丝绸低张力高密度防缩加工及共价交联抗皱处理技术开发应用

孙道权 刘华平

（鑫缘茧丝绸集团股份有限公司 江苏海安 226600）

0 前言

传统的丝绸产品经过染整加工干燥后，如果在松弛状态下再被水润湿时，往往会发生比较明显的收缩，这种现象称为缩水。通常以丝织物按规定方法洗涤前后的经向或纬向的长度差，占洗涤前长度的百分率来表示该织物的经向或纬向缩水率。若用尺寸尚未稳定(也称为具有潜在收缩)的丝织物做成丝绸服装，经过洗涤，由于发生一定程度的收缩，会导致服装变形和走样，给消费者带来不少麻烦和损失。蚕丝与棉、羊毛等天然纤维进行对比，用纯蚕丝生产的丝绸其缩水率最大，因此，蚕丝织物的缩水现象早已受到人们关注。

蚕丝的舒适性保健性环保性无与伦比，但其织物的抗皱性差，这已成为蚕丝织物的一个致命缺点。改善蚕丝织物的抗皱性是提高其附加值的重要方向之一，经研究目前改善织物抗皱性的路径有两条：一是增加织物或纤维或纱线的刚性使其不易弯曲；二是提高织物中纤维或纱线的弹性，使其弯曲能得以极大地恢复。

我国不仅是丝绸产品的消费大国，同时也是丝绸产品的出口大国。近年来出口的比重呈现下降趋势，国内需求却不断上升，人们对面料的品质和风格要求越来越高，呈现个性化特征，织造、后整理加工技术的滞后发展日渐成为高端丝绸产品开发和发展的“瓶颈”。

1 国内外技术现状

目前，国内外对丝绸的防缩抗皱处理通常采用物理和化学的方法。

1.1 物理方法

目前一些生产企业采用机械防(预)缩法解决经向缩水问题。其基本原理是使织物的纬密和经向织缩增加到一定程度，使织物具有松弛结构。经过整理的织物，不但“干燥定型”形变很小，而且在润湿后，纤维发生溶胀时，由于经、纬纱间还留有足够的余地(即空隙)，这样便不会再引起织物经向长度的缩短。实际上，也就是使织物在成为成品之前预先缩回，显著降低成品的缩水率，这种方法也称做机械预缩整理。

1.2 化学方法

近年来一些科研院所、生产企业采用环氧化合物类作为改性整理剂，这类材料中含有环氧基团，在催化剂作用下，能与丝素蛋白质大分子中丝氨酸的羟基、酪氨酸的酚羟基、赖氨酸的胺基、组氨酸的咪唑基、精氨酸的胍基、天门冬氨酸和谷氨酸的羧基发生反应，形成共价交联环氧化合物，与丝素大分子链间形成的共价键极为牢固，肽链被“固定”形成网状结构，从而获得耐久的防缩抗皱效果。真丝织物环氧化合物的化学改性，即是以这些反应为基础的。

这类整理方法的基本原理是采用化学方法降低纤维的亲水性，使它在水中不能发生很大的溶胀，从而使织物不会产生严重缩水现象。在化学防缩整理中，主要就是采用树脂初缩体或交联剂进行处理，实际上，也就是众所周知的纤维素纤维织物，经过防皱整理后，同时兼有防缩效果。

2 技术特点

该技术针对丝绸产品缩水率大的特点，在蚕丝、丝织物加工过程中通过合理采用外力作用使蚕丝物理形态发生变化，如采用低张力缫丝、松式络筒及织造等生产工艺技术设备，改变丝绸生产过程中的各向异性现象，减少或消除丝织物中纱线屈曲波上升、织物密度变化导致“织缩”上升的问题，以达到改善和提高丝绸防缩的方法。

该技术针对丝绸产品抗皱性差的特点，从纤维纱线织物后整理几个环节着手，在丝织物加工过程中通过外力作用使蚕丝物理形态发生变化，如采用改变原料的组合、改变织造方法、改变生丝形态、采用化学方法等，以达到改善和提高丝绸抗皱性。

为了提高丝绸产品的加工性、穿着舒适性等功能，该技术在印染加工中采用交联剂对其进行一定的化学处理。交联剂在线型分子间起架桥作用，使多个线型分子相互键合交联成网状或体型结构的物质，而纺织品用交联剂则是指能在纤维大分子之间、纤维大分子与助剂分子之间或纤维大分子与染料分子之间形成共价键交联，提高其形态稳定性、弹性以及其他物理化学性能的一类化合物。纺织品用交联剂的分子结构中通常含有2个或多个能与纤维上羟基、氨基等发生交联的反应性基团，可以在纤维大分子之间起到架桥作用，形成纤维-交联剂组成的网状交联结构体系。纺织品用交联剂有着广泛的应用领域，如用于纤维素纤维和蛋白质纤维的抗皱整理。该技术在蚕丝纤维改性中，还可增强蚕丝纤维与染料的反应性，形成共价键结合，达到提高丝绸产品染色牢度的目的。

3 工艺流程及简介

3.1 工艺流程

低张力丝生产→复合丝加工→高密度层组织抗缩织造→共价交联抗皱整理→固化处理→皂洗→水洗→烘干→服装及家用纺织品加工

3.2 简介

3.2.1 低张力缫丝

在纤维纺丝成型、纺纱、织造和染整加工过程中，纤维受到外力拉伸，形成高度取向的分子构象，在纤维内产生内应力，而烘燥使得该伸长状态和应力被固定，使纤维处于一种“干燥定形”形变的状态。“干燥定形”是一种热力学不稳定状态。当织物被水润湿再受外力拉伸和干燥时，水分子削弱了纤维大分子链段间的作用力，大分子链段的回缩位垒下降，在内应力的作用下，即应力松弛，纤维发生收缩。纤维收缩必然引起纱线收缩，进而织物收缩。

该技术采用的新型全自动缫丝机上专门配置一种适用于自动缫丝机的络交装置，它能在络交工序中有效减少自动缫丝机缫丝时的生丝张力，属纺织机械技术领域。在生产过程中在络交杆上设置导丝鼓轮，用鼓轮的滚动摩擦代替络交瓷座的滑动摩擦，可明显降低缫丝张力，即在较高的缫丝速度下，也可以缫制只有在低速下才能得到的优良生丝，生产的低张力桑蚕丝为后续生产抗缩丝绸打下良好基础。

3.2.2 复合丝加工

蚕丝的弹性较棉麻粘胶好，较羊毛涤纶锦纶等合成纤维差，在所有纤维中属较差。如果能在丝织物中加入一定数量的高弹性仿真丝纤维，则既能保持丝织物的外观风格，又能使丝织物的抗皱性得以提高。

该技术采用多重多形混纤丝，多组分异收缩复合丝特殊截面异收缩混纤丝，超细纤度和截面变化的特细丝等高弹性仿真丝纤维，采用包覆丝机将其与桑蚕丝进行复合丝、包覆丝加工。

因供纺织品使用的纱线在一定捻度范围内，随着捻度的增加织物的抗皱性是增加的，短纤维纱为了获得一定的强力必须具有一定的捻度，由于蚕丝是长丝纤维，不必靠加捻来获得强力，故许多丝绸织物采用无捻或弱捻长丝纱，这类织物的抗皱性通常较差。利用强捻丝作经纬丝可以很好地提高织物的抗皱能力。该技术根据生产的丝绸品种要求，采用加捻机对其进行适当的加捻处理后供织造使用。

3.2.3 高密度层组织织造

常规的丝织物采用平纹缎纹，纬重缎纹提花组织较多缎纹组织交织点在机织物三原组织中最少，当织物的折皱外力释去后织物中纱线容易作相对移动，而回复到原来的状态故织物的折皱弹性较好。但利用缎纹组织的丝织物为了能较好地体现丝绸织物的光泽和柔软的手感，通常采用无捻或弱捻纱作经纬丝，使丝织物的抗皱性变差。传统的十四大类织物中除了绉类织物外，其它丝织物的抗皱性均较差。

为了提高抗皱性，该技术利用数码织机对丝织物的组织进行创新的高密度抗皱双层组织织造，加上配以高弹性纤维不仅能提高织物的抗皱性，同时可产生特殊的风格和手感。

3.2.4 抗皱整理

丝绸作为服装用料，由于其存在易折皱、弹性回复性差等先天缺陷，使其不能同一些新型合成纤维相竞争，为了解决其易折皱难题，丝绸面料的防皱整理应运而生。随着人们绿色环保意识的增强，无甲醛防皱整理已成为发展趋势。目前国内外研究较多的是多元羧酸甲醛防皱整理剂，以丁四羧酸(BTCA)和柠檬酸(CA)为代表。但由于BTCA成本太高，对染色织物色泽有影响，CA易使织物泛黄，耐洗牢度差等弱点，其工业应用受到了制约。如从废丝、蚕蛹等制丝副产品中提取丝素、甲壳素等，将其制成丝素、甲壳素整理剂，由于丝素、甲壳素等材料透气性好，附着力强，和人体有着极好的亲和力，彻底免除了树脂整理对人体和环境的负面影响，因而具有广阔的市场前景。

该技术的抗皱处理采用绿色无甲醇复合处理加工工艺技术，如是采用马来酸酐与醋乙稀酯加丝素复配、柠檬酸与酒石酸加壳聚糖复配，这些是较为理想的无甲醛抗皱整理剂，这些工艺简单无污染，经其整理丝织物可获得显著的抗皱免烫保形等性能，且织物的拉伸强力和耐曲磨损失小，抗皱整理效果达到了传统甲醛和液氨处理的水平，是一种甲醛型抗皱整理剂的理想替代品。

3.2.5 固化处理

焙烘(合适温度,2～3min)，提高抗皱处理采用的材料附着牢度，可有效提高丝绸产品的水洗次数。

4 结束语

丝绸防缩抗皱生产技术的应用，极大地丰富了丝绸新产品的品种，也是丝绸产品中的新贵，推广应用防缩抗皱技术，解决了丝绸产品防缩抗皱的世界级难题，将促进防缩抗皱技术在丝绸产品中的应用，有利于促进丝绸产品加工技术的进步，促进我国生态、高档纺织面料的开发，提高丝绸系列产品的档次和附加价值，增加国际竞争能力。同时也将推动桑蚕丝资源的合理有效利用，促进蚕桑种植和茧丝绸行业的发展，具有重要的经济和社会意义。