涤棉织物抗起球功能研究
2019-10-30张欣欣
张欣欣
[1.中国纺织工业联合会检测中心,北京 100000 ;2.中纺协(北京)检验技术服务有限公司,北京 100000]
涤棉织物以其外观平整、易洗快干、强度高等特点,在各类纺织品中得到广泛应用。近年来,抗起毛起球引起纺织、染整、服装生产厂及消费者的关注,对其要求也越来越高。涤棉织物通过功能性整理能够带给人们诸多便利,这使得抗起毛起球整理剂的应用得以推广,既改善了织物的服用性能,又提升了产品的附加值,深受人们的喜爱。
涤棉织物抗起毛起球整理多采用浸轧树脂整理剂的方法,多数树脂整理对织物染色的色泽或漂白织物的白度产生影响,尤其是后整理过程在焙烘条件下,织物的白度很容易受到影响,从而影响面料的整体效果。本实验采用浸轧法,对涤棉机织物抗起毛起球进行研究,采用马丁代尔起毛起球测试法来测定起毛起球等级,结合对织物的白度、耐久性效果的探讨,得出最优的抗起毛起球整理工艺。
1 实验
1.1 材料及仪器
织物:涤棉机织物 T/C(80/20),108×58,182.7 g/m2
实验药品:抗起毛起球整理剂W;羊毛(羊绒)抗起毛起球整理剂FK-833;丝蛋白加工剂SEW3260。
实验仪器:起毛起球测试仪、标准洗衣机[锡莱亚太拉斯(深圳)有限公司],白度仪(北京康光仪器有限公司),电子分析天平(梅特勒-托利多仪器有限公司),轧车(北京纺织机械器材研究所),小样定型机(中外合资广东精湛染整设备有限公司)。
1.2 抗起毛起球整理
1.2.1 实验处方
抗起毛起球整理剂 A g/L; 总液量 B mL。
1.2.2 工艺流程
方案1:二浸二轧(轧余率60%)→烘干(80 ℃,3 min)→焙烘(T ℃,ts)。
方案2:二浸二轧(轧余率60%)→烘干(100 ℃,3 min)。
1.2.3 实验步骤
按实验处方用蒸馏水配置整理液,搅拌均匀后倒入搪瓷盘。将涤棉织物放入整理液中,浸渍2 min,在均匀轧车上二浸二轧,带液率为60%;浸轧后立即送进定型烘干机,预先升温至80 ℃或100 ℃,烘3 min;将定型机升温至所需焙烘温度,将烘干的织物焙烘一定时间;完成整理工艺,经过整理后的织物留作测定整理效果用。
2 测试方法
2.1 白度的测定
打开电源,将仪器预热20 min后,按照标准校准白度仪,接下来将织物叠成4层,放到测试台上,保持织物平整,对准光孔,压住不动,开始测定。每块织物需在不同的部位测试至少3次,取蓝光白度算出平均值。
2.2 起毛起球等级的测定
参照国标GB/T 4802.2—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第2部分:改型马丁代尔法》,打开电源,将测试试样夹持在相应部位,设定全部摩擦部位的摩擦数值为1 000次,进行测试。测试完毕后,取出试样,不清除试样表面,从试样的前方直接观察每一块试样进行评级。由于评级具有主观性,至少应选择2人对试样进行评定。
2.3 耐久性测定
参照国标GB/T 8629—2001《纺织品 纺织实验用家庭洗涤和干燥程序》。选择4A的标准洗涤程序,总负荷为(2±0.1)kg,标准皂粉为(66±1)g,洗涤温度为(50±3)℃,洗涤时间为15 min,清水冲洗并脱水3次,如此方法将织物洗1次、5次、10次,干燥程序选择悬挂晾干的方式,最后测试出实验结果。
3 实验结果与讨论
在织物抗起毛起球整理过程中,织物种类、整理剂用量、焙烘温度和时间都会对整理效果产生影响,测得织物的原始性能数据如表1所示。
表1 织物原始数
3.1 抗起毛起球整理剂的筛选
工艺:二浸二轧(40 g/L,60%)→烘干(80℃,3 min)→焙烘(150℃,1 min)。
各种抗起毛起球整理剂整理效果见表2。
表2 各种抗起毛起球整理剂整理效果的比较
由表2可以看出,在织物白度变化不大的情况下,织物经过FK-833整理后,起毛起球的现象得到明显改善,起毛起球等级达到4级,相比未整理织物提高了 1~2级。
FK-833是低温水性丙烯酸酯共聚乳胶,通过多元单体中加入含有多个双键交联组分参与共聚,在聚合过程中引进特殊的大分子,使其主体形成具有相当的预交联度的网状结构,以提高织物的抗起毛起球能力。FK-833整理后的织物表面见图1。
图1 FK-833整理后的织物表面
由图1可以看到,织物经过整理后,整理剂大分子与纤维之间进行黏结,形成一层均匀平滑的膜紧密附着于织物表面,从而减弱纤维末端的滑移、减少起毛倾向,大大改善织物的抗起毛起球性能。
织物经过W和SEW2360整理后的效果并不理想。考虑到SEW3260为丝蛋白加工剂,整理后的织物丝滑柔软,对皮肤具有亲和性,通过实验探讨其用量的多少对抗起毛起球性能的影响。SEW3260用量对整理效果的影响见表3。
表3 SEW3260用量对整理效果的影响
由表3可以看出,增加SEW3260的用量并未提高整理效果,对织物白度也没有明显影响。
综上所述, FK-833的整理效果明显优于W和SEW2360,因此选择抗起毛起球整理剂FK-833进行进一步研究。
3.2 抗起毛起球整理剂FK-833整理工艺研究
首先,根据FK-833产品说明书给出的推荐工艺,研究不同工艺对整理效果的影响,同时,讨论用量对整理效果的影响。
工艺A :二浸二轧(Xg/L,60%)→烘干(100℃,3 min)。
工艺B :二浸二轧(Xg/L,60%)→烘干(80℃,3 min)→焙烘(150℃,1 min)。
FK-833的用量及不同工艺对整理效果的影响见表4。
表4 FK-833的用量及不同工艺对整理效果的影响
由表4可以看出,随着整理剂用量的增加,织物的白度并没有发生明显的变化,而起毛起球的等级逐渐提高。原因可能是随着整理剂用量的增大,织物表面发生结合的整理剂增加,在纤维表面成膜作用更加显著,织物的抗起毛起球性能提高。当用量增加到一定程度时,织物的起毛起球等级不再提高,达到4级的水平。
在整理剂用量相同的条件下,焙烘工艺(工艺B)整理效果更好,起毛起球等级比工艺A高半级左右,这是因为经过焙烘可以促进整理剂与织物发生交联反应更充分。工艺B整理后织物的白度略低于工艺A。
整理后织物的起毛起球等级要达到4级,采用工艺A,整理剂用量需要60 g/L,工艺B整理剂用量仅需要40 g/L。
3.3 耐久性研究
工艺A:二浸二轧(60 g/L,60%)→烘干(100℃,3 min)。
工艺B:二浸二轧(40 g/L,60%)→烘干(80 ℃,3 min)→焙烘(150 ℃,1 min)。
FK-833耐久性实验数据见表5。
表5 FK-833耐久性实验数据
由表5可以看出,整理后织物的起毛起球等级达到4级,手感较硬,随着洗涤次数的增加,起毛起球的等级逐渐降低,手感变得柔软。这是因为在洗涤过程中,纤维表面高分子膜受损,纤维较易滑移到织物表面,露出织物表面的纤维缠结加剧,因此抗起毛起球的性能在洗涤后有所下降。
两种工艺处理的织物,洗涤后起毛起球等级的变化基本一致,洗1次和洗5次后测得起毛起球等级为3~4,洗10次后下降至3级,但与未整理时的2~3级相比还是有一定效果。
综合考虑整理效果、成本、能源等各项因素,选择工艺A作为抗起毛起球整理剂FK-833的最佳工艺条件。
4 结语
通过实验筛选出效果较好的抗起毛起球整理剂FK-833,得出涤棉织物抗起毛起球的最佳工艺条件为:二浸二轧(60 g/L,60%)→烘干(100℃,3 min)。经过整理后,织物的起毛起球等级可达到4级,洗5次后,起毛起球等级达到3~4级。