技术资料
毛织物的防缩整理
中国纺织网
2012/7/26
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  毛织物在洗涤过程中,除了会发生一般的缩水现象外,还会发生毡缩。

  一般毛织物的染整加工,虽然多采用松式或张力较小的设备,但织物仍然会受到或多或少的张力,从而具有某种程度的尺寸不稳定性,经润湿后,便发生缩水现象。为了降低毛织物的缩水率,一般应认真控制湿整理后的干燥和其后的干整理过程。干燥时,应在具有超喂装置的针铗定幅机上进行,经向应有适当超喂,门幅拉宽不宜太大。干整理过程应尽量降低经向张力,特别是湿、热条件下的加工,例如在进行汽蒸刷毛和回转式压烫加工时,更应加以注意。上述两方面如能配合适当,就能使织物的经、纬向缩水率都维持在较小的范围内。

  毛针织物的情况与棉针织物相似,由于共组织结构上的特点,仅采用低张力和松式设备加工,尚不能使织物获得满意的尺寸稳定性,特别是结构比较复杂的针织物更是如此。若要使毛针织物具有较高的尺寸稳定性,还需要进行定型处理。常采用的定型方法有高压釜定型和交联剂处理等。

  毛织物的毡缩问题,对织物的尺寸稳定性具有很重要的影响,因此,如要使毛织物获得真正的尺寸稳定性,除采取措施以消除其潜在收缩外,还要防止毡缩的发生。

  毛织物毡缩的原因,根据传统的观点,认为主要是由于羊毛、.鳞片层结构所引起的定向摩擦效应(D.F.E.)和羊毛的弹性特点所造成。因此,防止毛织物毡缩方法的基本原理便是建立在如何减小D.F.E.和改变羊毛固有弹性的基础上,归纳起来有破坏羊毛的鳞片层和使聚合物一(或称树脂)沉积于纤维表面这两个方面,前者称为"减法"防毡缩处理,而后者称为“加法”防毡缩处理。另外,还有采用交联剂在角质分子间建立新的稳定的交链,处理后的羊毛变得不易被拉伸,。从而具有防毡缩的性能,但至今尚未获得工业上的广泛应用。在防毡缩整理的早期研究工作,多侧重于“减法”,近来研究和发展的重点已转向、“加法”,可是,从目前生产来看,仍然是以“减法”加工为主。

  一、“减法”防毡缩处理

  对羊毛进行氧化处理的方法中,最早采用的是用氯处理,例如以酸性次氯酸钠的冷稀溶液处理,是一个较为简便的方法,可是该法的处理过程较难控制,往往会发生处理不匀或过剧的情况,给染色带来困难,并且对服用性能也有不良影响。因此,进一步研究了许多改良方法,例如控制溶液的pH值,将氯溶解在有机溶剂中应用,或在处理溶液中加入一种能与氯反应,然后逐步释氯的物质等,但因效果不太显著或成本较高,而很少被采用。近来获得广泛应用的释氯剂,是=氯异三聚氰酸或其钠盐,在有水存在时,发生水解平衡反应。水解生成的HOCI释出浓度较低的有效氯与羊毛缓慢反应,具有处理均匀和羊毛不泛黄的优点。氯与羊毛反应的速率,可通过pH(一般4~6)或温度(一般室温~30*(2)进行控制,反应速率随pH的下降或温度的升高而加快。要使毛织物获得良好的防毡缩效果,有效氯的耗用量约需2—3%(对羊毛重)。另外,次氯酸钠与高锰酸钾混合溶液的处理,效果也比较好。次氯酸钠在单一独应用时,如果pH值高于7,虽然氧化作用缓慢,处理比较均匀,但是羊毛泛黄当与高锰酸钾混合应用后,就能在pH=8.5—10的范围内处理,羊毛非但不泛黄,而且还比未处理的白度略有一提高,并且手感很好。除了用上述含有效氯的溶液进行处理外,还有采用千法氯处理的j也就是用氯气处理。氯气处理需要在密闭的容器中进行,通常先将毛织物的回潮率调节至8~12%(羊毛在标准条件下的回潮率约为18%),然后进入容器,通入一定量的干燥氯气,室温下处理0•5~l小时,处理完毕后,先用泵除去容器中的残存氯气,再将已经氯化的毛织物取出,水洗、脱氯。如果条件控制适当,可以获得既均匀,而且纤维损伤又少的良好防毡缩效果。

  可以用来作毛织物防毡缩处理的不含氯的氧化剂的种类也很多,如过氧化氢、高锰酸钾和其他过氧化物等。其中以过硫酸或其盐的应用较广,处理液的pH一般在2以下,处理时间随温度和试剂的浓度而异,温度以不超过50℃为宜。另外采用高锰酸钾的饱和食盐溶液处理,应用也较多。使羊毛经过电晕放电区或低温等离子区而被氧化的方法,近年来进行了较多的研究,但尚未达到工业生产的水平。

 

  羊毛的氯防毡缩处理,有采用织物或制品加工的,也有采用毛条加工的,加工方式有连续的,也有间歇的。如以毛条的形式进行加工时,一般在轧车一毛条复洗机组上连续进行,而机织物、针织服装和织物,则以分批间歇加工为多。

  为了了解毛织物经上述氯法处理后,所以会具有防毡缩效果的原因,有人对比较剧烈的湿法氯处理后的羊毛进行显微镜观察,发现羊毛表面的鳞片层,遭到一定程度的损伤,而且定向摩擦效应降低很多,因此一度认为D.F.E.的降低是毡缩的必要条件

  但是,后来对温和氧化处理如高锰酸钾/食盐溶液等进行研究时,用显微镜观察发现具有防毡缩性能的羊毛鳞片层,并未遭到显著的损伤,并且从表9—4可以看出,D.F.E.也没有什么变化,而是顺、逆摩擦系数都获得提高,因此降低羊毛纤维的D.F.E.,并非使毛织物获得防毡缩性能的唯一途径,而提高羊毛纤维的摩擦系数,降低纤维在制品中充分移动的可能性,也能获得防毡缩效果。

  关于温和氧化处理后羊毛的摩擦性能发生变化的原因,近年来,有人认为经受各种不同氧化处理后的羊毛,都具有一种共同的物理性能,就是鳞片在润湿的状态下比未处理的柔软,象充满了冻胶(温和氧化处理)或粘稠液体(比较剧烈的氧化处理)的口袋一样。变软的鳞片层比较容易变形,因此,这样的纤维作顺、逆鳞片方向摩擦时,由于鳞片层容易变形,纤维之间的接触面积比未处理的纤维要大得多,这样就导致u。和U.都增大较多,以致D•F•E•变化不大。由于U。和都增大,因此羊毛在制品中进行充分的单向移动受到阻碍,以致毡缩减小。经过比较剧烈处理后的羊毛的的增大较小或不增大,甚至减小(当鳞片层破坏显著时),“因此这种情况下除了有p,增大外,还有D.F•E•的减小,更不利于毡缩。总之,改变羊毛纤维摩擦性能,从而达到防毡缩效果有两个途径。增大摩擦系数或降低D•F•E•。

  处理后的纤维,虽然二硫键已部分断裂,但在干燥状态下,由于一分子间氢键的作用,以致鳞片层的变软不易被察觉出来。

  除了上述机理外,近来有人提出了另一种新的防毡缩理论。

  该理论基于这样的观点:认为未处理的羊毛具有一个不带电荷的,疏水表面,因此,纤维置于水或水溶液中后,为了减少与水接触的面积,有集聚到一起去的趋势(意味着毡缩)。而经过氧化法防毡缩处理后的纤维,具有亲水性的表面,并带有密度相当高的带电荷基团(二硫键氧化生成的一SO。H),当将这种纤维放在水中后,由于纤维之间的静电斥力和纤维的亲水性表面,因此,这些纤维在水中是分散的(意味着防毡缩)。这一理论并未完善,还在继续深入研究之中。

  二、“加法"防毡缩处理

  “加法"防毡缩处理,主要是利用聚合物沉积于羊毛纤维表面,以达到防毡缩的效果。曾被研究过的聚合物种类很多,例如,三聚氰胺一甲醛的酸性胶体、有机硅等。近来获得应用的聚合物都具有一共同特点,即至少部分聚合反应需要在羊毛表面进行。根据这些树脂在使用时所处的状态,大致可分成两大类:(1)界面聚合:以单体进行处理在羊毛表面通过界面聚合生成线型聚合物,沉积于纤维上,一般是与纤维发生接枝反应;(2)预聚体处理。

  所采用的预聚体通常多带有三个活性官能团,它们在羊毛表面通过自身或与其他交联剂发生作用,可进一步聚合或交联而形成网状结构的聚合物沉积于纤维上。

  用单体或预聚体处理羊毛的加工方法变化很多,不过从本质上看是根据被处理对象所处的状态(如毛条、毛纱、机织物、针织物或服装等)和采用的单体或预聚体的性能来选用适当加工工艺的。


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