)緯干濕經(jīng)緯經(jīng)緯BL-T0.853.3534.213.528727063M10.923.2240.013.028327677.7M21.023.1543.915.22852
34、8085.5M31.023.1543.216.428628592.7Nl0.953.5548.215.5305280114.2N21.033.5550.917.7307291118.6M1/Nl0.923.4050.516.2297278104.1100.97.07.8M2 /N11.003.4250.017.0303283111.9115.07.56.9M3/N11.023.4154.718.3308285117.3表5 VP(2整理織物的機械性能織物紗線結合甲醛(%W&W等級斷裂
35、強力 (kg.f強度 (g.f引長(經(jīng)緯經(jīng)緯經(jīng)緯BL T0.703.3737.014.06.5M1O.723.2242.613.575.3M20.853.1148.016.692.2105.17.05.6M30.843.1548.216.696.9103.97.96.ONl0.783.4755.417.9148.4N20.783.5057.518.7148.7113.68.58-3M17 N10.783.4055.116.3120.8M2/ N10.843.3257.519.0123.1M
36、” N10.823.3559.019.7122.5119.07.87.7圖9棉織物VP整理的免燙等級圖10棉織物VP整理斷裂強力(經(jīng)向與斷裂強力(經(jīng)向的關系與紗線強度(經(jīng)向的關系由上述數(shù)據(jù)可知,整理棉織物的w&wl生能與斷裂強力(經(jīng)向的關系,如圖912所示,不同的前處 理有明顯的區(qū)別,從實用觀點來看,液氨處理對 w&w和斷裂強力有較高的水平 ,而絲光處理僅比 未絲光的斷裂強力稍高些,但w&w卻也稍差些。對提高 w&w和斷裂強力的前處理工藝順序為: 液氨處理 絲光/液氨處理絲光(=未處理結合甲醛量與 w&w性能和強力特性的關系,如圖11/12所示圖11棉織
37、物VP整理的結合甲醛圖12棉織物VP整理的結合甲醛與免燙等級的關系與織物中紗線強度(經(jīng)向的關系由圖可知在同一結合甲醛量時 (0.85 %附近,不同前處理對 w&wf生能和斷裂強力(經(jīng)向的差異,是 否由于試樣的微細結構不同,以致甲醛的交聯(lián)部位和交聯(lián)結構不同所致。也表明 VP整理要獲得 良好整理效果前處理的重要性。六、結語(一抗皺(免燙整理自發(fā)明以來,一直是與交聯(lián)劑的品種開發(fā)結伴同行的,而紡織化學整理的科研人員是始終不渝地尋找更合適的交聯(lián)劑和建立它們與纖維素纖維最優(yōu)化的處理條件,以祈獲得更好的抗皺性能;同時,不遺余力也選用精細化工產(chǎn)品的柔軟劑、潤滑劑、彈性體等作為抗皺 整理的添加劑,來增進
38、整理效果和清除一些不良的副作用,諸如手感粗糙、強力和耐磨性下降等弊端,不斷提高防皺整理織物的實物水平。在研究過的幾類交聯(lián)劑中,以N-羥甲基化合物為最早,也是研究得更為廣泛和深入 ,而且現(xiàn)在仍大規(guī)模的應用中。它們與纖維素纖維反應生成 醒鍵的共價交聯(lián)。只是整理織物有釋放甲醛問題,己可控制在環(huán)保紡織品標準允許的范圍之內(nèi)。其次,是多竣酸類交聯(lián)劑,早在二十世紀六十年代就被研究過,九十年代由于引進了磷酸鹽類催化劑,極大地提高了交聯(lián)效率,再次引人關注,并取得了可喜的進展。它與纖維素纖維反應 生成酯鏈的共價交聯(lián);而且整理織物沒有釋放甲醛之虞,迄今尚未能進入工業(yè)化應用的規(guī)模。其它,尚有碉類、環(huán)氧類等交聯(lián)劑都曾有
39、過一度商品化,現(xiàn)都是退出抗皺整理領域了。化學整理的科研人員在如何發(fā)揮交聯(lián)劑的最佳效果,可以說進行了極為細致的科學實驗。今以DMDHE時例,按其交聯(lián)時織物的含水量不同可分為濕態(tài)、潮態(tài)和干態(tài)交聯(lián),在潮態(tài)和干態(tài)中還可分為幾種工藝。它們需不同的交聯(lián)條件和匹配的催化劑,才能取得較理想的整理效果,其間關系如表6所不表6織物含水量與交聯(lián)條什的關系濕態(tài)潮態(tài)干態(tài)間歇連續(xù)常規(guī)低溫/溫和快速織物含溫 量50809-144-86-7<36-8<2焙烘溫度C103015-2525-40110140-100160130170190時間520h5-20h5-20h3min3-53 minmin15-30sec浸
40、軋液PH<0.50.6-1.01.O-5-62-43.5-5(二早期白抗皺(樹脂整理,所有的專家們只是指出:初縮體必需在纖維中聚合(沉積,而不能在纖維外或纖維間聚合,才能提高抗皺性。例如:月尿醛初縮體整理的粘膠織物,聚合物在纖維中的位置,可以清楚地由顯微鏡下的切片和沾色試驗來說明76-77,這可能就是抗皺整理的沉積論的由來。人們關注抗皺機理問題是上世紀五十年代才開始的。例如G.Landells 等人78-80發(fā)現(xiàn),乙烯類聚合物在纖維內(nèi)部形成,并不能提高折皺回復角。月尿醛和鼠醛很可能在纖維素的孔隙中形成樹脂;而二羥甲基環(huán)月尿能與纖維素纖維形成交聯(lián)81。其實,W.G.Com
41、eron等人82很早就提出:一切有效的防皺劑都能與纖維素形共價交聯(lián);并指出:粘膠纖維上總量為15%樹脂中,有1 %是與纖維素形成交聯(lián)的。有許多研究報告認為:防皺整理的機理是由于纖維素形成共價交聯(lián)所致83-85。美國農(nóng)業(yè)部南方研究中心的S.L.Vail 等86用紅外光譜確認 DMEU單分子交聯(lián)。然而,一般認為視不同的交聯(lián)劑結構,很可能是形成的樹脂、氫鍵和共價交聯(lián)等都對抗皺性提高有貢獻,迄今尚無明確的定論。另外,按上述 W.G.Comeron等人的資料"尿醛是能自聚又能與纖維素交聯(lián),這兩方面都符合抗皺機理。按 R.Steele 等人87曾用定量分析方法測定,二羥甲基月尿以氯化鎂為催化劑時
42、,其交聯(lián)長度平均聚合度為2。J.G.Frick 等人88引用硝酸鋅為催化劑時,也獲得同樣結論;并提出當交聯(lián)度達到每一個失水葡萄糖單元中有O.05個交聯(lián),就可達最大的抗皺性了。但也有測得線型交聯(lián)長度為3-6的,這可能催化劑強度不同所致。由此,作者倒產(chǎn)生了一個問題,早先用月尿醛或鼠醛初縮體整理后,在纖維素纖維內(nèi)部聚合是否真正形成了高分子樹脂沉積,還是分子量不大的縮合物 ?在纖維素纖維可能承受的溫度和催化劑強 度的條件下,文獻上迄未找到確證纖維內(nèi)部是形成樹脂的佐證。上世紀六十年代以來,可以說免燙整理在技術上有了很大的突破,但其基本理論方面并沒有新的建樹是令人驚奇的?。ㄈ诳拱櫿淼念I卸下,經(jīng)幾十年開
43、墾,在紡織新產(chǎn)品開發(fā)中己建成了前途美好的化學整理新 天地。近年米紡織品市場競爭日趨白熱化,以及全球性的金融風暴雙重壓力下,將對抗皺整理走向多元發(fā)展方向提出了考驗??拱櫿硪_保產(chǎn)品性能的穩(wěn)定可靠取信于民,又要根據(jù)消費者需求的新動向,及時地開發(fā)對路適銷的新產(chǎn)品,滿足消費的要求。同時,應清醒地估計到化學整理所生產(chǎn)的功能性產(chǎn)品,大多數(shù)是消費者在現(xiàn)場是“看不見” “摸不到”的,要在以后的使用過程才能逐漸感受到的,這種先天性缺陷只能靠自己的品牌子來傳承和發(fā)揚光大。因此 ,建立各自 的化學整理(或功能性品牌是至關重要,是謀求可持續(xù)發(fā)展的必由之路。參考文獻1松琦清一郎著,織物G樹脂加工,;3-9,丸善株式會
44、社和30年11月2J.T.Marsh,Textile Finishing;1-12,19462aJ.TMarsh,Self-Smoothing;300-352, Chapman & Hall,19623H.Mark(水佑人譯,紡織物的化學整理;521-545,紡織出版社,1984年5月4編寫組,樹脂整理應用技術;13-31,紡織出版社,1987年4月5陳克寧等編著,織物抗皺整理;16-24,紡織出版社,2005年6月6John,U.S.P1,355,834;B.P.151.0167E.R.Atkinson,et,a1.,Am.Dyes.Rept.1949.38.7438Duponl,U
45、.S.P2,377.1369H.M.Mosher,Textile Res.J.1959.29.8010H.M.Mosher,Am.Dyes.Rept.1959.48 4911Dexter Chem.Co.,Textile Word,1960.110(82012Sun Chem.Co.U.S.P. 3.149.44613R.L.Waviand,Textile Res.J.1959,29,17014H.B.Bille.et.a1.Textile Res.J.1967.37 26415BASF,U.S.P 3,518,04316W.H.Rees,J.Textile Insat.1954.45 612
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