改善天絲面料原纖化的染整工藝

張戰(zhàn)旗，呂文泉，李 鑫，齊元章，王 冰，劉添濤，孫曉敏

（1.魯豐織染有限公司，山東淄博 255100；2.魯泰紡織股份有限公司，山東淄博 255100；3.中國紡織科學(xué)研究院，北京 100025；4.中國印染行業(yè)協(xié)會(huì)，北京 100006）

近年來，隨著人們消費(fèi)水平的提高，休閑類服裝面料的需求量不斷增加，天絲面料因?yàn)槿彳浀氖指校瑑?yōu)異的吸濕透氣、懸垂性以及真絲般的光澤受到廣大消費(fèi)者的喜愛。

天絲具有獨(dú)特的原纖結(jié)構(gòu)，容易在染整加工或服用過程中因機(jī)械摩擦產(chǎn)生原纖化，導(dǎo)致面料起毛起球，甚至失去光澤，影響穿著的美觀。為了解決這一缺點(diǎn)，纖維廠商通常采用提前進(jìn)行交聯(lián)的辦法來克服［1］，例如蘭精公司生產(chǎn)的A型天絲和LF型天絲分別采用不同樹脂進(jìn)行交聯(lián)。從交聯(lián)程度來說，A型天絲屬于100%交聯(lián)型［2］，發(fā)生原纖化的概率最低，因此受到很多終端客戶及面料廠商的青睞。但A型天絲所用樹脂耐酸不耐堿，而染整前處理及染色均在堿性條件下進(jìn)行，易導(dǎo)致原有交聯(lián)的破壞，重新產(chǎn)生原纖化問題，甚至有釋放甲醛的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究對(duì)天絲面料的前處理及染色工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，前處理采用低堿冷堆代替高溫堿煮，降低活性及還原染色固色堿劑用量，避免高溫、堿性環(huán)境對(duì)天絲原纖化的影響，解決天絲面料洗后毛羽重及光澤啞暗的問題，可有效提升天絲面料的品質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與設(shè)備

材料：A型天絲纖維與棉混紡面料（天絲11.7 tex×棉/天絲11.7 tex×571×304）；NaOH，H2O2，穩(wěn)定劑HP-S，螯合劑SQ-N，滲透劑JFC。

設(shè)備：WZ-400樹脂壓染試樣小軋車，M-6連續(xù)定形烘干機(jī)，貝寧格退煮機(jī)，貝寧格漂白機(jī)，冷軋堆機(jī)。

1.2 測試

毛效：沿著織物的經(jīng)向裁取標(biāo)準(zhǔn)試樣，長230～250 mm，寬（25.0±0.5）mm，將標(biāo)準(zhǔn)試樣分別粘貼在毛細(xì)管效應(yīng)儀橫梁架上，使試樣上面的零位置線與標(biāo)尺上面處于同一水平零位，然后把試樣平放在試驗(yàn)臺(tái)上測量溶液上升的高度，即試樣零位置線（即起點(diǎn)）到溶液上升高度（即終點(diǎn)，5 min）的距離。

白度：將布樣折疊4層確?？椢锊煌腹鉅顟B(tài)下，利用Datacolor測色儀器在標(biāo)準(zhǔn)光源D65、10°視角下測白度，測4次取平均值。

甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)：將經(jīng)過稱量的試樣在40℃的水溶液中萃取60 min，從織物上萃取的甲醛被水吸收，然后萃取液用乙酰丙酮顯色，顯色液用分光光度計(jì)比色測定甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

手感：將試樣裁成尺寸為30 cm×30 cm的布樣，在標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕環(huán)境中調(diào)濕12 h，3人采用觸摸的方法從柔軟度、蓬松度和滑爽感方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，以★的多少表征手感的優(yōu)異程度，★越多手感越好。

面料檢測標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 面料檢測標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理流程

在染整加工過程中，前處理是影響含有天絲纖維面料原纖化的關(guān)鍵工序。當(dāng)棉、天絲混紡時(shí)，因棉紗含有大量棉籽殼，在前處理過程中需利用燒堿去除［3］，才能有效地控制染色、后整理等后道工序的產(chǎn)品質(zhì)量。但由于天絲耐酸不耐堿，當(dāng)堿用量過高時(shí)，天絲纖維交聯(lián)處會(huì)被破壞產(chǎn)生毛羽。為了減少面料洗后原纖化的現(xiàn)象，首先確定合適的前處理加工流程，對(duì)比不同工藝流程下面料的主要性能指標(biāo)。由表2可以看出，方案1的毛效、吸水性、白度、手感較其他2個(gè)方案均更好，因此確定最佳前處理加工流程為：冷堆→漂白。

表2 不同流程對(duì)織物性能的影響

2.2 冷堆工藝優(yōu)化

在前處理加工中，冷堆工藝為：燒堿40 g/L、雙氧水5 g/L，在25℃室內(nèi)堆置24 h。但由于冷堆工藝中燒堿用量過高，天絲纖維耐堿性較差［4］，容易產(chǎn)生原纖化，需對(duì)冷堆工藝進(jìn)行優(yōu)化。

2.2.1 燒堿用量

選用雙氧水5 g/L、堆置溫度25℃、堆置時(shí)間24 h，對(duì)燒堿用量進(jìn)行研究。由表3可以看出，當(dāng)燒堿用量為10 g/L時(shí)，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.8×10-6，布面無毛羽情況，但面料毛效較低，無法滿足后道加工的要求；當(dāng)燒堿用量提升到15 g/L后，繼續(xù)提升用量，毛效不再繼續(xù)升高，且斷裂強(qiáng)力有所下降；當(dāng)燒堿用量為30 g/L時(shí)，纖維交聯(lián)處被嚴(yán)重破壞，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)66.5×10-6，且布面有明顯的毛羽。故確定最佳燒堿用量為15 g/L。

表3 燒堿用量對(duì)織物性能的影響

2.2.2 堆置時(shí)間

選用燒堿用量15 g/L、雙氧水用量5 g/L、堆置溫度25℃，對(duì)堆置時(shí)間進(jìn)行研究。由表4可以看出，堆置時(shí)間延長，斷裂強(qiáng)力差異不明顯，但毛效有所提升，在堆置時(shí)間達(dá)到20 h時(shí)達(dá)到平衡。因此，確定最佳冷堆工藝為：燒堿15 g/L、雙氧水5 g/L、堆置時(shí)間20 h，面料斷裂強(qiáng)力經(jīng)向?yàn)?2.3 Lb，緯向?yàn)?0.6 Lb，毛效經(jīng)向可達(dá)6.5 cm，緯向?yàn)?.2 cm。

表4 堆置時(shí)間對(duì)織物性能的影響

2.3 染色工藝優(yōu)化

在染色過程中，根據(jù)顏色要求采用不同類型的染料進(jìn)行染色。常用的活性染料需要借助堿進(jìn)行上染固色，而還原染料不溶于水，需在堿性強(qiáng)的還原液中還原成為隱色體鈉鹽才能上染纖維［5］。因此，染色過程中堿用量需求過高將會(huì)影響面料的洗后原纖化，需調(diào)整染色時(shí)堿用量，減少對(duì)纖維的損傷［6］。

2.3.1 活性染色工藝研究

選用元明粉220 g/L、防染鹽7 g/L時(shí)，對(duì)燒堿用量及氣蒸溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。由表5可以看出，當(dāng)燒堿用量為4 g/L、氣蒸溫度為100℃時(shí)，耐酸汗?jié)n變色牢度為3～4級(jí)，耐濕摩擦色牢度為2～3級(jí)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)燒堿用量為8 g/L、氣蒸溫度為100℃時(shí)，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)及色牢度均能達(dá)到客戶要求，且上染率可達(dá)82%。再提升燒堿用量染料的上染率沒有提升，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所提升，色牢度改善不大。所以，最終確定活性染色固色燒堿用量為8 g/L。

表5 燒堿用量對(duì)面料性能的影響

2.3.2 還原染色工藝研究

選用保險(xiǎn)粉220 g/L，對(duì)燒堿用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。由表6可以看出，當(dāng)燒堿用量為8 g/L時(shí)，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.2×10-6，布面光潔無毛羽，但耐酸汗?jié)n變色牢度為3～4級(jí)，耐濕摩擦色牢度為2～3級(jí)，色牢度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)燒堿用量為12 g/L時(shí)，色牢度均合格，且甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10×10-6以內(nèi)，布面光潔無毛羽。最終確定燒堿用量為12 g/L。

（2）燒堿用量越高，原纖化程度越明顯，最佳冷堆工藝為：燒堿15 g/L、雙氧水5 g/L、堆置時(shí)間20 h。

（3）活性染色固色燒堿用量為8 g/L，還原染料染色時(shí)燒堿用量為12 g/L，可保證各項(xiàng)色牢度合格，避免堿性過高對(duì)原纖化造成影響。

（4）對(duì)天絲工藝及性能的研究可解決面料原纖化的問題，洗后布面無明顯毛羽，同時(shí)保證甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10×10-6以內(nèi)。

表6 還原劑對(duì)面料性能的影響

3 結(jié)論

（1）通過改善天絲的染整工藝，最終確定加工流程為：冷堆→漂白→染色→后整理。