黏合劑ST309改善緯編針織面料緯斜

姚春嬋，張翊翔，張勁峰，魏乾陽(yáng)，孫月平

（1.紹興孚亨紡織科技有限公司，浙江紹興 312030；2.紹興市柯橋區(qū)西紡紡織產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院，浙江紹興 312030；3.寧波大學(xué)，浙江寧波 315211；4.浙江新建紡織有限公司，浙江紹興 312071）

伴隨著人們審美觀點(diǎn)和生活水平的提高，休閑服裝采用緯編針織面料越來越多樣化，消費(fèi)者不光對(duì)針織面料的內(nèi)在指標(biāo)要求嚴(yán)格，而且對(duì)外觀質(zhì)量提出了更高的要求，要求顏色均勻、紋路平整、穿著舒適和結(jié)構(gòu)微彈。緯編針織物在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)緯斜是不可避免的，特別是單面織物更加明顯。單面針織物發(fā)生緯斜的原因有：（1）圓緯機(jī)在編織時(shí)采用88/96/102 路進(jìn)紗線，若機(jī)器轉(zhuǎn)向與紗線捻向一致，面料在編織時(shí)就會(huì)形成一定的緯斜。（2）后整理過程中，特別是服裝水洗時(shí)，紗線捻度越大，形成的解捻力就越大，就會(huì)產(chǎn)生較大的緯斜。紗線越細(xì)所需的捻系數(shù)越大，織物越輕薄或者越疏松；面料在水中的解捻力越大，越容易造成緯斜。單面織物的解捻力都在同一個(gè)方向，而雙面織物正反兩面的解捻力可以相互抵消，因此單面織物容易產(chǎn)生緯斜。（3）采用路數(shù)多的圓緯機(jī)編織也容易產(chǎn)生緯斜。在紡紗和編織等過程中，針織面料由于受到各種機(jī)械力殘留不少內(nèi)應(yīng)力，做成服裝后進(jìn)行水洗處理時(shí)，纖維遇水會(huì)膨脹，在松弛收縮過程中使服裝的內(nèi)應(yīng)力消除，用滾筒式烘干機(jī)烘干時(shí)，服裝只能通過布面的扭曲變形達(dá)到平衡，從而形成緯斜。如果面料緯斜嚴(yán)重，裁剪后做服裝就會(huì)帶來一定困難。因此，面料緯斜必須控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。何碧霞［1］提出了面料產(chǎn)生緯斜與圓緯機(jī)的轉(zhuǎn)向、手感的柔軟度、紗線的捻度、織物的結(jié)構(gòu)以及濕熱定形工藝等有關(guān)。緯斜可以通過原料的選用、織物組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、織造和后整理等工藝的改變進(jìn)行調(diào)整。陳美容等［2］提出通過蒸汽在高溫高濕條件下對(duì)紗線進(jìn)行定形來提高紗線的捻度穩(wěn)定性，從而改善緯斜。彭立云等［3］通過樹脂整理的方法來改善緯斜，經(jīng)過整理后緯斜率由原來的12.6%降低為3.4%，緯斜率改善了73%，多次水洗后仍然滿足客戶對(duì)產(chǎn)品外觀性能的要求。嚴(yán)瑛［4］通過棉織物反向拉斜15%，在絲光過程中利用棉纖維的溶脹收縮增強(qiáng)紗線間的摩擦力，通過面料緊縮來提高穩(wěn)定性。成品按順斜1%～3%定形，能夠調(diào)整絲光前的反向拉斜。由于棉織物做絲光時(shí)反向拉斜，服裝水洗時(shí)扭曲很小，通過這種方法可以改善緯斜。彭巧玲［5］提出運(yùn)用定形機(jī)沿斜紋反方向喂入，通過濕熱定形，控制服裝的洗后緯斜。王薇等［6］提出在定形時(shí)通過加入免燙樹脂整理的方法將織物反向拉斜的狀態(tài)固定下來，這種作用是耐久性的，經(jīng)過多次水洗測(cè)試后仍然有效。姚春嬋等［7］提出在130 ℃下通過黏合劑ST308E 將紗線內(nèi)部斷裂的毛羽和相鄰線圈粘合起來，阻止紗線解捻，從而改善面料的緯斜。

本實(shí)驗(yàn)采用柔軟性黏合劑ST309，通過定形機(jī)的軋烘和熱轉(zhuǎn)移的熱壓，探討緯編針織面料改善洗后外觀緯斜的問題。聚丙烯酸酯與端酰氧基羥乙基硅油通過縮合反應(yīng)生成的ST309 是一種自交聯(lián)型柔軟性黏合劑，具有良好的滲透性和耐磨性能，擁有柔軟、高彈和滑爽的手感以及優(yōu)良的耐摩擦色牢度，防靜電且不沾灰塵［8］。面料在130 ℃以上發(fā)生自交聯(lián)粘合反應(yīng)（反應(yīng)式如下）。在壓力的加持下，讓紗線由圓形變成扁平狀，通過ST309 粘合面料間的毛羽，增強(qiáng)相互間的摩擦力，有效阻止紗線解捻，得到柔軟的手感，改善面料的緯斜。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料：全棉18 針織單面汗布（28.2 tex，單位面積質(zhì)量185 g/m2，紹興孚亨紡織科技有限公司），螯合分散劑ST121、皂洗劑ST233、親水陽(yáng)離子季銨鹽硅油柔軟劑ST420、環(huán)保型無(wú)甲醛固色劑ST210、柔軟性黏合劑ST309（四川益欣科技有限責(zé)任公司），氧漂穩(wěn)定劑、精練酶（傳化智聯(lián)股份有限公司），冰醋酸、雙氧水、元明粉、純堿、小蘇打（紹興和雨貿(mào)易有限公司），活性黑WNN、活性紅3BF（浙江勁光實(shí)業(yè)股份有限公司），活性橙C-3R（國(guó)營(yíng)泰興染料化工總廠）。

儀器：染缸［三技精密技術(shù)（廣東）股份有限公司］，YLD-2000 數(shù)顯電熱鼓風(fēng)烘箱（佛山市南海區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備有限公司），熱轉(zhuǎn)移機(jī)器ZS-BD600/2000（東莞市至上印花機(jī)械有限公司），YG026C 電子織物強(qiáng)力儀（南通三思機(jī)電科技有限公司），標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱（深圳市天友利標(biāo)準(zhǔn)光源有限公司），YG511D 型織物起球/勾絲儀、SW-24 型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)（寧波紡織儀器廠），立信門富士定形機(jī)（德國(guó)Monforts 公司），Y（B）571C 型色牢度摩擦儀（溫州市大榮紡織儀器有限公司）。

1.2 工藝流程

前處理（精練酶3.5%，雙氧水5%，氧漂穩(wěn)定劑0.8%，螯合分散劑ST121 1.2%，皂洗劑ST233 2%，95 ℃，35 min，浴比1∶4；冰醋酸0.6%，除氧酶0.2%，40 ℃，20 min，浴比1∶4）→染色［活性黑WNN 5%，活性紅3BF 0.06%，活性橙C-3R 0.5%，螯合分散劑ST121 1 g/L，元明粉50 g/L，純堿25 g/L，60 ℃，60 min，浴比1∶4］→中和（冰醋酸0.5 g/L，50 ℃，10 min，浴比1∶4）→皂洗（皂洗劑ST233 0.7 g/L，90 ℃，20 min，浴比1∶4）→固色［環(huán)保型無(wú)甲醛固色劑ST210 2.5%，50 ℃，20 min，浴比1∶4］→低溫烘干（柔軟性黏合劑ST309X，溫度110 ℃，機(jī)速22 m/min）→熱壓（140 ℃，熱壓輥壓力0.35 MPa，機(jī)速15 m/min）→成品布定形（親水陽(yáng)離子季銨鹽硅油柔軟劑ST420）。

1.3 測(cè)試

1.3.1 洗后緯斜

洗后緯斜是服裝洗后外觀的變化情況，參考AATCC 179 對(duì)洗后成衣扭曲實(shí)施倒T 形法檢測(cè)，測(cè)量示意圖如圖1 所示（其中，OP 是水洗前MN 的垂線；OP'是水洗后MN 的垂線）。

圖1 洗后緯斜測(cè)量示意圖

按照下列公式計(jì)算服裝的洗后緯斜（左斜為正，右斜為負(fù)）：

1.3.2 頂破強(qiáng)力

參考GB/T 19976—2005《紡織品頂破強(qiáng)力的測(cè)定鋼球法》進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試5次，取平均值。

1.3.3 折皺回復(fù)角

參考GB/T 3919—2008《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)定回復(fù)角法》，在25 ℃、相對(duì)濕度65%條件下進(jìn)行測(cè)試。

1.3.4 耐摩擦色牢度

參考GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》進(jìn)行測(cè)試。

1.3.5 耐水洗色牢度

參考GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》進(jìn)行測(cè)試。

1.3.6 抗起毛起球性能

參考GB/T 4802.3—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)試第3部分：起球箱法》進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響緯斜的因素

2.1.1 ST309用量

由表1 可知，緯編針織單面汗布未經(jīng)ST309 處理時(shí)，洗后緯斜為15.25%，緯斜嚴(yán)重，嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)。加入柔軟性黏合劑ST309 后，緯斜明顯改善，當(dāng)ST309用量達(dá)到2%時(shí)，已經(jīng)能夠達(dá)到緯斜的測(cè)試要求。當(dāng)ST309 用量達(dá)到4%時(shí)，折皺回復(fù)角大幅上升，面料手感相對(duì)變硬。故ST309用量選擇3.5%左右為宜。

表1 不同柔軟性黏合劑ST309 用量下的洗后緯斜

2.1.2 熱壓溫度

由表2 可知，針織面料緯斜隨著熱壓溫度的升高而降低，但是到140 ℃后，降幅變小。這是因?yàn)镾T309是一種新型的柔軟性自交聯(lián)黏合劑，130 ℃時(shí)，交聯(lián)劑開始發(fā)生自交聯(lián)反應(yīng)，黏合劑和交聯(lián)劑成立體網(wǎng)狀薄膜，把紗線上的毛羽相互粘合在一起，在熱壓力的作用下與相鄰紗線上的毛羽也糾纏在一起，增強(qiáng)摩擦力，阻止紗線解捻，從而改善緯斜。從節(jié)能減排的角度考慮，熱壓溫度選擇140 ℃為宜。

表2 熱壓溫度對(duì)緯斜的影響

2.1.3 熱壓輥壓力

由表3 可知，針織面料緯斜隨著熱壓輥壓力的升高而降低，但是到0.35 MPa 后，降幅變小。這是因?yàn)橥ㄟ^熱壓輥的壓力，紗線由圓形變成扁平狀，增大了橫截面積，壓力越大，橫截面越扁平。交聯(lián)劑在超過130 ℃時(shí)發(fā)揮交聯(lián)作用，黏合劑和交聯(lián)劑成立體網(wǎng)狀薄膜，對(duì)紗線內(nèi)部的毛羽起粘合作用，在持續(xù)熱壓力的加持下，紗線邊緣較長(zhǎng)的毛羽可以與相鄰線圈的毛羽發(fā)生粘合，增強(qiáng)摩擦力，進(jìn)一步阻止紗線解捻，從而改善緯斜。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)針織物防脫散性能也有一定的提高作用。含氨綸的織物通過預(yù)定形使氨綸線圈發(fā)生熔融粘合，形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀粘連結(jié)構(gòu)，能夠提高線圈間的穩(wěn)定性，這就是氨綸針織物沒有緯斜這一說法的原因［10］。雖然0.40、0.45 MPa 對(duì)緯斜有改善作用，但是熱壓輥壓力太大導(dǎo)致黑色面料受壓后起鏡面反射，影響顏色的色光，所以熱壓輥壓力選擇0.35 MPa為宜。

表3 熱壓輥壓力對(duì)緯斜及顏色的影響

2.1.4 熱壓機(jī)速

由表4 可以看出，隨著熱壓機(jī)速的增加，洗后緯斜效果就越差。這是因?yàn)镾T309 中的交聯(lián)劑在130 ℃以上才發(fā)揮自交聯(lián)作用，完全發(fā)揮作用需要一定的時(shí)間，機(jī)器速度越快，反應(yīng)時(shí)間越短。但是15 m/min后，改善緯斜的效果不是很明顯，從能耗和經(jīng)濟(jì)角度考慮，熱壓機(jī)速選擇15 m/min 為宜。

表4 熱壓機(jī)速對(duì)緯斜的影響

2.2 各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比

由表5 可知，與普通工藝流程處理的面料B 相比，經(jīng)過ST309 工藝流程處理的面料A，緯斜、各項(xiàng)色牢度、頂破強(qiáng)力和抗起毛起球性能都有所提升。頂破強(qiáng)力和抗起毛起球性能的改善是因?yàn)镾T309 對(duì)紗線內(nèi)部的毛羽和線圈起粘合作用，通過黏合劑和交聯(lián)劑成膜，機(jī)械地固著在織物表面，形成立體網(wǎng)狀薄膜，增強(qiáng)了纖維間的摩擦力。各項(xiàng)色牢度提高的原因是ST309 在高溫定形時(shí)形成立體網(wǎng)狀薄膜，把游離在纖維表面以離子鍵、偶極作用、范德華力、氫鍵結(jié)合的染料固著在薄膜內(nèi)部，從而改善色牢度，特別是耐濕摩擦色牢度的提升尤為明顯。

表5 不同工藝流程處理后的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比

3 結(jié)論

（1）采用柔軟性黏合劑ST309 改善緯編針織面料的緯斜，優(yōu)化工藝為：ST309 用量3.5%、熱壓溫度140 ℃、熱壓輥壓力0.35 MPa、熱壓機(jī)速15 m/min。經(jīng)過此工藝處理后，面料的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能。

（2）緯編針織面料在熱壓力的加持下內(nèi)部紗線由圓形變成扁平狀，ST309 在超過130 ℃發(fā)揮交聯(lián)作用，在毛羽和線圈周圍形成立體網(wǎng)狀薄膜，增大紗線的橫截面積，增強(qiáng)紗線間的摩擦力，減小紗線解捻的概率，從而改善面料的緯斜和增加頂破強(qiáng)力。

（3）ST309 把游離在纖維表面以離子鍵、偶極作用、范德華力、氫鍵結(jié)合的染料固著形成立體網(wǎng)狀薄膜，對(duì)各項(xiàng)色牢度和抗起毛起球性能都有所提升，尤其是耐濕摩擦色牢度能夠提升1級(jí)。