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纯棉高支高密薄织物的免烫整理新工艺研究

摘要:通过优选环保的高活度树脂,并在整理液中添加纳米级自交联聚氨酯,优化了免烫整理的工艺和处方。该工艺为:醚化改性树脂EMT16 60g/L,改性聚醚聚氨酯PU 100g/L,改性氨基硅30g/LPVC乳液20 40g/L。该新工艺解决了纯棉高支高密织物在做免烫整理时强力下降的问题,使织物在免烫整理时DP级达到3.5级,甲醛含量低天75ppm,且具有易操作和可控制的特点,值得借鉴和推广。

关键词:纯棉;薄织物;免烫整理;甲醛

前言

棉织物具有手感自然、吸湿、透气、抗静电、对人体无刺激、穿着舒适以及可降解性等特点,一直是深受消费者推崇的环保面料。但是,棉织物存在抗皱性能差、容易形变、缩水率大的缺点。因此,对棉织物进行免烫整理十分必要。

抗皱整理的目的和作用是使纺织品具有不易产生折皱或者产生的折皱易回复原状,并且在使用过程中能保持平挺的外观。免烫整理在改善纯棉织物折皱回复性、提高纯棉织物水洗后平整度的同时,对棉织物的物理性能有很大程度的损伤。对于薄型纯棉织物,由于其本身强力绝对值较低,因此要选择不降低强力的免烫整理剂,并优化整理工艺,以保证免烫整理后织物具有良好的干湿折皱回复性能,同时减小强力损失。

长期以来,棉织物抗皱整理使用的是醛(酰)胺缩合树脂,特别是热固性N-羟甲基树脂与N-羟甲基酰胺类化合物,如二羟甲基二羟基乙烯脲(Dimethylol dihydroxy ethylene urea DMDHEU简称2D树脂)、三羟甲基三聚氰氨(THMM)、二羟甲基脲(Dimethylolurea)、二瓶羟甲基乙烯脲、二羟甲基丙烯脲、二羟甲基烷基四氢三嗪酮,及四聚甲醛树脂等,其中以2D树脂的应用最多,但2D树脂及其整理品在存放和穿着过程中存在释放甲醛问题。

本新工艺通过优选环保的高活度树脂,并在整理溶液内添加纳米级自交联聚醚聚氨酯,使聚氨酯和纤维分子的无定形区形成穿插铰链,使无定形区更加紧密,从而提高了织物的强力,解决了纯棉高支高密织物在做免烫整理时强力下降问题,能使织物在免烫整理时DP级别达到3.5级。

1.工艺及处方

1.1织物

40*40  133*72  57/58 纯棉府绸。

1.2免烫整理工艺

一浸一轧(带液率70%PH4~5烘干(95℃*2min预缩焙烘(160℃*1min)。

1.3免烫整理处方(g/L

醚化改性树脂EMT16          60

改性聚醚聚氮酯PU            100

改性氨基硅                          30

PVC乳液20                          40

1.4测试标准及方法

(1)DP级:根据AATCC-135《织物水洗尺寸变化检测》和AATCC124-2001《多次家庭洗烫之后织物表面外观》;

(2)断裂强力测试:根据国际GB/T 3932-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长的测定-条样法》;

(3)撕破强力测试:根据国标GB/T 3917.1-1997《纺织品织物撕破性能第r部分:撕破强力的测定-冲击摆锤法》;

(4)游离甲醛含量测试:根据国标GB/T2912.1-1998,采用水萃取法来测试纺织品游离甲醛的含量。

(5)缩水率测试:根据AATCC测试方法1352003《烫洗后至无尺寸的变化》;

(6)缝线滑脱测试:根据ASTM D43495《使用标准缝合来测定梭织物的缝口脱开的标准测试方法》;

(7)手感评级:从柔软性、丰富感、滑爽感三方面进行手感评级,共分5级,1级最差,5级最佳,见表1.

1  手感评级

  5     4    3   2   1

非常好 良好 稍好 稍差

2.结果与讨论

2.1溶液稳定性试验

将上述工作液25℃放置24小时,没有分层和漂油情况;将上述工作液在25℃每分钟100转的情况下,搅拌2小时,没有分层和漂油情况。

通过上述静置试验和耐剪切试验表明,免烫整理处方中各组分的相容性较好,在一定时间内不会发生离子性冲突而致使稳定性下降。

2.2醚化改性树脂EMT 16DP级、拉力和撕力的影响

2  EMT  16DP级、拉力和撕力的影响

EMT 16用量/g.L  甲醛含量/ppm  拉力/N   撕力/N   DP/

                                J  W    J  W

40                10           694 356  11 8.8      3

50                11           682 348  10.8 8.4    3.2

60                16           654 306  10.4 8.0    3.4

70                18           624 300  10.2 7.8    3.5

80                18           584 286   9.6 7.0    3.6

由表2知,随着EMT16用量的提高,水洗后织物的DP等级组、逐渐提高,但强力亦随着下降。这是由于随着免烫整理剂及催化剂用量的提高,织物的交联程度及酸性催化降解的程度增大。综合考虑,醚化改性树脂EMT 16用量为60g/L

2.3改性聚醚聚氨酯PUDP级、抗力和撕力的影响

3 聚氨酯 PUDP级、拉力和撕力的影响

PU用量/g.L  甲醛含量/ppm  拉力/N   撕力/N   DP/

                                J  W    J  W

30               16           620 264  10.2 8.0   3.2

80               16           632 282  10.2 8.0   3.4

100              16           654 306  10.4 8.0    3.5

120              16           678 314  10.4 8.2    3.5

140               6           682 312  10.6 8.2    3.6

由表3知,随着聚氨酯PU用量的提高,水洗后织物的DP等级逐渐提高,强力亦随着上升。这是由于随着聚氨酯PU用量的提高,织物的交联程度程度增大,有效防止了纤维分子的相对滑动,从而也取得防皱的效果。当聚氨酯PU用量为100g/L时,整理后织物的DP等级可达到3.5级,强力也增加最多,可以抵消树脂的降强。

2.4PVC乳液20DP级、拉力和撕力的影响

4 PVC乳液20DP级、拉力和撕力的影响

PVC乳液20用量/g.L  甲醛含量/ppm  拉力/N   撕力/N   DP/

                                J  W    J  W

20                   16          608 282  7.2.5.8      3.4

30                16           650 300  8.2 6.4    3.4

40                16           654 306  10.4 8.0    3.5

50                16           662 310  11.2 8.0    3.5

60                16           670 312  11.6 8.6    3.5

见表4,随着PVC乳液20用量的提高,水洗后织物的DP等级变化不大,强力随着用量的增加而增大,但到40g/L以后变化不大。综合成本、柔软度和强力提升率考虑,PVC乳液20的用量以40g/L为好。

2.5焙烘温度对DP等级、拉力和撕力的影响

5 焙烘温度对DP等级和拉力和撕力的影响

焙烘温度/℃  甲醛含量/ppm  拉力/N   撕力/N   DP/

                            J  W    J  W

140                24      680 326  10.6.8.4      3.0

150                18      680 320  10.6 8.2      3.2

160                16      654 306  10.4 8        3.5

170                16      620 294  8.4 7.2       3.6

180                10      560 220  6.2 5.0       3.7

由表5可知,随着焙烘温度的升高,整理后织物的DP等级上升,但强力损失也随之增大。综合免烫整理效果和强力损失率,该焙烘工艺的最佳温度为160℃.

2.6氨基硅乳液对DP级、拉力和撕力的影响

6 氨基硅乳液对DP等级和拉力和撕力的影响

氨基硅乳液  甲醛含量/ppm  拉力/N   撕力/N   DP/

                            J  W    J  W

20                16      630 289  8.2.6.4      3.4

25                16      642 302  9.4 7.2      3.4

30                16      654 306  10.4 8        3.5

35                16      658 308  10.4 8      3.5

40                16      662 310  10.6 8.2       3.5

由表6可知,氨基硅乳液对织物撕力的提高比较有效。其用量在30g/L以后,撕力提高的幅度不再明显。综合考虑成本和撕力提升率,氨基硅乳液用量以选择30g/L为好。

2.8经新本工艺整理的强力损失情况

              拉力/N   撕力/N  

              J  W    J  W

整理前       578 296  7.2 5.6

整理后       654 306  10  8

由表8可知,本新工艺相对与传统的免烫整理,其强力指标要提高20%以上,彻底提高了服装的服用性。

2.9产品的耐水洗试验

9 产品的耐水洗试验

水洗次数       5     10    15     20

DP/       3.5       3.5      3.2       3.2

甲醛含量/ppm   16        5

由表9可知,本免烫新工艺采用的纳米级的聚氨酯,成膜性好,铰链充分,是一种耐洗型的免烫整理方法。

3.结论

(1)通过优选环保的高活度树脂,并在整理溶液内添加纳米级自交联聚醚聚氨酯,使聚氨酯和纤维分子的无定形区形成穿插铰链,使无定形区更加紧密,从而提高了织物的强力,解决了纯棉高支高密织物在做免烫整理时强力下降问题,能使织物在免烫整理时DP级别达到3.5级。

(2)优化的新免烫处方为:醚化改性树脂EMT16 60g/L,改性聚醚聚氨酯PU 100g/L,改性氨基硅30g/LPVC乳液20 40g/L

(3)该免烫整理新工艺不改变原有加工设备,具有较广的适用范围,免烫效果与液氨整理相媲美,且加工成本低,能有效提升织物的后整理附加值,值得印染厂代签和进一步推广使用。
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