黑色纯棉面料生产实践
多功能高牢度纯棉黑色职业装面料的生产
摘 要 采用三上一下纯棉斜纹面料,选择爱环达BLACK SE染色,自制改性聚丙烯酸酯整理剂进行抗皱和疏水整理,最终成品织物的性能测试指标为:尺寸稳定性经向0.93%,纬向-0.47%,接触角120°,褶皱恢复角缓弹(经+纬)210°,摩擦牢度:干摩4~5级,湿摩3 级,皂洗牢度对羊毛、腈纶、涤纶、锦纶66、棉、醋酯纤维的沾色分别是4级、4~5级、4~5级、4~5级、4~5级、4~5级,变色为4~5级,满足服装面料的服用要求。
关键字 纯棉织物 职业装面料 高牢度 多功能
The Production of multifunctional Cotton Fabric of high fastness pure cotton black professional fabric
Abstract: Selecting cotton twill fabric of three up and down, AVITERA black SE dyeing, and self-made modified polyacrylate finishing agent for anti-wrinkle and hydrophobic finishing.The performance of the finished fabric are : dimensional stability ,warp direction0.93%,weft direction -0.47%;fold recovery angle 210 degrees, the contact angle of fabric reached 120°;rubbing fastness, dry friction level 4~5, wet friction level 3; the soaping fastness of wool, acrylic fiber, polyester fiber, nylon 66, cotton and acetate fiber are 4, 4~5, 4~5, 4~5, 4, 4~5,discoloration 4~5,which could meet the requirements of apparel.
Key words: cotton fabric, Professional fabric, Good fastness,Multi-function
0前言
随着人们生活水平的提高和环境保护意识的增强,人们更加崇尚回归自然,人们既要服装满足基本需要,又要纺织面料具备舒适性、环保性和功能性[1],同时也要求服用过程中洗涤方便且对环境无污染。棉织物因其具有柔和、质朴、天然的光泽,柔软的手感以及良好的吸湿透气性,成为人们青睐的高品质纺织面料[2-4]。
近年来,舒适性、功能性也是职业装面料所追求的一大趋势,正式场合的职业装面料一般以深蓝色或黑色为主,但是采用一般的活性染料染黑色,其干、湿摩擦、皂洗牢度、耐水洗性能等很难达到客户的要求。另外,棉用职业装面料抗皱性能较差,在服装的使用方面限制了面料的发展。
本实验探讨环保高牢度的纯棉黑色职业装面料的生产,并采用有机硅及柠檬酸进行复合整理,通过轧焙烘整理工艺处理棉织物 ,以改善棉织物的抗皱和疏水性能。因为斜纹织物因其具有光泽好,柔软,可密性大的优点,且与针织物相比,具有良好的尺寸稳定性,耐洗且不易变形等优点,被广泛的应用于职业装春秋面料。故本文选取的面料组织为三上一下右斜纹组织。
1 试验部分
1.织物 试剂及仪器
织物 纯棉斜纹织物,32S×32S,经密550根/10厘米, 纬密300根/10厘米,幅宽160cm。
试剂 无水硫酸钠,无水碳酸钠,(分析纯,浙江中星化工试剂有限公司),活性染料爱环达BLACK SE(亨斯迈化工);DW多纤维贴衬织物(上海市纺织工业技术监督所);复合型精炼剂格恩宁FM、高耐碱精炼剂格恩宁CN、氧漂稳定剂格恩宁SC、螯合分散剂格丽净DS、WOC皂洗剂(以上由格恩化工提供);侧链乙烯基聚硅氧烷(分子量为5000)改性聚丙烯酸酯(PASi,自制[5]),柠檬酸(分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司)。
仪器 FA2104N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司);P-AO小轧车(绍兴市元茂机电设备有限公司)、MINI-TENTER连续式定型烘干机(杭州三锦科技有限公司)、恒温振荡水浴锅、Y571B型摩擦色牢度仪(温州大荣纺织仪器有限公司)、JC2000D3接触角测量仪(上海中晨数字技术设备有限公司),YG541A型褶皱恢复仪(宁波纺织仪器厂),SW-12型耐洗色牢度试验机(江苏无锡纺织仪器厂),SC202型电热恒温干燥箱(浙江嘉兴新胜电热仪器厂)、Datacolor 测色配色仪 。
1.2测试方法
1.2.1 K/S值和色差
用美国Datacolor 测色配色仪测定试样的K/S值、色差。
1.2.2耐摩擦色牢度
按GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》和GB/T251—2008《纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》进行试验和评定。
1.2.3耐皂洗色牢度
按GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》和GB/T 251-2008《纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》进行试验和评定,40℃皂洗。多纤维贴衬织物按照GB11404-1989《纺织品色牢度试验 多纤维标准贴衬织物规格》中的SW多纤维贴衬。
1.2.4疏水性能
采用接触角的大小来进行表征。织物接触角测定采用JC2000D3接触角测量仪进行测试。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角。采用盛有去离子水的针筒将水滴滴于织物表面3 s后进行测试,每个样品分别取间距5cm的5个点进行测量,取平均值。接触角大于90度表示具有疏水性能。
1.2.5折皱回复角
按GB/T3819-1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》进行试验和评定,以经向和纬向的缓弹回复角之和表示。
1.2.6水洗尺寸变化
按GB/T 8630—2013《纺织品洗涤和干燥后尺寸变化的测定》进行试验和评定。
2试验部分
工艺流程:烧毛→冷堆→氧漂→丝光→染色→整理
2.1烧毛
棉纤维较短,所以在染整加工之前都要经过烧毛工序除去织物表面的绒毛。烧毛时需要控制好烧毛机的车速、火口等,避免烧毛后布面出现纤维绒毛长短不一,烧毛不净或烧毛过度等情况,否则会导致染色后色泽不匀,回修困难。本试验采用的烧毛工艺为:两只火口,一正一反,车速40 m/min,烧毛等级达到3~4级标准。
2.2冷堆
棉织物坯布上除了含有浆料以外,还含有一些蜡状物质、棉籽壳以及面料在运输过程中的沾污等,因此在染色前需要对棉织物进行前处理,提高织物的毛效,并防止染色过程中出现色斑等疵病。本次前处理工艺流程选择节能环保的冷堆处理方式进行前处理。
冷堆工艺处方/( g·l-1)
100% NaOH 45
100% H2O2 15
格恩宁FM 15
格恩宁CN 3
室温20~25℃化料,两浸两轧,然后用塑料薄膜包严,连续转动24小时,带液率65%~70%。
2.3氧漂工艺
工艺处方/( g·l-1)
100% H2O2 8
100% NaOH 3
格恩宁SC 10
格丽净DS 2
工艺条件 100℃汽蒸45min,带液率90%,90~95℃热水洗,烘干。
2.4丝光
工艺处方/( g·l-1)
烧碱 200
车速:40m/min
2.5染色
选取爱环达低温皂洗活性染料Black SE 对棉织物进行染色,Black SE不含对氯苯胺,具有优秀的扩散性能和极高的固色率,只需要加入少量的元明粉和纯碱就能达到其他染料的上色深度,且具有极佳的易洗性,低温皂洗就可以达到普通活性黑染料的牢度要求,节水节能。
2.5.1染色工艺
2.5.2染色处方:
爱环达BLACK SE 7%(omf)
元明粉 70g/l
纯碱 20g/l
2.5.3低温皂洗工艺
因为面料颜色较深,染料浓度较高,为了提高织物的染色牢度,必须对面料进行反复的皂洗和水洗等工序。
60℃水洗10min→皂洗第一次(WOC皂洗剂3g/L,60℃,10min)→温水洗→皂洗第二次(WOC皂洗剂3g/L,60℃,10min)→温水洗→冷水洗 →烘干。
2.6抗皱疏水整理
对染色后的织物采用侧链乙烯基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯自制乳液进行整理,柠檬酸做交联剂。
2.6.1工艺流程
织物浸轧整理液(室温,两浸两轧,轧余率70%-80%)—预烘(80℃,5min)—焙烘160℃,3 min。
2.6.2 整理液工艺处方
柠檬酸 10 g/L
侧链乙烯基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯 10 g/L
2.6.3整理结果
表1 整理结果
Table1 Finishing result
织物 | 尺寸变 化率% | 断裂强力/N | 色差 评级 | 褶皱恢复角缓弹(经+纬)/° | 水的接触角/° | |
整理前 | T | 2.40 | 989 | - | 165 | 0 |
W | -4.84 | 462 | ||||
整理后 | T | 0.93 | 919 | 4~5 | 210 | 120 |
W | -0.47 | 438 |
由表1可以看出,经过抗皱疏水整理以后,织物的抗皱性能有整理前的165°提高到了210°,具有了一定的抗皱性能;另外从水与织物的接触角可以得出,整理之前水与织物的接触角为0°,整理之后为120°,具有了疏水性能。这可能是由于自制的侧链乙烯基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液中含有羧基,能够与棉织物发生酯化反应,可以提高织物的抗皱性能;同时由于聚硅氧烷富集在胶膜表面,赋予织物一定的疏水作用,所用采用此整理剂既能抗皱又能防水。
目前出口美国、欧盟等衬衫用色织布面料一般要求收缩率在3%以内。由表1中尺寸变化率数据可以看出,整理前后织物的尺寸稳定性发生了变化,整理后织物的尺寸稳定性有所升高,这可能是因为整理后,助剂与纤维发生了酯化反应,增大了大分子及基本结构单元之间的相对滑移阻力,使织物的抗皱和尺寸稳定性都有所提高。崔金德[6]等人研究过经过整理后的面料,面料的尺寸稳定性会大大提高。而本实验整理后尺寸变化率都远远小于3%,符合服装面料的收缩率标准。
再由表1中色差和强力数据可以看出,整理后织物的色差和强力变化不大,说明整理剂对织物的变色情况和强力影响不大。
2.7成品其他测试结果
表2 摩擦色牢度
Table 2 Rubbing fastenss
干摩擦牢度/级 | 湿摩擦牢度/级 | |
/级 | 4~5 | 3 |
表3 皂洗色牢度
Table3 Soaping fastness
变色 | 沾色 | ||||||
贴衬织物 | 羊毛 | 腈纶 | 涤纶 | 锦纶66 | 棉 | 醋酯 纤维 | |
/级 | 4~5 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 |
由表2和表3可以看出成品面料具有较好的皂洗和耐摩擦色牢度,适用于服装面料的生产 。
3 结论
(1)用BLACK SE活性染料在低温皂洗条件下就可以达到常规皂洗牢度的要求,易洗性好,且低温皂洗减少了染色工艺时间,清洗周期短,元明粉、纯碱用量少,省水、节能、保护环境。
(2)经侧链乙烯基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯整理后,织物具有一定的抗皱性能和疏水性能,整理后织物的褶皱恢复角为210°,水与织物的接触角为120 °,经向缩率为0.93%,纬向缩率为-0.47%,尺寸稳定性和服装的保形性大大提高。
(3)最终成品织物的摩擦牢度和皂洗牢度为:摩擦牢度干摩4~5级,湿摩3级,皂洗牢度对羊毛、腈纶、涤纶、锦纶66、棉、醋酯纤维的沾色分别是4级、4~5级、4~5级、4~5级、4~5级、4~5级,变色4~5级。
参考文献
[1]董旭烨,李竹君,纯棉衬衣功能性面料舒适性及评价方法的研究[J],武汉纺织大学学报,2015(2):29-32.
[2] 单良, 李战雄, 臧雄, 等. 核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及其在棉织物整理中的应用[J]. 纺织学报,2015, 36(1): 123-128.
[3] 张志慧, 杨月, 瞿夏莲, 等. 棉织物免烫防皱整理的现状与发展[J]. 嘉兴学院学报,2010, 22(S1): 166-168.
[4] 涂莉, 孟家光. 棉织物抗皱整理研究进展[J]. 纺织科技进展,2018, 6: 9-11.
[5]张奇鹏, 蒋少军, 盛冠忠等. 有机硅改性丙烯酸酯细乳液的合成及其涂料印花性能研究[J]. 涂料工业, 2018,48 (6):12-16.
[6]崔金德,耿彩花等,纯棉色织斜纹组织面料耐洗尺寸稳定性分析[J],纺织检测与标准,2017(2):19-22.
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