黏合剂ST309改善纬编针织面料纬斜

2023-01-16姚春婵张翊翔张劲峰魏乾阳孙月平

印染助剂 2022年12期

姚春婵，张翊翔，张劲峰，魏乾阳，孙月平

（1.绍兴孚亨纺织科技有限公司，浙江绍兴 312030；2.绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院，浙江绍兴 312030；3.宁波大学，浙江宁波 315211；4.浙江新建纺织有限公司，浙江绍兴 312071）

伴随着人们审美观点和生活水平的提高，休闲服装采用纬编针织面料越来越多样化，消费者不光对针织面料的内在指标要求严格，而且对外观质量提出了更高的要求，要求颜色均匀、纹路平整、穿着舒适和结构微弹。纬编针织物在生产过程中出现纬斜是不可避免的，特别是单面织物更加明显。单面针织物发生纬斜的原因有：（1）圆纬机在编织时采用88/96/102 路进纱线，若机器转向与纱线捻向一致，面料在编织时就会形成一定的纬斜。（2）后整理过程中，特别是服装水洗时，纱线捻度越大，形成的解捻力就越大，就会产生较大的纬斜。纱线越细所需的捻系数越大，织物越轻薄或者越疏松；面料在水中的解捻力越大，越容易造成纬斜。单面织物的解捻力都在同一个方向，而双面织物正反两面的解捻力可以相互抵消，因此单面织物容易产生纬斜。（3）采用路数多的圆纬机编织也容易产生纬斜。在纺纱和编织等过程中，针织面料由于受到各种机械力残留不少内应力，做成服装后进行水洗处理时，纤维遇水会膨胀，在松弛收缩过程中使服装的内应力消除，用滚筒式烘干机烘干时，服装只能通过布面的扭曲变形达到平衡，从而形成纬斜。如果面料纬斜严重，裁剪后做服装就会带来一定困难。因此，面料纬斜必须控制在国家标准范围内。何碧霞［1］提出了面料产生纬斜与圆纬机的转向、手感的柔软度、纱线的捻度、织物的结构以及湿热定形工艺等有关。纬斜可以通过原料的选用、织物组织结构的设计、织造和后整理等工艺的改变进行调整。陈美容等［2］提出通过蒸汽在高温高湿条件下对纱线进行定形来提高纱线的捻度稳定性，从而改善纬斜。彭立云等［3］通过树脂整理的方法来改善纬斜，经过整理后纬斜率由原来的12.6%降低为3.4%，纬斜率改善了73%，多次水洗后仍然满足客户对产品外观性能的要求。严瑛［4］通过棉织物反向拉斜15%，在丝光过程中利用棉纤维的溶胀收缩增强纱线间的摩擦力，通过面料紧缩来提高稳定性。成品按顺斜1%～3%定形，能够调整丝光前的反向拉斜。由于棉织物做丝光时反向拉斜，服装水洗时扭曲很小，通过这种方法可以改善纬斜。彭巧玲［5］提出运用定形机沿斜纹反方向喂入，通过湿热定形，控制服装的洗后纬斜。王薇等［6］提出在定形时通过加入免烫树脂整理的方法将织物反向拉斜的状态固定下来，这种作用是耐久性的，经过多次水洗测试后仍然有效。姚春婵等［7］提出在130 ℃下通过黏合剂ST308E 将纱线内部断裂的毛羽和相邻线圈粘合起来，阻止纱线解捻，从而改善面料的纬斜。

本实验采用柔软性黏合剂ST309，通过定形机的轧烘和热转移的热压，探讨纬编针织面料改善洗后外观纬斜的问题。聚丙烯酸酯与端酰氧基羟乙基硅油通过缩合反应生成的ST309 是一种自交联型柔软性黏合剂，具有良好的渗透性和耐磨性能，拥有柔软、高弹和滑爽的手感以及优良的耐摩擦色牢度，防静电且不沾灰尘［8］。面料在130 ℃以上发生自交联粘合反应（反应式如下）。在压力的加持下，让纱线由圆形变成扁平状，通过ST309 粘合面料间的毛羽，增强相互间的摩擦力，有效阻止纱线解捻，得到柔软的手感，改善面料的纬斜。

1 实验

1.1 材料与仪器

材料：全棉18 针织单面汗布（28.2 tex，单位面积质量185 g/m2，绍兴孚亨纺织科技有限公司），螯合分散剂ST121、皂洗剂ST233、亲水阳离子季铵盐硅油柔软剂ST420、环保型无甲醛固色剂ST210、柔软性黏合剂ST309（四川益欣科技有限责任公司），氧漂稳定剂、精练酶（传化智联股份有限公司），冰醋酸、双氧水、元明粉、纯碱、小苏打（绍兴和雨贸易有限公司），活性黑WNN、活性红3BF（浙江劲光实业股份有限公司），活性橙C-3R（国营泰兴染料化工总厂）。

仪器：染缸［三技精密技术（广东）股份有限公司］，YLD-2000 数显电热鼓风烘箱（佛山市南海区宏信机械设备有限公司），热转移机器ZS-BD600/2000（东莞市至上印花机械有限公司），YG026C 电子织物强力仪（南通三思机电科技有限公司），标准光源灯箱（深圳市天友利标准光源有限公司），YG511D 型织物起球/勾丝仪、SW-24 型耐洗色牢度试验机（宁波纺织仪器厂），立信门富士定形机（德国Monforts 公司），Y（B）571C 型色牢度摩擦仪（温州市大荣纺织仪器有限公司）。

1.2 工艺流程

前处理（精练酶3.5%，双氧水5%，氧漂稳定剂0.8%，螯合分散剂ST121 1.2%，皂洗剂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%，活性红3BF 0.06%，活性橙C-3R 0.5%，螯合分散剂ST121 1 g/L，元明粉50 g/L，纯碱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（皂洗剂ST233 0.7 g/L，90 ℃，20 min，浴比1∶4）→固色［环保型无甲醛固色剂ST210 2.5%，50 ℃，20 min，浴比1∶4］→低温烘干（柔软性黏合剂ST309X，温度110 ℃，机速22 m/min）→热压（140 ℃，热压辊压力0.35 MPa，机速15 m/min）→成品布定形（亲水阳离子季铵盐硅油柔软剂ST420）。

1.3 测试

1.3.1 洗后纬斜

洗后纬斜是服装洗后外观的变化情况，参考AATCC 179 对洗后成衣扭曲实施倒T 形法检测，测量示意图如图1 所示（其中，OP 是水洗前MN 的垂线；OP'是水洗后MN 的垂线）。

图1 洗后纬斜测量示意图

按照下列公式计算服装的洗后纬斜（左斜为正，右斜为负）：

1.3.2 顶破强力

参考GB/T 19976—2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》进行测试，测试5次，取平均值。

1.3.3 折皱回复角

参考GB/T 3919—2008《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》，在25 ℃、相对湿度65%条件下进行测试。

1.3.4 耐摩擦色牢度

参考GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。

1.3.5 耐水洗色牢度

参考GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试。

1.3.6 抗起毛起球性能

参考GB/T 4802.3—2008《纺织品织物起毛起球性能的测试第3部分：起球箱法》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 影响纬斜的因素

2.1.1 ST309用量

由表1 可知，纬编针织单面汗布未经ST309 处理时，洗后纬斜为15.25%，纬斜严重，严重超出标准。加入柔软性黏合剂ST309 后，纬斜明显改善，当ST309用量达到2%时，已经能够达到纬斜的测试要求。当ST309 用量达到4%时，折皱回复角大幅上升，面料手感相对变硬。故ST309用量选择3.5%左右为宜。

表1 不同柔软性黏合剂ST309 用量下的洗后纬斜

2.1.2 热压温度

由表2 可知，针织面料纬斜随着热压温度的升高而降低，但是到140 ℃后，降幅变小。这是因为ST309是一种新型的柔软性自交联黏合剂，130 ℃时，交联剂开始发生自交联反应，黏合剂和交联剂成立体网状薄膜，把纱线上的毛羽相互粘合在一起，在热压力的作用下与相邻纱线上的毛羽也纠缠在一起，增强摩擦力，阻止纱线解捻，从而改善纬斜。从节能减排的角度考虑，热压温度选择140 ℃为宜。

表2 热压温度对纬斜的影响

2.1.3 热压辊压力

由表3 可知，针织面料纬斜随着热压辊压力的升高而降低，但是到0.35 MPa 后，降幅变小。这是因为通过热压辊的压力，纱线由圆形变成扁平状，增大了横截面积，压力越大，横截面越扁平。交联剂在超过130 ℃时发挥交联作用，黏合剂和交联剂成立体网状薄膜，对纱线内部的毛羽起粘合作用，在持续热压力的加持下，纱线边缘较长的毛羽可以与相邻线圈的毛羽发生粘合，增强摩擦力，进一步阻止纱线解捻，从而改善纬斜。这个特点对针织物防脱散性能也有一定的提高作用。含氨纶的织物通过预定形使氨纶线圈发生熔融粘合，形成稳定的网状粘连结构，能够提高线圈间的稳定性，这就是氨纶针织物没有纬斜这一说法的原因［10］。虽然0.40、0.45 MPa 对纬斜有改善作用，但是热压辊压力太大导致黑色面料受压后起镜面反射，影响颜色的色光，所以热压辊压力选择0.35 MPa为宜。

表3 热压辊压力对纬斜及颜色的影响

2.1.4 热压机速

由表4 可以看出，随着热压机速的增加，洗后纬斜效果就越差。这是因为ST309 中的交联剂在130 ℃以上才发挥自交联作用，完全发挥作用需要一定的时间，机器速度越快，反应时间越短。但是15 m/min后，改善纬斜的效果不是很明显，从能耗和经济角度考虑，热压机速选择15 m/min 为宜。

表4 热压机速对纬斜的影响

2.2 各项指标对比

由表5 可知，与普通工艺流程处理的面料B 相比，经过ST309 工艺流程处理的面料A，纬斜、各项色牢度、顶破强力和抗起毛起球性能都有所提升。顶破强力和抗起毛起球性能的改善是因为ST309 对纱线内部的毛羽和线圈起粘合作用，通过黏合剂和交联剂成膜，机械地固着在织物表面，形成立体网状薄膜，增强了纤维间的摩擦力。各项色牢度提高的原因是ST309 在高温定形时形成立体网状薄膜，把游离在纤维表面以离子键、偶极作用、范德华力、氢键结合的染料固着在薄膜内部，从而改善色牢度，特别是耐湿摩擦色牢度的提升尤为明显。