摘 要:針對易去污整理過程中的易去污整理劑及工藝條件進行了優選與探討,采用新型的易去污標準(易去污、保濕)研究對棉針織面料易去污性能的影響;確定了易去污整理SG-800的最佳應用工藝。生產實踐表明:經易去污整理SG-800整理后的棉針織物易去污等級可達4~5級、極佳的保濕性能,其耐洗性優良。
前 言
隨著社會經濟的迅速發展和人們生活水平的日益提高,健康環保消費理念不斷增強,人們對于穿衣的追求已經不單局限于對產品舒適度的要求,面料的功能性正越來越多受到人們的重視;功能性的整理加工不僅能夠提升產品的品質,提高人們的穿衣舒適體驗度,而且還提高產品的檔次和附加值以及功能性,非常符合企業提高產品附加值和迎合消費者需求的理念。織物的功能性整理包括阻燃整理、防水防油防污整理、抗紫外線、免燙整理、抗菌防臭整理、防蚊整理、易去污保濕整理等。
棉纖維具有良好的吸濕性、透氣性,棉織物保暖性比較好、親膚穿著舒適,深受消費者喜歡;但穿著過程中,存有沾粘人體代謝產生的皮屑、油脂汗漬,以及吸附環境中的臟污飛塵等,如何高效快捷將污物/污漬從服裝衣物上洗滌下來,備受人們的關注;因此,現開發了具有保濕性能和易去污功能的新型高端易去污整理劑以迎合此需求。
本文通過研究其應用性能,并與市場商品化易去污整理劑對比,探討優化對棉針織物易去污整理效果與耐久性能影響的工藝參數。
1.試驗
1.1 材料與儀器
1.1.1 織物
14.8tex精梳全棉雙面針織布(145g/m2)漂白、染色布。
1.1.2 試劑
易去污整理劑:SR-600(日本花王公司)、HSD、TG-01(HUNTSMAN公司)、PM-492(美國3M公司),保濕易去污整理劑SG-800、CR-T交聯提升劑、CP-B擴散滲透劑(萊菲雅新材料科技公司)。
1.1.3 設備儀器
GF-3000電子天平、小型軋車;R-3型自動定形烘干機(Rapid公司);DH-905型電熱恒溫鼓風干燥箱;YG[B]461D型數字式織物透氣量儀,SW-12A耐洗色牢度試驗機;HK-5型超級恒溫箱;毛效試驗儀(溫州大榮紡織儀器公司)。
1.2 易去污整理加工工藝
1.2.1 工藝配方
易去污整理劑40~80g/L,交聯提升劑CR-T 5~15g/L,擴散滲透劑CP-B 2~3g/L,調節pH值=5.5~6.0。
1.2.2 工藝流程
二浸二軋(軋余率65~70%)→預烘(105~120℃,2~3min) →拉幅定型(150~170℃,3~5min)。
經過整理后的棉針織物,在紡織品標準大氣平衡箱放置24小時左右再測試。
1.3 測試方法
1.3.1 易去污性
采用AATCC 130:2000《去污性:油漬清除法》和JIS L1919《纖維制品的防污試驗方法》C-2法 易去污性能測定。
1.3.2 易去污整理耐久性
采用JIS L0217:1995-103測定,再進行易去污評級。
1.3.3 毛細效應
準備2cm×20cm的棉針織物布條,在毛效測定儀器上測定15min的毛效值。
1.3.4 織物保濕性能
采用計算回潮率GB/T 9994-2008《紡織材料回潮率》標準作為評價指標;織物回潮率R=(G-G0)×100%/G0,G織物烘前重量、G0織物烘后重量。
2.結果與討論
2.1 易去污整理劑的性能
參照1.2 易去污整理加工工藝,采取SR-600、HSD、TG-01、PM-492和SG-800易去污整理劑60g/L的用量,分別對棉針織物進行浸軋整理加工;探討各整理劑對棉針織物易去污效果的性能影響,測試結果如表1所示。
表1 不同易去污整理劑的易去污性能
由上表1中的實驗數據分析可知,經整理后的棉針織其易去污效果都較好;采用兩種不同易去污方法評級測試,發現以上各易去污助劑的易去污性能(15次洗滌后)均在3級以上,具有較好的耐洗滌性;SR-600、SG-800易去污整理劑具有的去污效果更好,綜合易去污效果及成本等方面考慮,現選用易去污整理劑SG-800進行棉針織物整理測試。
2.2 易去污整理劑用量對面料易去污性能的影響
參照1.2 易去污整理加工工藝,浸軋不同濃度用量的SG-800易去污整理劑;探討不同用量對棉針織物易去污效果的影響,測試結果如表2所示。
由上表2中的數據分析可知,棉針織面料的易去污性能隨著整理劑用量的增大逐漸提高,附著與交聯在棉針織面料的整理劑也增多;當易去污整理劑SG-800用量為60g/L時,AATCC-130和JISL 1919 C-2兩種易去污測試方法下面料的易去污性能均達到最好;若用量超過70g/L,其易去污能力并未有更多的提升;綜合以上分析,選用易去污整理劑SG-800用量為60g/L。
2.3 交聯提升劑對面料易去污性能的影響
參照1.2 易去污整理加工工藝,采取SG-800易去污整理劑濃度50g/L,在不同用量交聯提升劑下,探討交聯劑用量對棉針織物易去污效果與耐洗性能的影響,試驗結果如表3所示。
由表3可知,易去污整理處方中加入一定量的交聯提升劑后,在一定程度上可以提高織物易去污性能的耐水洗性能,15次水洗后面料的易去污效果可提高了0.5級;CR-T交聯提升劑是具有高溫解封的異氰酸酯結構,可很好地起到鏈接棉織物纖維和整理劑,以賦予整理劑一定的易去污耐久性能。為了使易去污整理劑與纖維素分子充分反應結合,大生產實踐時整理液中添加交聯提升劑用量為8~15g/L。
2.4 焙烘溫度對易去污性能的影響
參照1.2 易去污整理加工工藝,采用SG-800易去污整理劑濃度60g/L和交聯提升劑CR-T 10g/L用量的條件下,選擇不同的焙烘溫度,測試熱處理溫度對織物易去污性能及耐久性的影響,測試結果見表4所示。
由易去污整理劑與纖維素分子的反應機理可知,反應結合過程需要一定的活化能,因此整理時需要一定的高溫熱處理,以便與纖維素纖維進行交聯反應。
由表4試驗可知,150~155℃的溫度區間隨著焙烘溫度的升高,棉針織面料的易去污性存在逐漸升高的趨勢,但焙烘溫度過高時面料的易去污性能反而存有降低的趨勢,這主要是由于適度的交聯有助于親水基與疏水基間的取向排列,焙烘溫度過高時會給予限制作用;另外,面料的白度與色澤鮮艷度隨焙烘溫度的升高而存有下降趨勢、面料的手感也有一定的負面影響。綜合實際考慮,SG-800易去污整理棉針織物時的焙烘溫度選定在155~160℃較為妥當。
2.6 易去污整理劑用量對織物保濕性的影響
參照1.2易去污整理加工工藝,浸軋不同濃度的易去污整理劑SG-800,探討不同濃度整理劑SG-800對棉針織物保濕效果及耐久性的影響,檢測結果如表5所示。
由表5中的數據分析可知,隨著易去污整理劑用量的增大,棉針織物易去污效果提升的同時,其保濕性能也逐漸提高;但整理劑濃度過大,面料的回潮率增幅(即保濕性)而顯下降趨勢。當易去污整理劑SG-800用量為60g/L時,面料的保濕性能均達到最佳;經過15次水洗后,整理后織物能達到11.0~12.0%的保濕增量;因而保持良好的易去污性能,同時達到預期保濕的效果。
綜上所述,棉針織物保濕易去污整理優化的工藝條件為:浸軋整理液(易去污整理劑SG-800 60g/L、交聯提升劑CR-T 10g/L、擴散滲透劑CP-B 2~3 g/L,檸檬酸0.3~0.5g/L調節pH值=5.5~6.0)→預烘(105~120℃,2~3min)→熱拉幅定型(155~160℃,3~5min)。
3.生產實踐
易去污功能性整理劑SG-800經幾家印染企業大生產實踐已達到預期的效果,實例:如原料14.8tex精梳全棉雙面針織布漂白/染色布,整理液的工藝處方:易去污整理劑SG-800用量60g/L,交聯提升劑CR-T 10g/L,擴散滲透劑CP-B 3g/L,調節整理液pH值=5.5~6.0。
浸軋整理、拉幅焙烘的具體工藝條件:拉幅定型機上浸軋整理液(二浸二軋,軋余率70~75%)→預烘(105~llO℃×100s) →焙烘(155~160℃×3min);成品面料的最終性能指標結果如表6所示。
采用新型易去污整理劑SG-800整理的棉針織物,面料的易去污性能較好,油污易去洗滌評級可達5級,良好耐久性的易去污和保濕性能;經整理后棉針織物沒有破壞棉纖維的天然(吸濕、透氣性能及柔軟等)特性。
4.結語
4.1 新型保濕易去污整理劑SG-800可賦予棉織物優良的親水性和耐久易去污的特性,采用SG-800整理后的棉針織物的易去污性能和保濕性較好,油污易去洗滌評級可達5級,織物的回潮率增幅達11.0%以上。
4.2 易去污整理工作液處方中添加一定量的交聯提升劑,可提高面料易去污性能及耐水洗性,15次水洗后面料的易去污效果仍提高了0.5級。
4.3 考慮到棉針織物的易去污性能、耐洗性能及外觀平整度等因素,確定整理最佳工藝配方為:易去污整理劑SG-800用量60g/L,交聯提升劑CR-T用量為10g/L;浸軋后焙烘工藝條件:155~160℃溫度、時間3min。
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