陳 威,錢琴芳,唐俊松,劉添濤,段 佳,張建國
(盛虹集團有限公司,江蘇蘇州 215168)
商標布[1]作為一種服裝輔料,主要應用于服裝、鞋帽、床上用品以及玩具等行業(yè),通常作為成分說明標、水洗標等,具備特定的手感、印刷等功能。由專利102031701、102086597、102704223、102517905、103590255 等可以發(fā)現(xiàn),應用于制作商標布的織物包含棉布[2-3]、滌棉布[4]、錦綸[5-7]、滌綸[8-10]、錦滌復合絲織物[11]、竹漿纖維[12]以及無紡布等,基本涵蓋了常見的織物種類。上述織物作為基布,再經(jīng)過涂層整理、后段加工(如壓光、分條)后可以制得商標布。
但是在日常實際生活應用中,很多問題[13-15]逐步凸顯,如成衣廠商將成衣發(fā)往其他國家時需要更換衣服上的產(chǎn)地商標,需要逐件剪下商標,非常耗時費力;品牌商為了尋求便利,直接縫補標有各國語言的說明商標,該行為無疑會對部分購買服飾的民眾造成困擾;消費者也會因為商標布使皮膚刺癢而選擇將其剪掉。因此,開發(fā)一種容易撕除的商標布對解決上述問題具有十分重要的意義。
目前多用醋酸纖維面料[16-18]制作具備易撕裂效果的商標布基布,但是該類織物價格十分昂貴,因此開發(fā)價格低廉的可替代紡織品具有經(jīng)濟意義。目前已經(jīng)存在相關(guān)技術(shù)將陽離子改性滌綸織物作為易撕裂的商標布基布,但是也存在一些問題,例如專利104105768[19]的浴比為1∶20,對于國內(nèi)當下日趨嚴格的環(huán)保要求,印染行業(yè)不具備技術(shù)上的優(yōu)勢;專利104532567、106192159、106245198 等[15,20-21]雖然以陽離子改性滌綸絲作為商標布基布,但是以織造為主,不涉及染整處理方法;專利104452036、104975409、110846778、110846779、105088485、107938331[22-27]雖然涉及染整處理方法,但無論是采用醇類(乙二醇或者苯甲醇)、胺類(三乙烯四胺、乙二胺)還是酸類(檸檬酸)化學物質(zhì),其技術(shù)方案都需要在精練或者染色過程中使用酸堿、堿醇等交替處理,步驟十分繁雜,而且效果的表征方式為經(jīng)緯向紗線的撕破強力,而不是織物的撕破強力;專利107059207[28]雖然注意到了上述問題,但是其精練過程只采用NaHCO3或者氫氧化鈉、碳酸鈉替代,方案的可行性不高,因為織物上除了紡絲油劑還有漿紗的漿料、倉儲物流過程中的污漬、霉斑等。
針對行業(yè)現(xiàn)狀,開發(fā)一種無需酸堿反復處理的高效短流程生態(tài)加工技術(shù)加工出具有易撕裂效果的陽離子改性滌綸織物具有十分重要的意義,市場前景看好。
織物:經(jīng)過生產(chǎn)實踐反饋,作為易撕裂型商標布用基布的陽離子改性滌綸織物,可以考慮選用陽離子170~220T 滌塔夫織物,織物在經(jīng)向或者緯向至少有一個方向由陽離子改性滌綸絲組成,織物單位面積質(zhì)量為60~75 g/m2,經(jīng)緯密度為35~45根/cm×20~35根/cm。為便于說明,選取3 種常見織物:(1)經(jīng)向陽離子180T 滌塔夫織物(市售,經(jīng)緯密度38 根/cm×32 根/cm,單位面積質(zhì)量63 g/m2);(2)經(jīng)緯陽離子210T 滌塔夫織物(市售,經(jīng)緯密度50 根/cm×28 根/cm,單位面積質(zhì)量73 g/m2);(3)緯向陽離子190T 滌塔夫織物(市售,經(jīng)緯密度45 根/cm×35 根/cm,單位面積質(zhì)量63 g/m2)。
助劑:32-離子膜堿(江蘇蘇化集團有限公司),艷維特SYN、艷維特CS[亨斯邁化工貿(mào)易(上海)有限公司],三聚磷酸鈉(95%,輕質(zhì),工業(yè)級,云南磷化集團有限公司),純堿(中鹽昆山有限公司),雙氧水(吳江市廣達紡織有限公司),氧漂穩(wěn)定劑GEO[拓納貿(mào)易(上海)有限公司]。
OS-9V1200 退漿機(鴻榮染整機械股份有限公司),ZHGR1800S 高溫高壓卷染機(浙江華海合力科技股份有限公司),MEGATE-Ⅲ定形機(韓國美光機械株式會社),PHS-3C 精密pH 計(上海儀電科學儀器股份有限公司),RVMC-12 瑪諾光電整緯機(德國Mahlo 公司),TN11238-A Elmendorf 撕破強度測試儀[錫萊亞太拉斯(深圳)有限公司]。
白坯配桶→白坯打卷→平幅預處理(32-離子膜堿3%~5%,艷維特SYN 3~6 g/L,艷維特CS 2~5 g/L,三聚磷酸鈉4~6 g/L,車速95~98 m/min)→脆損處理(32-離子膜堿30~35 g/L,純堿25~30 g/L,雙氧水10~15 g/L,氧漂穩(wěn)定劑GEO 1.5~3.5 g/L,車速90~95 m/min,最高溫缸體壓力0.15~0.25 MPa)→定形熱處理(檸檬酸15~20 g/L,190~200 ℃,車速45~60 m/min,門幅150 cm)→成品掛碼/打卷。
1.4.1 pH
參考GB/T 7573—2009《紡織品 水萃取液pH 值的測定》進行測試。
1.4.2 撕破性能
參考GB/T 3917.1—2009《紡織品 織物撕破性能第1部分:沖擊擺錘法撕破強力的測定》進行測試。
陽離子滌塔夫類織物是單位長度的經(jīng)紗從織機經(jīng)軸上退繞下來形成的織物,要經(jīng)受3 000~5 000 次程度不同的反復拉升、屈曲和磨損作用。未經(jīng)上漿的經(jīng)紗表面毛羽突出,纖維之間抱合力不足,在復雜的機械力作用下極容易斷頭。此外,紗身起毛還會使得經(jīng)紗相互粘連導致開口不清形成織疵。因此,為了使織造過程順利進行,通常需要對其進行上漿處理[29]。而化纖紡絲聚合時用到的油劑[30-31],以及運輸、倉儲過程等形成的污漬、霉斑等,也需要進行預處理[32-34],才能保證織物后續(xù)加工的質(zhì)量。本實驗用到的三聚磷酸鈉具備軟化硬水的效果,艷維特SYN 和艷維特CS 則在95~98 ℃的高溫環(huán)境下具有很好的耐熱堿穩(wěn)定性,可以與氫氧化鈉溶液協(xié)同作用,有效去除織物表面的油劑、漿料、污漬、霉菌等,進而保證下一道工序的順利進行。
將3 種經(jīng)過預處理的陽離子改性滌綸織物在高溫高壓卷染機中進行脆損加工,脆損溫控曲線如下:
作為印染加工常用的雙氧水,活性機理目前主要有Wood 和Richard 提出的游離子基理論以及Word提出的離子學說理論[35]。雖然真實作用過程并不十分明確,但是在合適的環(huán)境下雙氧水與堿液配合,可以使織物實現(xiàn)“堿剝蝕”進而導致強力等得到有效降低[34,36]。故本實驗選取純堿、液堿、雙氧水以及氧漂穩(wěn)定劑GEO,在合適的參數(shù)配比情況下,40 ℃進入高溫高壓卷染機,升溫至70~75 ℃,保溫2~3 道,繼續(xù)升溫至100~105 ℃,保溫2~3 道,最后升溫至130~135 ℃,保溫5~7 道。脆損處理完后將設備降溫至100 ℃,然后排出全部加工液,并注入等量清水,接下來升溫至95~98 ℃,保溫1 道,然后排液??梢暰唧w效果,選擇重復該過程2~4 次。通過以上處理,陽離子改性滌綸織物的撕破強力得到有效降低,進而滿足下游商標布產(chǎn)業(yè)對易撕裂基布的要求。由于加工過程中無需常規(guī)的反復酸堿處理,不僅減少了化學品的消耗,而且降低了污水的處理難度。
對3 種經(jīng)過脆損處理的陽離子改性滌綸織物,在定形機中進行定形加工。根據(jù)下游客戶對基布半成品的要求,對脆損處理后的陽離子改性滌綸織物,利用檸檬酸進行調(diào)酸處理,進而滿足下游加工的基礎要求??梢愿鶕?jù)陽離子滌塔夫織物的厚薄程度,在定形機上進行高溫熱處理,在定形機兩側(cè)針板的拉伸作用下,高溫熱環(huán)境不僅使織物得到有效烘干,而且由于取向度的提高,織物更加平整,各類縐問題得到有效解決。
由表1 可知,3種不同種類的陽離子滌塔夫織物,經(jīng)緯向撕破強力都在4.30~4.95 N,pH 分別為5.75、6.50、5.45,滿足下游廠商對商標布用基布的要求。
表1 陽離子滌塔夫織物的pH 和撕破強力
(1)陽離子滌塔夫類織物可以應用于具備易撕裂效果的商標布用基布領(lǐng)域。
(2)經(jīng)過預處理、脆損處理以及定形熱處理,整個加工過程無需酸堿反復處理,不僅減少了化學品的耗用,而且降低了常規(guī)加工過程的復雜度。
(3)經(jīng)過加工處理后的陽離子滌塔夫類織物,撕破強力在4.30~4.95 N,滿足“易撕裂”的效果需求。