超仿棉纖維織物的開發(fā)

超仿棉纖維織物的開發(fā)

棉花是重要的原材料，而棉纖維是重要的紡織工業(yè)的原料。棉纖維具有良好的吸濕性、柔軟性和保暖性，亮度好，排尿性能好，絲綢長度“超假棉”技術(shù)不僅可以彌補棉紡的日益稀缺，而且能夠滿足消費者的“棉紡”感受。這是一個研究熱點?！澳７旅蕖笔侵副砻娴膶傩圆粌H與一般棉織物相似，而且超過了棉紡材料的某些指標。換句話說，它是像棉（視覺）、像摸棉（感覺）、像穿棉（親和性）和超棉（舒適度）。它比棉更方便（可洗）。由于聚酯長絲超仿棉屬于比較新穎的產(chǎn)品,為保證產(chǎn)品風(fēng)格,其加工與普通滌綸織物加工略有不同,通過小樣試驗和大生產(chǎn)實踐,本文摸索出一套比較成熟的超仿棉加工工藝.1測試1.1表面活性劑及去油劑IAY(POY+FDY)/72F滌滌復(fù)合絲、滌綸FDY(75D/72F)(盛虹化纖),冰醋酸、純堿、三聚磷酸鈉、液堿、去油劑E、五合一精練劑、氧化退漿劑DL、螯合分散劑AB、勻染劑TF-212K、浴中柔軟劑K、歐特菲HSD(市售工業(yè)品).1.2超仿棉織物的設(shè)計超仿棉織物在織造中將不同特性的原料進行組合,以增加纖維的比表面積,減弱面料對光的反射,使光澤柔和,同時利用2種原料的收縮率不同,在面料表面呈現(xiàn)出較多的毛圈,具有棉型感,同時也減弱了光的反射.此外,在織造前加捻及FDY長絲紡絲時利用不均一超倍率延伸技術(shù),使部分紗段形成超順向性,紗線經(jīng)織布染整后,該超順向紗段的染著率比較低,形成白紋狀“節(jié)點”,在染色完成后“節(jié)點”處與其他地方上色不一致,模仿棉織物的視覺效果.根據(jù)前期試驗,本文設(shè)計的超仿棉織物規(guī)格:經(jīng)向為(20+26)IAY(POY+FDY)/72F滌滌復(fù)合絲;緯向為滌綸FDY(75D/72F),16捻;門幅為168cm;75g/m1.3超棉紡織機法的加工冷堆→水洗→圈碼蒸缸預(yù)縮→預(yù)定型→堿減量→染色→烘干→吸濕排汗整理→成品.1.4測試方法斷裂強力:按GB/T3923.1-1997進行.樣品寬度50mm,隔距200mm,拉伸速度100mm/min.撕破強力:按GB/T3917.2-2009進行,樣品尺寸50mm×200mm,切口100mm,隔距100mm,拉伸速度100mm/min,有效撕破長度75mm.吸濕性:按FZ/T01071-2008測試.采用毛細上升高度法,試樣一端夾緊在毛細效應(yīng)測試儀的夾樣裝置上,另一端系上3g張力夾.使試樣下端入水,水溫設(shè)定為(27±2)℃,測試30min后的滲液高度.硬挺度:按ASTMD1388-2008進行.抗起毛起球性能:按GB/T4802.1-2008測試.按規(guī)定方法和試驗參數(shù)(E類參數(shù),壓力780N,起毛次數(shù)0次,起球次數(shù)600次),試樣直徑為(113±0.5)mm,采用尼龍刷和織物磨料,使試樣摩擦起毛起球.抗靜電性:按EN1149-1規(guī)定執(zhí)行,在指定大氣壓下,測定在相對濕度(35±5)%和(20±2)℃下處于平衡的樣品,用電阻測試儀測試織物的表面比電阻.回潮率:按GB/T9995-1997執(zhí)行,試樣在烘箱中暴露于流動的加熱至規(guī)定溫度(105±2)℃的空氣中稱取烘干前質(zhì)量及烘干后質(zhì)量,直至達到恒重,計算回潮率.織物水洗尺寸變化率:按GB/T8628-2001和GB/T8629-2001進行.耐光照色牢度:按ISO105-B02-1994進行.耐水洗色牢度:按ISO105-C06-2010進行.耐汗?jié)n色牢度:按ISO105-E04-2008進行.耐摩擦色牢度:按ISO105-X12-2002進行.2結(jié)果與討論2.1間歇式退漿與冷堆工藝滌綸坯布在織造過程中,為了保證織造的連續(xù)性,減少織造中的斷頭等現(xiàn)象,同時增加經(jīng)紗表面的光滑度,一般都先對經(jīng)紗進行上漿、上油處理,所上漿料主要是PA、PVA、PVC等化學(xué)漿料.但是所上的漿料、油劑會對織物的染色及后整理產(chǎn)生影響,因此在染色之前要對坯布進行前處理,除去織物上的部分漿料,以保證染色加工的成功率.一般采用間歇式退漿需要采用強堿,退漿后需要大量水洗;為節(jié)能減排,本文采用冷堆工藝+高效水洗進行前處理.冷堆主要是對雜質(zhì)的氧化漂白反應(yīng).冷堆處理有以下優(yōu)點:(1)常溫條件下處理,化學(xué)性能比較穩(wěn)定,對纖維的作用力柔和均一,纖維損傷小,可以避免產(chǎn)品批次間的質(zhì)量差異;(2)化學(xué)反應(yīng)可控,可以有效控制化學(xué)助劑的分解,纖維的物理指標不下降,克服機缸煉布質(zhì)量差異,提高染色重現(xiàn)性和一次成功率;(3)全過程低張力,纖維可充分溶脹和釋放內(nèi)應(yīng)力,較為徹底地解決織物在缸內(nèi)張力不一,易產(chǎn)生不均勻折皺的問題,手感較好;(4)雜質(zhì)去除完全,堿的利用率高.冷堆工藝如下:液堿100g/L,去油劑E5g/L,五合一精練劑5g/L,帶液率60%,溫度24℃,時間36h.2.1.2化學(xué)降解及堿的水解利用平幅退漿機對完成冷堆的坯布進行處理,使在冷堆中從布面脫落的雜質(zhì)更快的去除,加速氧化產(chǎn)物的化學(xué)降解及堿的水解.工藝如下:氧化退漿劑DL5g/L,螯合分散劑AB2g/L,液堿5g/L,溫度98℃,機速80m/min.通過高效超聲波震蕩水洗,將織物上已降解、皂化、乳化、堿水解的漿料和雜質(zhì)洗除,為后續(xù)染色做準備.2.1.3吊坯繩的蒸缸預(yù)縮圈碼蒸缸預(yù)縮可以讓織物在寬松的環(huán)境下自由收縮,使纖維蓬松,三維立體效果明顯,棉感更強.在生產(chǎn)中,圈碼機的直徑設(shè)定為1.5m,吊坯繩的間距為8針,織物起皺均勻,絨感好.蒸缸預(yù)縮工藝為:液堿2g/L,純堿5g/L,三聚磷酸鈉1g/L,轉(zhuǎn)速10r/min,浴比1∶17,溫度135℃,時間60min.蒸缸預(yù)縮可以消除纖維在加捻定型時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,使之得到徹底解除,同時在應(yīng)力產(chǎn)生→回復(fù)→固定的過程中還能使織物產(chǎn)生彈性,在織物表面產(chǎn)生大量細小皺紋,增強織物對光的漫反射,同時增強超仿棉織物的棉感.2.1.4定型溫度對織物抗排酸性能的影響滌綸纖維具有很高的結(jié)晶度,纖維的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)緊密排列,通過預(yù)定型可以使滌綸的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)的排列變得有序,有效提高染色和堿減量的均勻度.同時,通過預(yù)定型還可以提高織物表面的平整度和抗皺能力,減少織物在染色中因運行產(chǎn)生的皺印,增加織物在后續(xù)加工中的尺寸穩(wěn)定性.然而,預(yù)定型的工藝條件要根據(jù)織物成品要求控制定型溫度,溫度太高,織物會發(fā)硬影響手感;溫度太低,則織物抗皺性不好.同時,滌綸的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)未能有效重排,也會影響到織物的染色均勻性.通過試驗發(fā)現(xiàn),在溫度為160℃,車速為50m/min的條件下,對超仿棉滌綸織物進行預(yù)定型可以獲得比較理想的效果.2.1.5紗線懸重感或布面風(fēng)格測定由于滌綸絲具有高結(jié)晶度,結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)密集堆砌,在堿減量時水解反應(yīng)不能均勻進行,在纖維表面及非結(jié)晶區(qū)向內(nèi)層逐步滲透,使纖維表面部分被堿腐蝕形成蟲蝕甚至龜裂形態(tài),對光產(chǎn)生漫反射,使織物光澤柔和,同時紗線交結(jié)處吸附的液堿較多,導(dǎo)致織物交織阻力下降,組織結(jié)構(gòu)變松弛,剛性變小,從而產(chǎn)生懸重感.但是,減量率要合理選擇.減量率太高,織物懸重感加強,柔軟性好,但織物強力下降較多,布面風(fēng)格較差;減量率太低,織物強力不會下降,但是最終手感不好,達不到仿棉的要求.通過試驗發(fā)現(xiàn),將減量率控制為8%時,織物的手感能達到仿棉的要求,同時強力不會下降很多,不會影響后續(xù)加工.2.1.6超仿棉纖維的染色為保證超仿棉滌綸纖維在工藝完成后可以達到預(yù)期的目標,通?？梢圆捎靡韵鹿に嚺浞?冰醋酸2g/L,勻染劑TF-212K2g/L,浴中柔軟劑K2g/L,德士達染料X%(根據(jù)需要而定).工藝曲線如下:本文所選用的染料:淺色選用AM高日曬系列,深色選用XF高水洗系列.勻染劑具有優(yōu)異的勻染性、良好的染料分散性和極低的起泡性,能有效地提高超仿棉滌綸纖維的染色均勻性.超仿棉纖維的仿棉效果很大一部分是通過后整理才體現(xiàn)出來的,為了保證后整理的有效進行,同時提高織物的色牢度,去除織物上的表面活性劑殘余,避免對后整理產(chǎn)生不良影響,在染色后對織物進行還原清洗,可以在提高織物色牢度的同時保證后整理的有效進行.2.1.7柔軟拉幅定型,加強織物的棉感由于滌綸模量較大,面料比較挺括,克服了純棉面料易變形、不耐用的缺點,但硬挺性太強,穿著會不舒服.為使面料具有適度柔軟的手感,要對面料進行柔軟整理,并在織物受熱收縮的過程中,對其進行拉幅定型,以加強織物的棉感.工藝流程:清水浸軋→烘干定型(150℃,60m/min).2.1.8整理工藝及助劑由于滌綸先天的拒水性,為使超仿棉滌綸纖維具有和棉相似的吸水性,需要對超仿棉織物進行吸濕排汗易去污整理,以提高織物的吸濕性,增強織物的棉型感.歐特菲HSD就是含親水性聚硅氧烷和親水性聚酯的分散體.由于其分子結(jié)構(gòu)中有與滌綸分子結(jié)構(gòu)相同的苯環(huán),在高溫作用下,分子鏈段被錨固在滌綸的表面,使滌綸由原來的疏水性表面變成耐久的親水性表面,但由于滌綸組分本身的拒水性質(zhì)并未被改變所以其吸收的水分又可以很快地散發(fā)到大氣中.故經(jīng)親水性柔軟劑HSD整理后,能明顯提高織物的導(dǎo)濕快干功能,還有抗靜電和易去污效果.整理工藝為:一浸一軋(歐特菲HSD20g/L,冰醋酸0.5g/L,軋余率60%)烘干(130℃,車速40m/min).成品門幅:150cm,單位面積質(zhì)量:80g/m2.2超仿棉織物的性能為了證實超仿棉織物具有和棉織物相似甚至是優(yōu)于棉織物的性能,對加工好的超仿棉織物進行各項性能測試.另外,選擇了與所染超仿棉顏色、單位面積質(zhì)量相近的純棉織物(40S×40S,110/76,75g/m從表1可以看到,超仿棉織物具有優(yōu)于純棉織物的斷裂強力和撕破強力.由于超仿棉織物采用復(fù)合絲作為經(jīng)向,并通過吸濕排汗整理,因此,超仿棉的吸濕性能很優(yōu)良,已經(jīng)超過了純棉織物的水平,并體現(xiàn)出良好的抗靜電效果.經(jīng)過減量處理和柔軟整理的超仿棉滌綸織物在硬挺性上依然優(yōu)于純棉織物,同