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简述棉、丝、毛织物的免烫整理技术

http://www.textile.hc360.com2017年10月10日16:45 来源:纺织科技杂志 T|T

    棉、丝、毛等天然纤维,具有吸湿性好、穿着舒适等特点,一直是人们服用消费的主要纤维品种。但是,天然纤维有易缩水、起皱,洗涤后易产生皱折等缺陷,无法满足人们对服装面料美观舒适、保养方便等越来越高的要求。美国棉花公司研究人员从市场调查中得到85%以上的消费者对服装的防皱耐久性、洗可穿性和耐磨性最为关注,消费者愿花更多的钱买防皱整理过的服装。因此,开发针对天然纤维的免熨整理技术,生产高档次产品,成为纺织服装行业共同研发的方向之一,穿着打理也逐渐成为吸引消费者的重要因素。

    免熨整理有许多名称,如:耐久压烫整理(PP)、免烫整理、洗可穿整理及形状记忆整理等。免熨整理包括“防缩抗皱”或“耐久压烫”两个含义。对衬衣和休闲装等没有褶裥的产品而言,免烫即是要“防缩抗皱”,具体体现为经家庭洗涤和干燥后不经熨烫或仅需轻烫,仍能满足日常生活所需的外观平整度、接缝外观和尺寸稳定性的要求。而对裤子类产品,免烫即是“耐久压烫”,不仅要防缩抗皱,而且洗涤干燥后还要求保持褶裥。

    棉织物的免熨整理技术

    要得到最佳免熨整理,要选择正确的整理剂配方和焙烘条件。由于普通树脂整理后的织物强力下降,甲醛含量超标,因此研究降低甲醛释放量的工艺和低甲醛整理剂或无甲醛整理剂的开发一直是个研究热点。

    整理方法可分为织物整理和成衣整理两类。织物整理有前烘培(pre-cure)和后烘焙(post-cure)两种加工方法,前烘培即织物平幅浸轧树脂,平幅焙烘等全部工序由印染厂来完成,这种工艺加工简便,可获得平挺的外观和免烫效果,但给服装加工带来一定的难度,很难给服装赋予某些折裥和服装造型。而且洗涤时由于缝纫线和布的尺寸收缩率不同,往往易出现线缝缩拢(皱折)现象。此工艺宜用于属薄型织物的衬衣类服装整理。

    另一种为后焙烘法,根据浸轧树脂的方式不同,又可分为坯布浸轧和服装浸渍两种。前者为纯棉织物在印染厂浸泡树脂并烘干,将树脂交联反应留在服装缝制后放入焙烘箱后才完成。该工艺多用于属较厚型织物的外衣、裤子等服装整理。优点是服装更平整,尺寸更稳定,可得耐久折裥,缝线处很平整。缺点是整理织物半制品在转运中的贮存条件下往往难于控制得当,若树脂过早交联,稍有皱纹或折裥不良,以后很难纠正。

    服装浸渍是将服装浸泡整理液或经喷洒后再进行烘干和焙烘。服装经过焙烘后,交联树脂便使服装的折裥和平整的外观固定下来,服装经穿着洗涤后,纤维走向是力图回复到交联时的状态,这就是所谓的“形态记忆”功能。它除具有坯布浸轧法的优点外,又可减少成衣缝纫时游离甲醛的释放而影响成衣车间的工作环境。一般服装上树脂后即可烘、烫、焙,各工序连续进行,避免工序之间半制品搁置过久、树脂过早交联而产生质量问题等情况的出现。

    超级柔软整理和气相整理都是树脂整理,它们的焙烘工序在成衣后,最大特点是成衣后其裤线能长久保持,缝线处不会出现不平整现象。

    超级柔软整理又称SSP(SuperSoftProcess),主要特点是多项工艺互补达到完美的穿着效果。工艺过程为:织物→漂白→液氨处理→树脂整理→制衣→烘焙。液氨就是液态氨,它和氨水不同,不是氨的水溶液。液氨的粘度和表面张力比水低得多,因此液氨能很容易而且很快渗入棉纤维中,使棉纤维结晶结构发生了变化,它既不损伤纤维又能很快很容易地出来。树脂整理和液氨整理的结合,两者功能的相辅相成,实现真正意义上的纯棉织物抗皱免烫整理。

    气相整理又称VP(VapourProcess),也是在缝制成衣后进行焙烘,和超级柔软整理工艺不同的是直接以甲醛和二氧化硫气体对棉织物进行改性加工。气相法不同于一般树脂用料,原料价廉,效果好,成品手感柔软,吸湿性好,而且耐久是其特点。此工艺用于衬衫成衣还是很合适的,目前国内使用这种间隙式气相整理工艺和设备还不多,一般是在服装成衣工厂中生产,宁波雅戈尔公司就是用这种方法生产出免熨衬衫。

    还有一种是AP整理即AdvancedPerformanceFinishing,由巴斯夫公司发明并申请了专利。为了克服干、湿交联工艺的缺点,该工艺采用干交联的简捷方法,达到与湿交联方法相同的高级整理效果。其工艺流程是:浸轧树脂→烘干至正常含潮率(5%~8%)→焙烘。

    除了在工艺上不断创新外,一些新技术也不断引入免熨整理之中。如:以纳米TiO2部分替代次磷酸钠,在马来酸-丙烯酸-丙烯酸丁酯的多元酸整理体系中,不仅降低含磷化合物所造成的环境污染,而且免烫效果好。使用柠檬酸和马来酸酐混合整理液在纳米催化剂SiO2的作用下对纯棉织物进行防皱整理,整理后织物的折皱回复角明显提高,且断裂强力下降不大。由于纳米材料具有颗粒小,比表面积大,表面活性强,分散性好等特殊性能,在未来的棉织物防皱整理中将会扮演越来越重要的角色。此外,还有泡沫整理、蒸汽闪爆技术、辐射接枝共聚、等离子体技术等都为棉织物的防皱整理提供了新的思路。

    丝织物的免熨整理技术

    目前真丝绸的免熨整理已摒弃仅用化学后整理但效果不明显的方法,采用改变原料组合、丝线结构、组织变化等物理方法和化学后整理相结合的方法,并在织绸、印染过程中采用了一系列的特殊加工工艺和高新材料使免熨整理取得了很好的效果。

    物理处理方法

    用各种新型纤维如:涤纶、腈纶、粘胶、Lycra、Tencel、Modal以及天然竹纤维、大豆蛋白纤维等跟真丝进行交织、混纺、包缠复合,利用各种纤维性能的优势互补及多种纤维的差别化特性,开发多元纤维的复合绸。这样,既可降低真丝产品中的真丝比例,又可降低所用真丝的等级要求,降低产品的成本,改善产品的防缩抗皱等服用性能。

    再者是将织物组织复杂化,采用新颖的双面组织、变化组织或者多层的复合组织,从织造中改变丝绸的结构,再通过印染中的防缩免烫整理,使产品既保持了真丝针织绸高雅飘逸、手感柔软、光泽柔和及贴体舒适的特点,又具有可机洗、洗后不缩不皱、弹性优越、自然回复的卓著性能。

    化学整理方法

    常规的树脂防皱整理,虽然织物折皱弹性提高,但手感发硬,色泽变萎,织物上含有游离甲醛,并不适合于真丝织物。

    硅酮弹性体或反应性有机硅整理非常适合于真丝针织物,既能提高其抗皱性,又有柔软平滑作用,且没有副作用,值得真丝行业研究应用。日本目前效果最好而常用的是甲基丙烯酰胺(MAA)接枝,经MAA接枝后,织物的抗皱性及抗静电性提高,吸湿性、悬垂性随接枝率增加而增加,染色性能几乎不变。其整理方式既可生丝脱胶前接枝,也可生丝脱胶后接枝,还可织物脱胶后接枝整理。真丝针织物经接枝加工后用于外衣面料甚至高级真丝西服,克服了易缩易皱,过分飘逸容易泛黄的缺点,既有柔中带挺的厚实感,又有独特的光泽和风格。

    而通过物理与化学相结合的方法,从纤维组合、纱线结构、组织设计至后整理工艺全方位的研究开发将是今后丝织物免熨整理的方向。

    毛织物的免熨整理技术

    毛织物的免熨整理主要针对羊毛的缩绒性,缩绒使毛织物在洗涤时容易产生毡缩,使织物变厚、发硬、面积缩小、表面结构模糊、弹性降低,严重影响了织物的外观和服用性,这在一定程度上限制了羊毛的应用领域及市场的拓展。为此,必须对羊毛织物加以防缩整理。

    目前羊毛的防缩方法大致可分为三类:减法,将羊毛表面的鳞片软化和去除,从而减少羊毛表面的方向性摩擦效应;加法,在纤维表面用树脂状物质覆盖,通过交联作用使纤维方向性摩擦效应减弱;加减法,减法和加法相复合的办法,取长补短,实现防缩。

    减法防缩处理

    氯化处理方法属比较成熟的处理工艺,它是把羊毛浸渍在强电解质的中性饱和水溶液中,不让水浸入羊毛内部,以羊毛在完全不膨化状态下浸渍处理为着眼点,在不损伤纤维基质的前提下,溶解去除羊毛表面的鳞片。这种方法能达到防缩标准,织物手感较好,成本低,产量高,但羊毛易泛黄,色光变化大,对处理的一致性和均匀性也不利,这种处理后的废水中必然会有可吸附有机卤化合物(AOX),而AOX对环境有危害。

    另一种方法是臭氧处理法,羊毛与臭氧接触时,可使羊毛纤维改质而使羊毛表面各层构造均一化。其结果使羊毛在湿润状态下鳞片不再张开,防止羊毛纤维的毡缩。由于未使用氯元素加工,对环境极为优良,但与氯化处理法相同的是易造成纤维强力降低和断裂伸长下降。

    第三种方法是蛋白酶处理法,它是利用蛋白酶对羊毛纤维肽键的水解作用使羊毛的鳞片、细胞膜复合物等产生部分溶解,达到去除鳞片的一部分及削去鳞片棱角的目的,从而使羊毛具有柔软、滑爽、光泽柔和的效果。生物酶处理具有高效性、节约能源以及减少污染等特点,是一种比较环保的防缩整理方法。

    第四种方法是氧化—酶素处理,先对羊毛表面进行氧化预处理,使鳞片部分有膨润性,然后在盐类存在的条件下用蛋白水解酶进行处理,去除羊毛表面的鳞片。经此处理后,羊毛纤维完全具备了防缩性能,而且表面光滑有光泽,具有柔软的风格。这种方法一般用于对毛条、散毛和纱线的防缩处理,对羊毛损伤比氯化处理小,但处理成本较高。

    第五种方法是等离子体处理,利用低温辐射中被高度激发的、不稳定的活性粒子对羊毛纤维表面的各种作用,即刻蚀、糙化、基团引入、交联变体和接枝聚合等实现纤维改性来达到防毡缩的目的。与传统方法相比,等离子体处理的缺点是设备投资费用高,除电晕放电外,其它均需要极高要求的真空设备,从而限制了它们在生产中的应用。但等离子体处理具有无环境污染、对纤维损伤小、处理时间短,生产效率高等优点,必将推动羊毛防缩整理工业向前快速发展。

    第六种方法是超声波法,超声波是指频率(音频或声频)高于正常人听力范围的弹性机械振动,其频率在2×104~2×109Hz范围内。由于超声波的刻蚀作用对羊毛纤维的鳞片有一定的破坏性,经超声波处理的羊毛鳞片变钝、变光,从而使羊毛纤维的摩擦效应降低,在一定程度上改变了羊毛纤维的毡缩性。利用超声波处理,可以减少药品的用量,降低反应温度;处理后的羊毛纤维蓬松性好,羊毛纤维之间不发生纠缠。但加工成本高、有噪音,很少应用于工业化大生产。

    加法防缩处理

    树脂整理是最为典型的加法整理,即采用聚合物处理羊毛纤维的表面,使其表面的鳞片被包覆,纤维之间相互粘合,从而给予其防缩性。树脂处理工艺简单,防缩性能良好,可以改善织物的光泽,但是存在两个问题:一是织物的手感会因为涂层的存在而受到显著影响;二是涂层的牢度可能会受到水洗等因素的影响,防缩耐久性不强。

    第二种方法是生物酶整理,它是采用谷氨酰胺转胺酶对羊毛织物进行整理,最后达到理想的防缩效果。之所以将这部分归结于加法整理之中,是由于其作用机理与传统的生物蛋白酶水解工艺不同,它利用的是羊毛内部的有效官能团发生交联反应,从而实现羊毛内部或者纤维之间的交联作用,达到防缩的目的。

    第三种方法是采用壳聚糖处理法,由于壳聚糖具有一定的成膜性,可在羊毛鳞片的表面形成一层薄膜,从而阻止相邻纤维间的相互咬合,使纤维定向摩擦效应减弱。更重要的是,壳聚糖可填充在鳞片夹角内或某些损伤处,使鳞片相互隔离而失去作用,从而使顺、逆摩擦系数均降低,定向摩擦效应减小,达到防缩效果。

    加减法防缩处理

    双氧水与壳聚糖方法,先采用双氧水对羊毛纤维表面进行处理,去除部分鳞片,使羊毛纤维表面变得平整,且增加了羊毛对壳聚糖溶液的吸收性能,凸显处理效果。再经过壳聚糖整理后,其防缩性能改善很明显。

    辉光放电反应与胶原质树脂法,这个方法的提出是用于替代氯化防缩整理工艺,实现无氯整理。辉光反应过程包括等离子体刻蚀以及表面氧化过程,前者的作用是去除羊毛表皮的脂肪酸层以及部分外表皮;后者的作用是在羊毛表皮增加一些新的阴离子基团,诸如磺酸盐、羧酸盐等,为之后的树脂涂层工艺提供方便。此外,还有蛋白酶与壳聚糖复合整理、等离子体与壳聚糖复合整理、超声波与壳聚糖复合整理等,都是先通过预处理方法将羊毛表面的鳞片去除,再涂层,以达到很好的防缩效果。

责任编辑:许月华

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