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        提高精紡羊毛織物褶裥保持性的后整理工藝

        2019-12-17 00:47:40莊偉華楊德明符愛芬俞金林詹永娟沈彧超
        毛紡科技 2019年11期
        關(guān)鍵詞:折皺液率羊毛

        莊偉華,楊德明,符愛芬,俞金林,詹永娟,沈彧超

        (江蘇丹毛紡織股份有限公司,江蘇 丹陽 212351)

        精紡毛織物的后整理工藝是毛紡織重要環(huán)節(jié)[1]。盡管羊毛纖維本身具有一定回彈性、織物具有豐厚、保暖等特點(diǎn)[2-3],但是單一的功能、風(fēng)格不能滿足人們?nèi)找嫣岣叩姆谩⒚烙^要求[4]。因此,有必要通過后整理手段提升毛織物附加值滿足人們需求。

        當(dāng)前,全毛或高比例羊毛織物由于羊毛遇溫濕熱環(huán)境易氈縮及不耐水洗等固有缺陷[5-6],飽受消費(fèi)者詬病。為了提升羊毛織物保形、易護(hù)理能力,改良后整理工藝,尤其煮呢工藝、浸軋整理工藝是可行路徑[7]。其中,煮呢是通過水流、溫度、壓力等工藝條件來改進(jìn)羊毛織物外觀,增加織物彈性、光澤的重要手段[8-9]。浸軋,尤其聚氨酯樹脂整理,將一定濃度的助劑整理液應(yīng)用到紡織品內(nèi)部,并在高溫烘焙條件與羊毛纖維上的氨基、羧基等活性基團(tuán)發(fā)生共價結(jié)合,最終在羊毛織物表面形成一層彈性親水薄膜,改善羊毛織物抗皺、保形等褶裥保持指標(biāo)[10]。本文通過調(diào)整雙槽煮呢、聚氨酯樹脂BAP-01整理工藝參數(shù),測試并分析毛織物彈性及褶裥耐久性相關(guān)指標(biāo),研究并優(yōu)化提高全毛面料褶裥保持性的后整理工藝。

        1 實驗部分

        1.1 實驗準(zhǔn)備

        材料:江蘇丹毛紡織股份有限公司生產(chǎn)的全毛嗶嘰坯布,面密度300 g/m2,緊度105%,緯經(jīng)比0.95。

        助劑:拓納化學(xué)Synthappret的水溶性聚氨酯性BAP-01抗皺整理劑;ERKANTOL NR非離子活性劑;江蘇佰耀生物科技有限公司的碳酸氫鈉粉末。

        設(shè)備:選用中山市古丘印染機(jī)械有限公司的NM-450型氣壓電動軋車、德國Brueckner公司VNE6烘干定形機(jī),無錫市楊市星火機(jī)械MBQ31-Ⅱ輥壓式雙槽煮呢機(jī),燒杯、玻璃棒若干。

        1.2 實驗方案

        1.2.1 煮呢整理

        通過設(shè)計表1所示3因素3水平正交試驗方案,研究雙槽煮呢加壓次數(shù)、煮呢溫度及煮呢時間對織物折皺回復(fù)角的影響。

        表1 雙槽煮呢整理試驗因子表

        1.2.2 聚氨酯樹脂抗皺整理

        浸軋整理流程:濕整理后織物→烘干→二浸二軋→130 ℃預(yù)烘干→高溫烘焙定形。

        將聚氨酯樹脂以一定濃度溶于水中,并加入滲透劑、交聯(lián)劑,加碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.5,然后浸軋毛織物。通過設(shè)計表2的3因素3水平正交試驗方案,研究聚氨酯抗皺整理劑質(zhì)量濃度、軋液率、烘焙溫度對織物褶裥保持性相關(guān)指標(biāo)影響。

        表2 BAP樹脂浸軋整理試驗因子表

        1.3 測試項目及設(shè)備

        1.3.1 氈縮率測試

        氈縮率采用瑞典伊萊克斯Wascator FOM 71 CLS縮水率試驗機(jī),參照IWS TM31《可機(jī)洗羊毛的防縮測試》測試。按IWS TM31準(zhǔn)備樣品,將織物以質(zhì)量比1∶2,經(jīng)1×7 A程序松弛及3×5 A程序洗滌,記錄松弛及洗滌后尺寸測試結(jié)果,計算平均值。

        1.3.2 折皺回復(fù)角測試

        折皺回復(fù)角采用大榮紡織YG(B) 541D-II型折皺回復(fù)角測試儀,參照GB/T 3819—1997 《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》進(jìn)行測試。急彈回復(fù)角測試時間為15°±1°,緩彈回復(fù)角測試時間5 min±5 s,壓力負(fù)荷為(10±0.05) N,測試工位10位,每組試樣測試1次。

        1.3.3 褶裥外觀等級測試

        織物洗滌后褶裥外觀等級測試參照GB/T 13770—2009 《紡織品 評定織物經(jīng)洗滌后褶裥外觀的試驗方法》,將織物按GB/T 8629—2017《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》選擇4 N洗滌程序處理5次,在暗室環(huán)境下與褶皺外觀立體標(biāo)準(zhǔn)樣板對比評級??椢锵礈旒案稍镌O(shè)備按照GB/T 8629—2017規(guī)定采用A型洗衣機(jī):瑞典伊萊克斯生產(chǎn)的Wascator FOM71 CLS歐標(biāo)縮水率洗衣機(jī)。每塊樣品評級結(jié)果以3名觀察者平均值認(rèn)定,精確到0.5級。

        1.3.4 落水變形等級測試

        落水變形參照GB/T 33270—2016《毛織品落水變形試驗方法》進(jìn)行,將織物預(yù)調(diào)濕24 h,置于4 g/L標(biāo)準(zhǔn)合成洗滌劑浸漬10 min,晾干、(150±2) ℃熨燙10 s,在暗室環(huán)境下與落水變形標(biāo)樣對比評級。評級結(jié)果。每塊樣品評級結(jié)果以3名觀察者平均值認(rèn)定,精確到0.5級。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 折皺回復(fù)角

        2.1.1 雙槽煮呢工藝

        根據(jù)雙槽煮呢整理正交試驗方案,測試9組煮呢實驗方案下全毛織物的折皺回復(fù)角,結(jié)果見表3。其中,折皺回復(fù)角=經(jīng)向折皺緩回復(fù)角+緯向折皺緩回復(fù)角(下同)。

        由表3可以看出:煮呢過程中,影響全毛織物折皺回復(fù)角的因素作用依次為:煮呢加壓次數(shù)A>煮呢溫度B>煮呢時間C。隨著煮呢次數(shù)及煮呢溫度增加,全毛織物折皺回復(fù)角提高;當(dāng)煮呢時間達(dá)到45 min,繼續(xù)延長煮呢時間對織物折皺回復(fù)角幾乎無提升,甚至負(fù)提升。當(dāng)煮呢加壓3次、煮呢溫度100 ℃、煮呢時間45 min時,織物達(dá)到最好折皺回復(fù)角,即方案9。

        表3 雙槽煮呢對全毛織物折皺回復(fù)角影響

        分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,煮呢加壓次數(shù)增加及煮呢溫度提高可以實現(xiàn)羊毛纖維在一定時間內(nèi)實現(xiàn)分子鏈拆散、重建,新建立的分子鏈作用力較為穩(wěn)定,因而保證全毛織物煮呢后折皺回復(fù)角提升;而煮呢時間的增加并不能提高羊毛纖維分子鏈數(shù)量,因此對折皺回復(fù)角提升較為有限。

        2.1.2 BAP-01浸軋整理工藝

        根據(jù)BAP-01浸軋整理正交試驗方案,測試9組BAP整理實驗方案下全毛織物的折皺回復(fù)角,結(jié)果見表4。

        表4 樹脂浸軋整理對全毛織物折皺回復(fù)角影響

        由表4可以看出:BAP影響全毛織物折皺回復(fù)角的因素作用依次為:BAP質(zhì)量濃度a>烘焙溫度c>軋液率b。隨著BAP質(zhì)量濃度提高,織物折皺回復(fù)角相應(yīng)提高;而增大軋液率及烘焙溫度,織物折皺回復(fù)角先增加后減小,提升有限。當(dāng)BAP質(zhì)量濃度為60 g/L、軋液率60%、烘焙溫度175 min時,織物達(dá)到最好折皺回復(fù)角;較優(yōu)方案為方案9。

        分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,BAP質(zhì)量濃度提升,單位面積羊毛纖維接觸BAP樹脂游離分子的數(shù)量增加,從而結(jié)合分子的機(jī)率提高,折皺回復(fù)角提高;軋液率提高,在初始階段增加羊毛與BAP結(jié)合幾率,但繼續(xù)提高軋液率,并不能增加羊毛與BAP反應(yīng)基團(tuán),因此對折皺回復(fù)角提升有限;烘焙溫度提高,可以提高BAP與羊毛結(jié)合牢度,過高溫度容易使羊毛損傷,無益于結(jié)合牢度,折皺回復(fù)角相應(yīng)會有所下降。

        2.2 氈縮率

        根據(jù)BAP樹脂浸軋整理正交試驗方案,測試9組BAP整理實驗方案下全毛織物的氈縮率,結(jié)果見表5。

        表5 樹脂浸軋整理對全毛織物氈縮率影響

        由表5可以看出BAP影響全毛織物氈縮率的因素作用依次為:BAP質(zhì)量濃度a>軋液率b=烘焙溫度c。隨著BAP質(zhì)量濃度、軋液率及烘焙時間提高,全毛織物氈縮率呈下降趨勢。當(dāng)質(zhì)量濃度為45或60 g/L,軋液率70%,烘焙溫度190 ℃時,織物達(dá)到最佳氈縮率;在本試驗過程中較優(yōu)方案配置為質(zhì)量濃度45 g/L、軋液率60%、烘焙溫度190 ℃。

        分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,BAP質(zhì)量濃度提高及軋液率增加,與羊毛分子發(fā)生交聯(lián)的BAP樹脂及存在于羊毛纖維分子間的BAP樹脂比例提高,從而有效阻止紗線、紗線間收縮趨勢;而烘焙溫度提高,可提升整理后遇BAP交聯(lián)程度及牢度,對毛織物遇溫濕熱氈縮具有抵抗左右。

        2.3 落水變形等級

        根據(jù)BAP樹脂浸軋整理正交試驗方案,測試9組BAP整理實驗方案下全毛織物的落水變形等級,結(jié)果見圖1。

        圖1 樹脂浸軋整理對全毛織物落水變形影響

        由圖1可以看出:隨著BAP質(zhì)量濃度提高至45 g/L,全毛織物落水變形等級基本提高至4級,繼續(xù)增大質(zhì)量濃度,落水變形等級基本不變。此外,由方案1、2、3可以看出,在取值區(qū)間內(nèi)改變軋液率、烘焙溫度對全毛織物落水變形影響不明顯。

        分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,所采用的織物結(jié)構(gòu)已經(jīng)保證落水變形滿足服用要求,隨著BAP質(zhì)量濃度提高,交聯(lián)程度提高,全毛織物抵抗變形能力增強(qiáng);但繼續(xù)提高質(zhì)量濃度,交聯(lián)程度達(dá)到最大值,無法繼續(xù)增加反應(yīng)基團(tuán),落水變形等級也不再變化。

        2.4 褶裥外觀等級

        根據(jù)BAP樹脂浸軋整理正交試驗方案,測試9組BAP整理實驗方案下全毛織物的褶裥外觀等級,結(jié)果見圖2。

        圖2 樹脂浸軋整理對全毛織物褶裥外觀影響

        由圖2可以看出:隨著BAP質(zhì)量濃度提高至45 g/L,全毛織物褶裥外觀等級基本提高至4級,繼續(xù)增大BAP質(zhì)量濃度,褶裥外觀不再變化。此外,由方案1、2、3可以看出,在取值區(qū)間內(nèi),隨著軋液率增大、烘焙溫度提高,全毛織物褶裥外觀有所改善,由3.0級提高至3.5級。

        分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,所采用的織物結(jié)構(gòu)已經(jīng)保證落水變形滿足服用要求,隨著BAP質(zhì)量濃度提高,交聯(lián)程度提高,全毛織物抵抗變形能力增強(qiáng);但繼續(xù)提高質(zhì)量濃度,交聯(lián)程度達(dá)到最大值,無法繼續(xù)增加反應(yīng)基團(tuán),褶裥外觀等級也不再變化。

        3 結(jié) 論

        本文采用3因素3水平正交試驗研究雙槽煮呢加壓次數(shù)、溫度、時間對毛織物折皺回復(fù)性的影響;采用3因素3水平正交試驗研究浸軋整理的BAP質(zhì)量濃度、軋液率、烘焙溫度等指標(biāo)對毛織物折皺回復(fù)性、氈縮率、褶裥外觀、落水變形的影響。研究結(jié)果如下:

        ①相同條件下,煮呢加壓次數(shù)、煮呢溫度提高,羊毛織物的折皺回復(fù)角增大;延長煮呢時間,折皺回復(fù)角無明顯提升。

        ②BAP-01質(zhì)量濃度增大,全毛織物折皺回復(fù)角增加。

        ③BAP-01質(zhì)量濃度增大、軋液率增大、烘焙溫度升高,全毛織物氈縮率降低。

        ④BAP-01質(zhì)量濃度達(dá)到45 g/L后,繼續(xù)增加質(zhì)量濃度,落水變形、褶裥外觀等級基本保持不變。

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