絲綢低張力高密度防縮加工及共價(jià)交聯(lián)抗皺處理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

孫道權(quán) 劉華平

（鑫緣繭絲綢集團(tuán)股份有限公司 江蘇海安 226600）

0 前言

傳統(tǒng)的絲綢產(chǎn)品經(jīng)過染整加工干燥后，如果在松弛狀態(tài)下再被水潤濕時(shí)，往往會(huì)發(fā)生比較明顯的收縮，這種現(xiàn)象稱為縮水。通常以絲織物按規(guī)定方法洗滌前后的經(jīng)向或緯向的長度差，占洗滌前長度的百分率來表示該織物的經(jīng)向或緯向縮水率。若用尺寸尚未穩(wěn)定(也稱為具有潛在收縮)的絲織物做成絲綢服裝，經(jīng)過洗滌，由于發(fā)生一定程度的收縮，會(huì)導(dǎo)致服裝變形和走樣，給消費(fèi)者帶來不少麻煩和損失。蠶絲與棉、羊毛等天然纖維進(jìn)行對(duì)比，用純蠶絲生產(chǎn)的絲綢其縮水率最大，因此，蠶絲織物的縮水現(xiàn)象早已受到人們關(guān)注。

蠶絲的舒適性保健性環(huán)保性無與倫比，但其織物的抗皺性差，這已成為蠶絲織物的一個(gè)致命缺點(diǎn)。改善蠶絲織物的抗皺性是提高其附加值的重要方向之一，經(jīng)研究目前改善織物抗皺性的路徑有兩條：一是增加織物或纖維或紗線的剛性使其不易彎曲；二是提高織物中纖維或紗線的彈性，使其彎曲能得以極大地恢復(fù)。

我國不僅是絲綢產(chǎn)品的消費(fèi)大國，同時(shí)也是絲綢產(chǎn)品的出口大國。近年來出口的比重呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，國內(nèi)需求卻不斷上升，人們對(duì)面料的品質(zhì)和風(fēng)格要求越來越高，呈現(xiàn)個(gè)性化特征，織造、后整理加工技術(shù)的滯后發(fā)展日漸成為高端絲綢產(chǎn)品開發(fā)和發(fā)展的“瓶頸”。

1 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外對(duì)絲綢的防縮抗皺處理通常采用物理和化學(xué)的方法。

1.1 物理方法

目前一些生產(chǎn)企業(yè)采用機(jī)械防(預(yù))縮法解決經(jīng)向縮水問題。其基本原理是使織物的緯密和經(jīng)向織縮增加到一定程度，使織物具有松弛結(jié)構(gòu)。經(jīng)過整理的織物，不但“干燥定型”形變很小，而且在潤濕后，纖維發(fā)生溶脹時(shí)，由于經(jīng)、緯紗間還留有足夠的余地(即空隙)，這樣便不會(huì)再引起織物經(jīng)向長度的縮短。實(shí)際上，也就是使織物在成為成品之前預(yù)先縮回，顯著降低成品的縮水率，這種方法也稱做機(jī)械預(yù)縮整理。

1.2 化學(xué)方法

近年來一些科研院所、生產(chǎn)企業(yè)采用環(huán)氧化合物類作為改性整理劑，這類材料中含有環(huán)氧基團(tuán)，在催化劑作用下，能與絲素蛋白質(zhì)大分子中絲氨酸的羥基、酪氨酸的酚羥基、賴氨酸的胺基、組氨酸的咪唑基、精氨酸的胍基、天門冬氨酸和谷氨酸的羧基發(fā)生反應(yīng)，形成共價(jià)交聯(lián)環(huán)氧化合物，與絲素大分子鏈間形成的共價(jià)鍵極為牢固，肽鏈被“固定”形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而獲得耐久的防縮抗皺效果。真絲織物環(huán)氧化合物的化學(xué)改性，即是以這些反應(yīng)為基礎(chǔ)的。

這類整理方法的基本原理是采用化學(xué)方法降低纖維的親水性，使它在水中不能發(fā)生很大的溶脹，從而使織物不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重縮水現(xiàn)象。在化學(xué)防縮整理中，主要就是采用樹脂初縮體或交聯(lián)劑進(jìn)行處理，實(shí)際上，也就是眾所周知的纖維素纖維織物，經(jīng)過防皺整理后，同時(shí)兼有防縮效果。

2 技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)針對(duì)絲綢產(chǎn)品縮水率大的特點(diǎn)，在蠶絲、絲織物加工過程中通過合理采用外力作用使蠶絲物理形態(tài)發(fā)生變化，如采用低張力繅絲、松式絡(luò)筒及織造等生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備，改變絲綢生產(chǎn)過程中的各向異性現(xiàn)象，減少或消除絲織物中紗線屈曲波上升、織物密度變化導(dǎo)致“織縮”上升的問題，以達(dá)到改善和提高絲綢防縮的方法。

該技術(shù)針對(duì)絲綢產(chǎn)品抗皺性差的特點(diǎn)，從纖維紗線織物后整理幾個(gè)環(huán)節(jié)著手，在絲織物加工過程中通過外力作用使蠶絲物理形態(tài)發(fā)生變化，如采用改變?cè)系慕M合、改變織造方法、改變生絲形態(tài)、采用化學(xué)方法等，以達(dá)到改善和提高絲綢抗皺性。

為了提高絲綢產(chǎn)品的加工性、穿著舒適性等功能，該技術(shù)在印染加工中采用交聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行一定的化學(xué)處理。交聯(lián)劑在線型分子間起架橋作用，使多個(gè)線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，而紡織品用交聯(lián)劑則是指能在纖維大分子之間、纖維大分子與助劑分子之間或纖維大分子與染料分子之間形成共價(jià)鍵交聯(lián)，提高其形態(tài)穩(wěn)定性、彈性以及其他物理化學(xué)性能的一類化合物。紡織品用交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)中通常含有2個(gè)或多個(gè)能與纖維上羥基、氨基等發(fā)生交聯(lián)的反應(yīng)性基團(tuán)，可以在纖維大分子之間起到架橋作用，形成纖維-交聯(lián)劑組成的網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)體系。紡織品用交聯(lián)劑有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如用于纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維的抗皺整理。該技術(shù)在蠶絲纖維改性中，還可增強(qiáng)蠶絲纖維與染料的反應(yīng)性，形成共價(jià)鍵結(jié)合，達(dá)到提高絲綢產(chǎn)品染色牢度的目的。

3 工藝流程及簡(jiǎn)介

3.1 工藝流程

低張力絲生產(chǎn)→復(fù)合絲加工→高密度層組織抗縮織造→共價(jià)交聯(lián)抗皺整理→固化處理→皂洗→水洗→烘干→服裝及家用紡織品加工

3.2 簡(jiǎn)介

3.2.1 低張力繅絲

在纖維紡絲成型、紡紗、織造和染整加工過程中，纖維受到外力拉伸，形成高度取向的分子構(gòu)象，在纖維內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而烘燥使得該伸長狀態(tài)和應(yīng)力被固定，使纖維處于一種“干燥定形”形變的狀態(tài)?！案稍锒ㄐ巍笔且环N熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)織物被水潤濕再受外力拉伸和干燥時(shí)，水分子削弱了纖維大分子鏈段間的作用力，大分子鏈段的回縮位壘下降，在內(nèi)應(yīng)力的作用下，即應(yīng)力松弛，纖維發(fā)生收縮。纖維收縮必然引起紗線收縮，進(jìn)而織物收縮。

該技術(shù)采用的新型全自動(dòng)繅絲機(jī)上專門配置一種適用于自動(dòng)繅絲機(jī)的絡(luò)交裝置，它能在絡(luò)交工序中有效減少自動(dòng)繅絲機(jī)繅絲時(shí)的生絲張力，屬紡織機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。在生產(chǎn)過程中在絡(luò)交桿上設(shè)置導(dǎo)絲鼓輪，用鼓輪的滾動(dòng)摩擦代替絡(luò)交瓷座的滑動(dòng)摩擦，可明顯降低繅絲張力，即在較高的繅絲速度下，也可以繅制只有在低速下才能得到的優(yōu)良生絲，生產(chǎn)的低張力桑蠶絲為后續(xù)生產(chǎn)抗縮絲綢打下良好基礎(chǔ)。

3.2.2 復(fù)合絲加工

蠶絲的彈性較棉麻粘膠好，較羊毛滌綸錦綸等合成纖維差，在所有纖維中屬較差。如果能在絲織物中加入一定數(shù)量的高彈性仿真絲纖維，則既能保持絲織物的外觀風(fēng)格，又能使絲織物的抗皺性得以提高。

該技術(shù)采用多重多形混纖絲，多組分異收縮復(fù)合絲特殊截面異收縮混纖絲，超細(xì)纖度和截面變化的特細(xì)絲等高彈性仿真絲纖維，采用包覆絲機(jī)將其與桑蠶絲進(jìn)行復(fù)合絲、包覆絲加工。

因供紡織品使用的紗線在一定捻度范圍內(nèi)，隨著捻度的增加織物的抗皺性是增加的，短纖維紗為了獲得一定的強(qiáng)力必須具有一定的捻度，由于蠶絲是長絲纖維，不必靠加捻來獲得強(qiáng)力，故許多絲綢織物采用無捻或弱捻長絲紗，這類織物的抗皺性通常較差。利用強(qiáng)捻絲作經(jīng)緯絲可以很好地提高織物的抗皺能力。該技術(shù)根據(jù)生產(chǎn)的絲綢品種要求，采用加捻機(jī)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募幽硖幚砗蠊┛椩焓褂谩?/p>

3.2.3 高密度層組織織造

常規(guī)的絲織物采用平紋緞紋，緯重緞紋提花組織較多緞紋組織交織點(diǎn)在機(jī)織物三原組織中最少，當(dāng)織物的折皺外力釋去后織物中紗線容易作相對(duì)移動(dòng)，而回復(fù)到原來的狀態(tài)故織物的折皺彈性較好。但利用緞紋組織的絲織物為了能較好地體現(xiàn)絲綢織物的光澤和柔軟的手感，通常采用無捻或弱捻紗作經(jīng)緯絲，使絲織物的抗皺性變差。傳統(tǒng)的十四大類織物中除了縐類織物外，其它絲織物的抗皺性均較差。

為了提高抗皺性，該技術(shù)利用數(shù)碼織機(jī)對(duì)絲織物的組織進(jìn)行創(chuàng)新的高密度抗皺雙層組織織造，加上配以高彈性纖維不僅能提高織物的抗皺性，同時(shí)可產(chǎn)生特殊的風(fēng)格和手感。

3.2.4 抗皺整理

絲綢作為服裝用料，由于其存在易折皺、彈性回復(fù)性差等先天缺陷，使其不能同一些新型合成纖維相競(jìng)爭(zhēng)，為了解決其易折皺難題，絲綢面料的防皺整理應(yīng)運(yùn)而生。隨著人們綠色環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，無甲醛防皺整理已成為發(fā)展趨勢(shì)。目前國內(nèi)外研究較多的是多元羧酸甲醛防皺整理劑，以丁四羧酸(BTCA)和檸檬酸(CA)為代表。但由于BTCA成本太高，對(duì)染色織物色澤有影響，CA易使織物泛黃，耐洗牢度差等弱點(diǎn)，其工業(yè)應(yīng)用受到了制約。如從廢絲、蠶蛹等制絲副產(chǎn)品中提取絲素、甲殼素等，將其制成絲素、甲殼素整理劑，由于絲素、甲殼素等材料透氣性好，附著力強(qiáng)，和人體有著極好的親和力，徹底免除了樹脂整理對(duì)人體和環(huán)境的負(fù)面影響，因而具有廣闊的市場(chǎng)前景。

該技術(shù)的抗皺處理采用綠色無甲醇復(fù)合處理加工工藝技術(shù)，如是采用馬來酸酐與醋乙稀酯加絲素復(fù)配、檸檬酸與酒石酸加殼聚糖復(fù)配，這些是較為理想的無甲醛抗皺整理劑，這些工藝簡(jiǎn)單無污染，經(jīng)其整理絲織物可獲得顯著的抗皺免燙保形等性能，且織物的拉伸強(qiáng)力和耐曲磨損失小，抗皺整理效果達(dá)到了傳統(tǒng)甲醛和液氨處理的水平，是一種甲醛型抗皺整理劑的理想替代品。

3.2.5 固化處理

焙烘(合適溫度,2～3min)，提高抗皺處理采用的材料附著牢度，可有效提高絲綢產(chǎn)品的水洗次數(shù)。

4 結(jié)束語

絲綢防縮抗皺生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，極大地豐富了絲綢新產(chǎn)品的品種，也是絲綢產(chǎn)品中的新貴，推廣應(yīng)用防縮抗皺技術(shù)，解決了絲綢產(chǎn)品防縮抗皺的世界級(jí)難題，將促進(jìn)防縮抗皺技術(shù)在絲綢產(chǎn)品中的應(yīng)用，有利于促進(jìn)絲綢產(chǎn)品加工技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)我國生態(tài)、高檔紡織面料的開發(fā)，提高絲綢系列產(chǎn)品的檔次和附加價(jià)值，增加國際競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)也將推動(dòng)桑蠶絲資源的合理有效利用，促進(jìn)蠶桑種植和繭絲綢行業(yè)的發(fā)展，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。