滌/棉包芯紗爛花產(chǎn)品的開發(fā)

張欣欣，黃小云

(1.中紡協(xié)(北京)檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司，北京 100025；2.中國(guó)紡織信息中心，北京 100020；3.北京銅牛集團(tuán)有限公司， 北京 100026)

爛花產(chǎn)品輕盈自然，如蟬翼紗，深受消費(fèi)者喜愛,但其工藝復(fù)雜，價(jià)格偏高，因此越來越多的學(xué)者開始研究如何優(yōu)化爛花工藝，以生產(chǎn)出花型自然且價(jià)格合理的產(chǎn)品[1]。本文研究分析滌/棉包芯紗產(chǎn)品生產(chǎn)流程,探討滌/棉包芯紗前處理的最佳工藝條件，使其有利于后續(xù)爛花工藝[2]。通過對(duì)滌/棉織物爛花工藝的進(jìn)一步研究，確定最適合的漿料處方及工藝條件，通過著色爛花和多種印花方法相結(jié)合設(shè)計(jì)開發(fā)多品種爛花產(chǎn)品，以滿足人們的審美需求[3]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料和儀器

織物：滌/棉(65/35)包芯紗織物，經(jīng)向密度37根/cm，緯向密度37根/cm。

主要實(shí)驗(yàn)藥品：NaOH、30%H2O2、硅酸鈉(北京化工廠)，氧漂穩(wěn)定劑、精煉劑FK-03、滲透劑ST-10(北京中紡化工有限公司)，硫酸、無水碳酸鈉、氯化鋅、合成增稠劑、乙二醇、氯化鈉(北京化工廠)，氯化鈣(北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司)，三氯化鐵(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司)，發(fā)泡劑88 A(北京彩美印染助劑技術(shù)開發(fā)中心)，黏著劑(PU)(山東省紡織科學(xué)研究所)。

儀器設(shè)備：WSD-3C全自動(dòng)白度儀(北京康光儀器有限公司)，LCK-800紡織品毛細(xì)效應(yīng)測(cè)試儀(余姚市東方電工儀器廠)，精密電子天平(美國(guó)雙杰兄弟有限公司)，HD026 N電子織物強(qiáng)力儀(南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)，ALLFIT-10溢流染色機(jī)(立信染整機(jī)械(深圳)有限公司，KW-1700微電腦數(shù)碼紅外爐、MD定形烘干小樣機(jī)(中外合資廣東精湛染整設(shè)備廠有限公司)，TDA-8002電熱恒溫水浴鍋(河北省黃驊航天儀器廠)，旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)，紫外可見光近紅外分光光度儀(Perkin Elmer)， Rotawash皂洗牢度機(jī)(SLD International)， 染色摩擦牢度實(shí)驗(yàn)器(浙江溫州紡織儀器廠)，Q-PANEL日曬牢度計(jì)、YG-631汗?jié)n牢度儀(無錫儀器紡織廠)。

1.2 測(cè)試方法

白度：打開電源，儀器預(yù)熱20 min，調(diào)試白度儀，將織物疊成4層放到測(cè)試臺(tái)上，保持織物平整，對(duì)準(zhǔn)光孔壓住，開始測(cè)試。每塊織物在不同部位至少測(cè)定3次，取其藍(lán)光白度Wr算術(shù)平均值。

毛效：參照FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試。

斷裂強(qiáng)力：參照GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分 斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定 條樣法》進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)式(1)計(jì)算強(qiáng)力下降率(簡(jiǎn)稱降強(qiáng)率)。

(1)

1.3 爛花產(chǎn)品生產(chǎn)流程

織物準(zhǔn)備→前處理(退煮漂一浴法)→退漂后處理→脫水烘干→爛花漿準(zhǔn)備→制版→印花→烘干(80 ℃，3 min)→焙烘(T℃，tmin)→熱水洗(85 ℃，先浸泡5 min)→溫水洗(40 ℃)→冷水洗→晾干。

2 結(jié)果與討論

2.1 織物前處理工藝研究

采用退煮漂一浴法工藝進(jìn)行織物前處理。實(shí)驗(yàn)處方：NaOH為Xg/L，30% H2O2為Yg/L，H2O2穩(wěn)定劑為Zg/L，滲透劑ST-10質(zhì)量濃度2 g/L，精煉劑FK-03 質(zhì)量濃度2 g/L，處理溫度95 ℃，處理時(shí)間 45 min，浴比1∶30。

工藝曲線見圖1。

圖1 前處理工藝曲線

在退煮漂一浴法前處理過程中，NaOH、30% H2O2、H2O2穩(wěn)定劑、處理時(shí)間與溫度都對(duì)織物造成影響[4]，通過研究每個(gè)變量的最佳用量，可以提高生產(chǎn)效率，且達(dá)到良好的前處理效果。

2.1.1 NaOH質(zhì)量濃度對(duì)前處理效果的影響

分別采用硅酸鈉和H2O2穩(wěn)定劑作為試驗(yàn)穩(wěn)定劑，研究NaOH質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響，NaOH質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響見表1。其中：30% H2O2為12 g/L，硅酸鈉4 g/L，H2O2穩(wěn)定劑4 g/L，處理時(shí)間60 min，浴比1∶30。

表1 NaOH質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響

由表1可以看出，NaOH在5～15 g/L范圍內(nèi)，織物的毛效和白度都很好。隨著NaOH質(zhì)量濃度的增加，織物的強(qiáng)力下降，主要原因是NaOH質(zhì)量濃度增加，織物表面漿料和雜質(zhì)減少；另外，纖維素纖維在高溫堿氧共同存在的條件下會(huì)發(fā)生降解，使織物強(qiáng)力降低[5]。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，前處理的NaOH質(zhì)量濃度選擇5 g/L。用硅酸鈉作為穩(wěn)定劑時(shí)，織物的白度和強(qiáng)力數(shù)值波動(dòng)較大，故優(yōu)選相應(yīng)指標(biāo)波動(dòng)較小的H2O2穩(wěn)定劑。

2.1.2 H2O2對(duì)前處理效果的影響

在H2O2穩(wěn)定劑4 g/L，處理時(shí)間60 min條件下，30% H2O2質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物影響見表2?？梢钥闯觯S著H2O2質(zhì)量濃度的提高，織物的白度、毛效提高，強(qiáng)力下降。當(dāng)H2O2質(zhì)量濃度超過4 g/L時(shí)，織物白度提高不明顯，隨著H2O2質(zhì)量濃度的提高，生成的過酸等有效成分增加，處理液的氧化能力增強(qiáng)，前處理效果提高。當(dāng)H2O2用量達(dá)到一定值時(shí)，有效成分的生成速率下降，使織物的前處理效果無顯著提高。此外，H2O2在前處理過程中對(duì)漿料及色素等雜質(zhì)有氧化破壞作用[6]，所以織物強(qiáng)力也會(huì)相應(yīng)下降。綜合考慮H2O2質(zhì)量濃度選擇 4 g/L。

表2 30%H2O2質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響

2.1.3 H2O2穩(wěn)定劑對(duì)前處理效果的影響

在30% H2O2為12 g/L，處理時(shí)間60 min條件下，H2O2穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響見表3。

表3 H2O2穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度對(duì)前處理織物的影響

由表3可以看出，隨著H2O2穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度的提高，織物的毛效、白度提高，當(dāng)H2O2穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度超過2 g/L時(shí)，織物的毛效和白度提高不明顯，而織物的斷裂強(qiáng)力有所下降，H2O2穩(wěn)定劑為1 g/L和2 g/L時(shí)織物強(qiáng)力能夠達(dá)到半成品要求。所以綜合考慮，H2O2穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度選擇為2 g/L。

H2O2穩(wěn)定劑的用量與H2O2的用量有關(guān)。當(dāng)H2O2用量選擇4 g/L時(shí)，H2O2穩(wěn)定劑用量也要相應(yīng)減少，所以此工藝條件下H2O2穩(wěn)定劑選擇質(zhì)量濃度為0.7 g/L。此條件下對(duì)織物前處理效果做進(jìn)一步驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果為：白度83.10%，毛效15.10 cm，斷裂強(qiáng)力537.83 N，降強(qiáng)率-7.67%。

在綜合考慮效果和成本的前提下，白度、毛效和斷裂強(qiáng)力都很高，進(jìn)一步驗(yàn)證了0.7 g/L的H2O2穩(wěn)定劑用量的可行性。通過對(duì)前處理?xiàng)l件的研究，得出滌/棉包芯紗織物前處理的條件為：NaOH 5 g/L，30%H2O24 g/L，H2O2穩(wěn)定劑0.7 g/L，滲透劑ST-10為2 g/L，精煉劑FK-03為 2 g/L，處理溫度95 ℃，處理時(shí)間45 min，浴比1∶30。

2.2 織物爛花工藝

2.2.1 爛花工藝

爛花工藝條件:80%濃硫酸1%,糊料Y%,加水至100%，合成共25 g。烘干溫度80 ℃，焙烘溫度T℃，焙烘時(shí)間tmin。工藝流程：制版→印花→烘干(80 ℃，3 min)→焙烘(T℃，tmin)→熱水洗(85 ℃，先浸泡5 min)→溫水洗(40 ℃)→冷水洗→晾干。

2.2.2 著色及爛花工藝

著色及爛花工藝條件：著色處方為活性染料4.0%(owf)，食鹽40 g/L， 碳酸鈉 10 g/L，浴比1∶40。皂煮處方為：皂片2 g/L，純堿2 g/L，溫度95 ℃，時(shí)間10 min，浴比1∶30。著色工藝曲線見圖2。

圖2 著色工藝曲線

2.2.3 糊料對(duì)爛花效果的影響

爛花印花的糊料可選用淀粉及其衍生物，如木薯粉、黃糊精、白糊精等耐酸性比較好的糊料[7]。在常規(guī)工藝條件下，采用黃糊精基本無效果，織物表面不能爛透，使用木薯粉織物表面能夠完全爛透，并且爛花圖案輪廓清晰，故爛花原糊采用12%木薯粉。通常爛花漿中的糊料用量在60%～90%范圍內(nèi)，當(dāng)糊料用量為60%和70%時(shí)，織物爛花圖案出現(xiàn)滲化現(xiàn)象，輪廓很不清晰；當(dāng)糊料用量為80%時(shí)，織物爛花圖案輪廓清晰，表面清晰度高，爛花效果好；若糊料用量增加到90%，因?yàn)闋€花漿太黏稠，不能使酸均勻地印制在織物表面導(dǎo)致圖案輪廓清晰度不高，綜合分析選擇糊料用量80%為宜。

2.2.4 焙烘時(shí)間對(duì)爛花效果的影響

焙烘時(shí)間在1～6 min時(shí)織物透光率基本相同，都達(dá)到了全透的效果；焙烘時(shí)間在1 min時(shí)，圖案表面棉組分還有殘留，并沒有完全爛透，焙烘時(shí)間在 2 min時(shí)，雖無明顯棉組分殘余，但是織物輪廓部位圓潤(rùn)，不夠清晰明了，焙烘時(shí)間在3～6 min時(shí)，爛花織物的失重和爛花均勻一致，輪廓清晰，綜合考慮提高生產(chǎn)效率和成本問題，焙烘時(shí)間選擇3 min。

2.2.5 焙烘溫度對(duì)爛花效果的影響

觀察布樣發(fā)現(xiàn)，焙烘溫度100 ℃時(shí)，圖案表面棉組分還有殘留，并沒有完全爛透，嚴(yán)重影響爛花效果，而140 ℃時(shí)，發(fā)現(xiàn)織物滌綸組分開始泛黃，影響了織物的透明效果，而溫度在110～130 ℃范圍時(shí)，織物輪廓清晰，無太大差異，因而選擇溫度條件時(shí)，可選用有效溫度范圍中的最低溫度，即110 ℃。綜合分析，最終爛花工藝確定為： 80%硫酸用量為1.0%，爛花漿中原糊含量80%，烘干溫度80 ℃，焙烘溫度110 ℃，焙烘時(shí)間3 min。

采用該爛花工藝制成的爛花產(chǎn)品輕盈飄逸。為了增加產(chǎn)品的多彩層次感，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)可將爛花工藝與染色、顏料印花[8]、數(shù)碼印花[9]、發(fā)泡印花[10-11]等多種工藝相結(jié)合，開發(fā)出不同風(fēng)格的產(chǎn)品。爛花織物有2種風(fēng)格：一種是保留圖案，爛掉其余部分，使織物更加輕盈，保留圖案部分的爛花產(chǎn)品見圖3。另一種是將圖案爛掉，顯示鏤空的感覺，爛掉圖案部分的爛花產(chǎn)品見圖4。通過對(duì)原有的爛花產(chǎn)品著色，能更好地展現(xiàn)出栩栩如生的爛花圖案。

圖3 保留圖案部分的爛花產(chǎn)品

圖4 爛掉圖案部分的爛花產(chǎn)品

2.3 著色爛花產(chǎn)品色牢度測(cè)試

經(jīng)活性染料著色的爛花產(chǎn)品的色牢度需要達(dá)到基本使用要求，本文實(shí)驗(yàn)選擇活性紅與活性黃2種顏色進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4 著色爛花織物色牢度測(cè)試結(jié)果 級(jí)

由表4可以看出，著色爛花織物的色牢度很好，均在4級(jí)以上?；钚匀玖仙先纠w維后不易脫落，染料對(duì)纖維的結(jié)合力較大，染色固色都比較充分，水洗皂煮也比較充分，織物上的浮色已經(jīng)基本洗掉，所以試樣色牢度比較好，符合GB/T 21295—2014《服裝理化性能的技術(shù)要求》質(zhì)量要求。

3 結(jié) 論

通過采用短流程一浴法對(duì)滌/棉包芯紗織物進(jìn)行前處理工藝研究，得出滌/棉包芯紗織物前處理優(yōu)化工藝為：NaOH 5 g/L，30%H2O2為4 g/L，H2O2穩(wěn)定劑0.7 g/L，滲透劑ST-10 為2 g/L，精煉劑FK-03為 2 g/L，處理溫度95 ℃，處理時(shí)間45 min，浴比1∶30。在織物爛花工藝的研究中，對(duì)糊料的選擇、焙烘時(shí)間和溫度進(jìn)行了選擇與優(yōu)化，爛花用糊料選用12%木薯粉，最佳工藝條件為：爛花漿中原糊含量80%，烘干溫度80 ℃，焙烘溫度110 ℃，焙烘時(shí)間3 min。

爛花產(chǎn)品結(jié)合染色工藝，可以得到花型層次分明，爛掉花型部分和爛掉花型邊緣部分具有不同的效果，著色后圖案栩栩如生的產(chǎn)品。通過結(jié)合其他印花工藝可以產(chǎn)生多種印花效果。經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品色牢度進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，爛花產(chǎn)品色牢度指標(biāo)均良好，符合GB/T 21295—2014。