改善天丝面料原纤化的染整工艺

张战旗，吕文泉，李 鑫，齐元章，王 冰，刘添涛，孙晓敏

（1.鲁丰织染有限公司，山东淄博 255100；2.鲁泰纺织股份有限公司，山东淄博 255100；3.中国纺织科学研究院，北京 100025；4.中国印染行业协会，北京 100006）

近年来，随着人们消费水平的提高，休闲类服装面料的需求量不断增加，天丝面料因为柔软的手感，优异的吸湿透气、悬垂性以及真丝般的光泽受到广大消费者的喜爱。

天丝具有独特的原纤结构，容易在染整加工或服用过程中因机械摩擦产生原纤化，导致面料起毛起球，甚至失去光泽，影响穿着的美观。为了解决这一缺点，纤维厂商通常采用提前进行交联的办法来克服［1］，例如兰精公司生产的A型天丝和LF型天丝分别采用不同树脂进行交联。从交联程度来说，A型天丝属于100%交联型［2］，发生原纤化的概率最低，因此受到很多终端客户及面料厂商的青睐。但A型天丝所用树脂耐酸不耐碱，而染整前处理及染色均在碱性条件下进行，易导致原有交联的破坏，重新产生原纤化问题，甚至有释放甲醛的风险。

本研究对天丝面料的前处理及染色工艺进行了系统的研究，前处理采用低碱冷堆代替高温碱煮，降低活性及还原染色固色碱剂用量，避免高温、碱性环境对天丝原纤化的影响，解决天丝面料洗后毛羽重及光泽哑暗的问题，可有效提升天丝面料的品质。

1 实验

1.1 材料与设备

材料：A型天丝纤维与棉混纺面料（天丝11.7 tex×棉/天丝11.7 tex×571×304）；NaOH，H2O2，稳定剂HP-S，螯合剂SQ-N，渗透剂JFC。

设备：WZ-400树脂压染试样小轧车，M-6连续定形烘干机，贝宁格退煮机，贝宁格漂白机，冷轧堆机。

1.2 测试

毛效：沿着织物的经向裁取标准试样，长230～250 mm，宽（25.0±0.5）mm，将标准试样分别粘贴在毛细管效应仪横梁架上，使试样上面的零位置线与标尺上面处于同一水平零位，然后把试样平放在试验台上测量溶液上升的高度，即试样零位置线（即起点）到溶液上升高度（即终点，5 min）的距离。

白度：将布样折叠4层确保织物不透光状态下，利用Datacolor测色仪器在标准光源D65、10°视角下测白度，测4次取平均值。

甲醛质量分数：将经过称量的试样在40℃的水溶液中萃取60 min，从织物上萃取的甲醛被水吸收，然后萃取液用乙酰丙酮显色，显色液用分光光度计比色测定甲醛质量分数。

手感：将试样裁成尺寸为30 cm×30 cm的布样，在标准恒温恒湿环境中调湿12 h，3人采用触摸的方法从柔软度、蓬松度和滑爽感方面进行评价，以★的多少表征手感的优异程度，★越多手感越好。

面料检测标准见表1。

表1 面料检测标准

2 结果与讨论

2.1 前处理流程

在染整加工过程中，前处理是影响含有天丝纤维面料原纤化的关键工序。当棉、天丝混纺时，因棉纱含有大量棉籽壳，在前处理过程中需利用烧碱去除［3］，才能有效地控制染色、后整理等后道工序的产品质量。但由于天丝耐酸不耐碱，当碱用量过高时，天丝纤维交联处会被破坏产生毛羽。为了减少面料洗后原纤化的现象，首先确定合适的前处理加工流程，对比不同工艺流程下面料的主要性能指标。由表2可以看出，方案1的毛效、吸水性、白度、手感较其他2个方案均更好，因此确定最佳前处理加工流程为：冷堆→漂白。

表2 不同流程对织物性能的影响

2.2 冷堆工艺优化

在前处理加工中，冷堆工艺为：烧碱40 g/L、双氧水5 g/L，在25℃室内堆置24 h。但由于冷堆工艺中烧碱用量过高，天丝纤维耐碱性较差［4］，容易产生原纤化，需对冷堆工艺进行优化。

2.2.1 烧碱用量

选用双氧水5 g/L、堆置温度25℃、堆置时间24 h，对烧碱用量进行研究。由表3可以看出，当烧碱用量为10 g/L时，甲醛质量分数为6.8×10-6，布面无毛羽情况，但面料毛效较低，无法满足后道加工的要求；当烧碱用量提升到15 g/L后，继续提升用量，毛效不再继续升高，且断裂强力有所下降；当烧碱用量为30 g/L时，纤维交联处被严重破坏，甲醛质量分数高达66.5×10-6，且布面有明显的毛羽。故确定最佳烧碱用量为15 g/L。

表3 烧碱用量对织物性能的影响

2.2.2 堆置时间

选用烧碱用量15 g/L、双氧水用量5 g/L、堆置温度25℃，对堆置时间进行研究。由表4可以看出，堆置时间延长，断裂强力差异不明显，但毛效有所提升，在堆置时间达到20 h时达到平衡。因此，确定最佳冷堆工艺为：烧碱15 g/L、双氧水5 g/L、堆置时间20 h，面料断裂强力经向为52.3 Lb，纬向为50.6 Lb，毛效经向可达6.5 cm，纬向为6.2 cm。

表4 堆置时间对织物性能的影响

2.3 染色工艺优化

在染色过程中，根据颜色要求采用不同类型的染料进行染色。常用的活性染料需要借助碱进行上染固色，而还原染料不溶于水，需在碱性强的还原液中还原成为隐色体钠盐才能上染纤维［5］。因此，染色过程中碱用量需求过高将会影响面料的洗后原纤化，需调整染色时碱用量，减少对纤维的损伤［6］。

2.3.1 活性染色工艺研究

选用元明粉220 g/L、防染盐7 g/L时，对烧碱用量及气蒸温度进行实验对比。由表5可以看出，当烧碱用量为4 g/L、气蒸温度为100℃时，耐酸汗渍变色牢度为3～4级，耐湿摩擦色牢度为2～3级，达不到标准要求。当烧碱用量为8 g/L、气蒸温度为100℃时，甲醛质量分数及色牢度均能达到客户要求，且上染率可达82%。再提升烧碱用量染料的上染率没有提升，甲醛质量分数有所提升，色牢度改善不大。所以，最终确定活性染色固色烧碱用量为8 g/L。

表5 烧碱用量对面料性能的影响

2.3.2 还原染色工艺研究

选用保险粉220 g/L，对烧碱用量进行实验对比。由表6可以看出，当烧碱用量为8 g/L时，甲醛质量分数为7.2×10-6，布面光洁无毛羽，但耐酸汗渍变色牢度为3～4级，耐湿摩擦色牢度为2～3级，色牢度达不到标准要求；当烧碱用量为12 g/L时，色牢度均合格，且甲醛质量分数在10×10-6以内，布面光洁无毛羽。最终确定烧碱用量为12 g/L。

（2）烧碱用量越高，原纤化程度越明显，最佳冷堆工艺为：烧碱15 g/L、双氧水5 g/L、堆置时间20 h。

（3）活性染色固色烧碱用量为8 g/L，还原染料染色时烧碱用量为12 g/L，可保证各项色牢度合格，避免碱性过高对原纤化造成影响。

（4）对天丝工艺及性能的研究可解决面料原纤化的问题，洗后布面无明显毛羽，同时保证甲醛质量分数在10×10-6以内。

表6 还原剂对面料性能的影响

3 结论

（1）通过改善天丝的染整工艺，最终确定加工流程为：冷堆→漂白→染色→后整理。