化工技術(shù)在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用研究

摘要本文從化學(xué)纖維、紡絲油劑、無紡織造、印染整理、纖維鑒定、織物洗滌以及合纖回收等方面系統(tǒng)介紹了化學(xué)知識在紡織服裝領(lǐng)域的滲透和化工工藝在紡織工業(yè)中的運(yùn)用，闡明了研究方向和開發(fā)潛力，幫助化學(xué)化工領(lǐng)域孜孜求索的研究人員、生產(chǎn)人員列了解相近領(lǐng)域，增加信心;使化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生，尤其是注重應(yīng)用能力培養(yǎng)的高職畢業(yè)生開闊眼界，拓寬就業(yè)與創(chuàng)業(yè)渠道。

關(guān)鍵詞化學(xué)化工紡織服裝應(yīng)用

中圖分類號:TS1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

目前，人才培養(yǎng)提倡“一專多能”。近年來許多事實(shí)證明，在學(xué)科邊緣，把專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行交叉應(yīng)用，已經(jīng)形成一種趨勢?；瘜W(xué)、化工等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的畢業(yè)生，具有扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)知識和一定水平的化工工藝技能，我們不妨稱這種綜合能力為“化學(xué)素質(zhì)”?；瘜W(xué)素質(zhì)在紡織服裝行業(yè)中的應(yīng)用意義重大。

1 化學(xué)纖維

纖維包括天然纖維、化學(xué)纖維。而化學(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維。

天然纖維。自然界中生長的纖維，如棉、麻、羊毛、蠶絲等。

人造纖維。由天然纖維素通過化學(xué)方法再生的纖維，如粘膠纖維(人造棉)等。

合成纖維。以煤、石油、天然氣等為原料，經(jīng)過提煉和一系列化學(xué)加工而成的纖維，大概流程為:

合成纖維的“六大綸”是指滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氯綸。如滌綸的化學(xué)名稱是聚對苯二甲酸二乙二醇酯，屬于聚酯纖維，聚合方法為:

滌綸除用于生產(chǎn)服用織物外，還用于制造輪胎簾子布、電絕緣材料、傳送帶、繩索、水龍帶、濾布和人造血管等，應(yīng)用十分廣泛。

2 紡絲油劑

天然纖維表面具有一層油脂或蠟質(zhì)，使其便于機(jī)械織造加工。而合成纖維則沒有，其吸濕性差，導(dǎo)電性差，所以應(yīng)當(dāng)人為地添加一層油劑保護(hù)膜，來加強(qiáng)合成纖維的抱和、平滑、柔軟、抗靜電、吸濕等效果，使其便于紡絲，適于使用。例如:平滑劑水化白油，用于減少纖維與纖維之間的摩擦，提高紡絲速度。再如抗靜電劑聚氧乙烯月桂酸酯，用于減少合纖電阻，去除靜電(靜電同性相斥，使纖維散亂不合股，無法紡絲)。

3 無紡織造

非織造布是指不用機(jī)織或針織的方法把紗線編織成織物，而是依靠纖維間的摩擦力或外加粘合力等，把短纖維鋪制成的纖維網(wǎng)加固成纖維制品，又稱無紡布。加固的方法很多，其中非常重要而且常用的方法是化學(xué)粘合法。簡單流程為:

其重要工藝是化學(xué)粘合加固。常用粘合劑有聚苯烯酸酯類、聚醋酸乙烯酯類、丁二烯共聚物乳膠、氯丁乳膠、聚氯乙烯、聚氨酯。其中聚丙乙酸酯類粘合劑應(yīng)用最為廣泛，它的生產(chǎn)方法是:

非織造法可用于制造襯布、濾布、噴膠棉、特種紙類、婦女衛(wèi)生用品等，而化學(xué)素質(zhì)在該領(lǐng)域中的粘合劑合成、選型、配漿等方面大有用武之地。

4 印染整理

化纖廠生產(chǎn)的纖維(包括與天然纖維混紡)經(jīng)過如下流程加工為可用于制作服裝的織物:

無論是染料、印染助劑的合成，還是印染整理生產(chǎn)工藝，都是化學(xué)知識或化工原理的實(shí)際運(yùn)用。

染料。它是精細(xì)化工學(xué)科的一個重要分支，化工合成染料已占染料的絕大部分。染料顯色原理，是由于它具有較大的共軛雙鍵體系，能夠選擇性吸收可見光。而這種較長的共軛雙鍵體系恰是利用有機(jī)合成的方法一步步實(shí)現(xiàn)的。

我國的紡織品能否在國際市場站穩(wěn)腳跟，很大程度上取決于新型的、顏色鮮艷、牢度優(yōu)良的織物染料的研制和運(yùn)用，從中可見精化學(xué)科的責(zé)任和前景。

染整助劑。它在印染整理中起著至關(guān)重要的作用，比如它左右著上染率、色牢度、柔軟度等品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。作為幫助印染整理的試劑，包括漂白劑、增白劑、分散劑、潤濕劑、滲透劑、促染劑、均染劑、緩染劑、發(fā)泡劑、消泡劑等品種。它們都是具有某種特定作用的表面活性劑，如滲透劑JFC，一種作用是使織物易于濕潤，以便染料滲透入織物和纖維內(nèi)部，從而上染;另一種作用是使污垢易于洗去。

練漂。在染色、印花之前的預(yù)處理，目的是去除漿料、雜質(zhì)，增白，增加吸水性。練漂工藝流程為:

提高工藝性能的關(guān)鍵是助劑的選型及配方的調(diào)整。

染色。例如，用還原染料靛藍(lán)染纖維素纖維，靛藍(lán)不溶于水，當(dāng)在堿性溶液中被保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)還原成可溶于水的隱色體鈉鹽時，才能上染纖維素，此時共軛鏈縮短，顏色隱去。當(dāng)纖維暴露于空氣中，還原體被氧化，共軛結(jié)構(gòu)恢復(fù)顯色長度，藍(lán)色顯現(xiàn)于纖維:

可見，具備一定的化學(xué)素質(zhì)，才能理解、把握近乎魔術(shù)的染色工藝。

印花。印花助劑的選用、色漿的調(diào)制都要具備化學(xué)素質(zhì)。印花工藝大致分為直接印花、拔染印花、防染印花和轉(zhuǎn)移印花等。

整理?？椢镎砻糠倍啵缫兹ノ壅怼⒕芩?、阻燃整理、防霉抗菌防蛀整理、醫(yī)療衛(wèi)生整理、防皺防縮整理、柔軟整理、洗可穿整理、變色整理等。所有這些整理都要由相應(yīng)的特種整理助劑來實(shí)現(xiàn)。例如，用全氟樹脂F(xiàn)C-208整理的棉織物，既防水又防油，用這種布料制作服裝正是石油工人所求之不得的。

5 纖維鑒定

紡織工業(yè)或日常生活中往往需要鑒定纖維的成分，而化學(xué)溶解鑒定法是十分有效的。例如，鑒定羊毛，可用5%NaOH溶液煮沸15min，如果能完全溶解，則可能是蠶絲或羊毛，不可能是其他纖維。然后再將該纖維少許放入18-22℃銅氨溶液中翻動30min，如果能夠溶解則是蠶絲，否則則是羊毛。

6 織物洗滌

目前，各種洗滌劑品牌充斥國內(nèi)外市場，但其主要有效成分都是某些表面活性劑，如肥皂:主要成分為高級脂肪酸鈉R-COONa，由油脂與燒堿皂化而得;洗衣粉成分之一:十二烷基苯磺酸鈉，由十二烷基苯磺化再經(jīng)燒堿中和而得。

織物去污原理。粉塵主要靠機(jī)械力的作用如水流沖洗而去除，而油污是通過表面活性劑形成膠團(tuán)，將油珠分散、卷離、囊包、水化，從而去除，以肥皂(硬脂酸鈉C17H35COONa)為例的洗滌機(jī)理如圖示。

加酶洗衣粉。蛋白酶、脂肪酶都是生物催化劑，可使相關(guān)反應(yīng)在溫和條件下快速進(jìn)行。蛋白酶可催化蛋白質(zhì)的水解，蛋白酶洗衣粉已被廣泛使用，它對去除奶跡、血跡有良好效果。脂肪酶可催化脂肪水解，對多油織物適用。目前，脂肪酶洗衣粉在不斷開發(fā)改進(jìn)中。另外，脂肪酶在絹絲脫脂中的應(yīng)用前景看好。

干洗。有些服裝用水洗滌易收縮變形，甚至水解損傷纖維，如全毛西服、呢子大衣等，必須進(jìn)行干洗。所謂“干洗”，就是指在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的洗滌，使織物上的油污溶解于有機(jī)溶劑，從而去除，然后再把殘留于織物上的有機(jī)溶劑烘凈，使服飾既清潔又筆挺不走樣。常用的干洗劑有:輕石油烴、氯化烴(如CC4)等。另外，有時在有機(jī)洗浴中也要加入少量水和表面活性劑，如琥珀磺酸鈉等。

可以看出，干洗的關(guān)鍵是選擇合適的干洗劑。去污力強(qiáng)、無毒、無殘留、阻燃、價(jià)廉的干洗劑是有機(jī)化工領(lǐng)域應(yīng)積極開發(fā)的。

7 合纖回收

我國年產(chǎn)合成纖維(簡稱合纖)四千多萬噸，占全球產(chǎn)量的32%。隨著大量生產(chǎn)，高速消費(fèi)，也必然伴隨著大量用過的合纖材料被淘汰廢棄。合成纖維自然降解的速度非常慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于廢料產(chǎn)生的速度，大量合纖廢料的積聚必然破壞我們的生存環(huán)境，這與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會背道而馳。所以自合成纖維工業(yè)產(chǎn)生以來，有關(guān)廢棄合纖的綜合利用研究就已廣泛開展。目前，回收利用方法主要分兩大類，一為化學(xué)降解;二為熱融成型，制成用具或建筑材料。我們主要談?wù)劵瘜W(xué)降解法。

完全降解。經(jīng)化學(xué)處理，把高分子合成纖維完全降解成單體小分子，分離提純后重新利用。如尼龍66降解為己二酸和己二胺，可返回用于聚合，也可用作其他化工原料。

部分降解。經(jīng)化學(xué)處理，使合纖聚合度降低，尋求新的用途，往往用作涂料或粘合劑。這種方法較完全降解更現(xiàn)實(shí)。如腈綸(聚丙烯腈PAN)經(jīng)堿法水解轉(zhuǎn)化為水解聚丙烯腈(HPAN)，再與多價(jià)金屬離子(Al3+、Mg2+、Cr3+、Ca2+)交聯(lián)，可制成粘合劑或高分子吸水樹脂。例如經(jīng)加工的HPAN可用作水處理工業(yè)的絮凝劑、石油工業(yè)的化學(xué)堵水劑、農(nóng)業(yè)粘土質(zhì)土壤改良劑等。

8 結(jié)束語

到這里，我們可以假想一下，在紡織服裝領(lǐng)域中，如果沒有化學(xué)化工技術(shù)的有效運(yùn)用，我們將不再擁有化學(xué)纖維;也無法對棉、麻、蠶絲、羊毛等天然纖維進(jìn)行脫脂、柔軟、透氣、吸濕等服用舒適處理;更無法對面料進(jìn)行五彩繽紛的印染美化，以及有效的清潔洗滌，人類的衣著也將黯然失色。

本文只是舉例說明化工在紡織一個領(lǐng)域的應(yīng)用，化學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，化工是基本技術(shù)，在其他領(lǐng)域應(yīng)用也十分廣泛。讓我們致力于化學(xué)化工的學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、研究，為其探尋更多的用途吧?；瘜W(xué)化工的莘莘學(xué)子務(wù)必充滿信心，在化工技術(shù)的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域，勇敢開拓自己的用武之地，實(shí)現(xiàn)就業(yè)與創(chuàng)業(yè)。