专家投稿
棉针织面料新型易去污整理工艺研究
彭志忠
佛山市敬展纺织新材料科技有限公司
莱菲雅广州新材料科技有限公司
2020/6/9
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棉针织面料新型易去污整理工艺研究


彭志忠 

[1.佛山市敬展新材料有限公司  广东佛山  528216;2.莱菲雅(广州)新材料科技有限公司  广东广州  510660 ]


摘  要:针对易去污整理过程中的易去污整理剂及工艺条件进行了优选与探讨,采用新型的易去污标准(易去污、保湿)研究对棉针织面料易去污性能的影响;确定了易去污整理SG-800的最佳应用工艺。生产实践表明:经易去污整理SG-800整理后的棉针织物易去污等级可达4~5级、极佳的保湿性能,其耐洗性优良。

关键词:新型易去污;功能整理剂;棉针织面料;保湿性;耐久性能


前  言

随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的日益提高,健康环保消费理念不断增强,人们对于穿衣的追求已经不单局限于对产品舒适度的要求,面料的功能性正越来越多受到人们的重视;功能性的整理加工不仅能够提升产品的品质,提高人们的穿衣舒适体验度,而且还提高产品的档次和附加值以及功能性,非常符合企业提高产品附加值和迎合消费者需求的理念。织物的功能性整理包括阻燃整理、防水防油防污整理、抗紫外线、免烫整理、抗菌防臭整理、防蚊整理、易去污保湿整理等。

棉纤维具有良好的吸湿性、透气性,棉织物保暖性比较好、亲肤穿着舒适,深受消费者喜欢;但穿着过程中,存有沾粘人体代谢产生的皮屑、油脂汗渍,以及吸附环境中的脏污飞尘等,如何高效快捷将污物/污渍从服装衣物上洗涤下来,备受人们的关注;因此,现开发了具有保湿性能和易去污功能的新型高端易去污整理剂以迎合此需求。

本文通过研究其应用性能,并与市场商品化易去污整理剂对比,探讨优化对棉针织物易去污整理效果与耐久性能影响的工艺参数。

1.试验

1.1 材料与仪器

1.1.1 织物

14.8tex精梳全棉双面针织布(145g/m2)漂白、染色布。

1.1.2 试剂

易去污整理剂:SR-600(日本花王公司)、HSD、TG-01(HUNTSMAN公司)、PM-492(美国3M公司),保湿易去污整理剂SG-800、CR-T交联提升剂、CP-B扩散渗透剂(莱菲雅新材料科技公司)。

1.1.3 设备仪器

GF-3000电子天平、小型轧车;R-3型自动定形烘干机(Rapid公司);DH-905型电热恒温鼓风干燥箱;YG[B]461D型数字式织物透气量仪,SW-12A耐洗色牢度试验机;HK-5型超级恒温箱;毛效试验仪(温州大荣纺织仪器公司)。

1.2 易去污整理加工工艺

1.2.1 工艺配方

易去污整理剂40~80g/L,交联提升剂CR-T 5~15g/L,扩散渗透剂CP-B 2~3g/L,调节pH值=5.5~6.0。

1.2.2 工艺流程

二浸二轧(轧余率65~70%)→预烘(105~120℃,2~3min) →拉幅定型(150~170℃,3~5min)。

经过整理后的棉针织物,在纺织品标准大气平衡箱放置24小时左右再测试。

1.3 测试方法

1.3.1 易去污性

采用AATCC 130:2000《去污性:油渍清除法》和JIS L1919《纤维制品的防污试验方法》C-2法 易去污性能测定。

1.3.2 易去污整理耐久性

采用JIS L0217:1995-103测定,再进行易去污评级。  

1.3.3 毛细效应

准备2cm×20cm的棉针织物布条,在毛效测定仪器上测定15min的毛效值。

1.3.4 织物保湿性能

采用计算回潮率GB/T 9994-2008《纺织材料回潮率》标准作为评价指标;织物回潮率R=(G-G0)×100%/G0,G织物烘前重量、G0织物烘后重量。

2.结果与讨论

2.1 易去污整理剂的性能

参照1.2 易去污整理加工工艺,采取SR-600、HSD、TG-01、PM-492和SG-800易去污整理剂60g/L的用量,分别对棉针织物进行浸轧整理加工;探讨各整理剂对棉针织物易去污效果的性能影响,测试结果如表1所示。

表1  不同易去污整理剂的易去污性能

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由上表1中的实验数据分析可知,经整理后的棉针织其易去污效果都较好;采用两种不同易去污方法评级测试,发现以上各易去污助剂的易去污性能(15次洗涤后)均在3级以上,具有较好的耐洗涤性;SR-600、SG-800易去污整理剂具有的去污效果更好,综合易去污效果及成本等方面考虑,现选用易去污整理剂SG-800进行棉针织物整理测试。

2.2 易去污整理剂用量对面料易去污性能的影响

参照1.2 易去污整理加工工艺,浸轧不同浓度用量的SG-800易去污整理剂;探讨不同用量对棉针织物易去污效果的影响,测试结果如表2所示。

表2  易去污助剂用量对面料易去污性能的影响

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由上表2中的数据分析可知,棉针织面料的易去污性能随着整理剂用量的增大逐渐提高,附着与交联在棉针织面料的整理剂也增多;当易去污整理剂SG-800用量为60g/L时,AATCC-130和JISL 1919 C-2两种易去污测试方法下面料的易去污性能均达到最好;若用量超过70g/L,其易去污能力并未有更多的提升;综合以上分析,选用易去污整理剂SG-800用量为60g/L。

2.3 交联提升剂对面料易去污性能的影响

参照1.2 易去污整理加工工艺,采取SG-800易去污整理剂浓度50g/L,在不同用量交联提升剂下,探讨交联剂用量对棉针织物易去污效果与耐洗性能的影响,试验结果如表3所示。

表3  交联提升剂对面料易去污性能的影响

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由表3可知,易去污整理处方中加入一定量的交联提升剂后,在一定程度上可以提高织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级;CR-T交联提升剂是具有高温解封的异氰酸酯结构,可很好地起到链接棉织物纤维和整理剂,以赋予整理剂一定的易去污耐久性能。为了使易去污整理剂与纤维素分子充分反应结合,大生产实践时整理液中添加交联提升剂用量为8~15g/L。

2.4 焙烘温度对易去污性能的影响

参照1.2 易去污整理加工工艺,采用SG-800易去污整理剂浓度60g/L和交联提升剂CR-T 10g/L用量的条件下,选择不同的焙烘温度,测试热处理温度对织物易去污性能及耐久性的影响,测试结果见表4所示。

表4  焙烘温度对面料易去污性能的影响

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由易去污整理剂与纤维素分子的反应机理可知,反应结合过程需要一定的活化能,因此整理时需要一定的高温热处理,以便与纤维素纤维进行交联反应。

由表4试验可知,150~155℃的温度区间随着焙烘温度的升高,棉针织面料的易去污性存在逐渐升高的趋势,但焙烘温度过高时面料的易去污性能反而存有降低的趋势,这主要是由于适度的交联有助于亲水基与疏水基间的取向排列,焙烘温度过高时会给予限制作用;另外,面料的白度与色泽鲜艳度随焙烘温度的升高而存有下降趋势、面料的手感也有一定的负面影响。综合实际考虑,SG-800易去污整理棉针织物时的焙烘温度选定在155~160℃较为妥当。

2.6 易去污整理剂用量对织物保湿性的影响

表5  易去污助剂用量对面料保湿性能的影响

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参照1.2易去污整理加工工艺,浸轧不同浓度的易去污整理剂SG-800,探讨不同浓度整理剂SG-800对棉针织物保湿效果及耐久性的影响,检测结果如表5所示。

由表5中的数据分析可知,随着易去污整理剂用量的增大,棉针织物易去污效果提升的同时,其保湿性能也逐渐提高;但整理剂浓度过大,面料的回潮率增幅(即保湿性)而显下降趋势。当易去污整理剂SG-800用量为60g/L时,面料的保湿性能均达到最佳;经过15次水洗后,整理后织物能达到11.0~12.0%的保湿增量;因而保持良好的易去污性能,同时达到预期保湿的效果。

综上所述,棉针织物保湿易去污整理优化的工艺条件为:浸轧整理液(易去污整理剂SG-800 60g/L、交联提升剂CR-T 10g/L、扩散渗透剂CP-B 2~3 g/L,柠檬酸0.3~0.5g/L调节pH值=5.5~6.0)→预烘(105~120℃,2~3min)→热拉幅定型(155~160℃,3~5min)。

3.生产实践

易去污功能性整理剂SG-800经几家印染企业大生产实践已达到预期的效果,实例:如原料14.8tex精梳全棉双面针织布漂白/染色布,整理液的工艺处方:易去污整理剂SG-800用量60g/L,交联提升剂CR-T 10g/L,扩散渗透剂CP-B 3g/L,调节整理液pH值=5.5~6.0。

浸轧整理、拉幅焙烘的具体工艺条件:拉幅定型机上浸轧整理液(二浸二轧,轧余率70~75%)→预烘(105~llO℃×100s) →焙烘(155~160℃×3min);成品面料的最终性能指标结果如表6所示。

表6  易去污成品面料的性能指标

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采用新型易去污整理剂SG-800整理的棉针织物,面料的易去污性能较好,油污易去洗涤评级可达5级,良好耐久性的易去污和保湿性能;经整理后棉针织物没有破坏棉纤维的天然(吸湿、透气性能及柔软等)特性。

4.结语

4.1 新型保湿易去污整理剂SG-800可赋予棉织物优良的亲水性和耐久易去污的特性,采用SG-800整理后的棉针织物的易去污性能和保湿性较好,油污易去洗涤评级可达5级,织物的回潮率增幅达11.0%以上。

4.2 易去污整理工作液处方中添加一定量的交联提升剂,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级。

4.3 考虑到棉针织物的易去污性能、耐洗性能及外观平整度等因素,确定整理最佳工艺配方为:易去污整理剂SG-800用量60g/L,交联提升剂CR-T用量为10g/L;浸轧后焙烘工艺条件:155~160℃温度、时间3min。

 

作者简介:

彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事染整技术三十年;致力于纺织染整、印花新技术研究及技术应用推广管理等工作。

手  机:13922372675(微信同号)

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