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纯棉织物超级免烫整理工艺研究

2019-03-12河北科技大学纺织服装学院 胡雪敏 浙江绿宇环保股份有限公司

??? 摘要:纯棉织物存在弹性差、易起皱等问题,选取高温交联树脂NFD和低温交联树脂NDD 整理剂探讨高温交联工艺低温交联工艺及两工艺组合整理对纯棉织物免烫整理的影响测试了织物DP级、游离甲醛浓度、白度、拉伸强力损失率、折皱回复角。结果表明:组合工艺比单一低温交联或高温交联免烫效果好可降低交联剂的使用减少游离甲醛含量选择低温交联与高温交联组合二次工艺进行整理,当低温交联树脂NDD用量为1OOg/L、高温交联树脂NFD用量为50g/L,催化剂CS-200的用量为树脂用量的30%,游离甲醛浓度为47.8mg/kg、折皱回复角较大、DP级达到3.5,具有超级免烫整理效果。

?? ?关键词:棉织物? 免烫? 低温交联整理? 高温交联整理? 游离甲醛含量? DP? 折皱回复角

??? 棉织物具有透气性好穿着舒适吸湿性好等特点深受消费者的青睐但棉织物弹性差穿着和洗涤易起皱不挺括尺寸不稳定给消费者带来诸多不便因此改进与优化免烫整理工艺一直是科研人员的重要课题。

??? 免烫整理(或称洗可穿整理)是一种可使水洗后的纯棉或棉与化纤的混纺织物不需要熨烫就能保持较平挺外观的一种整理工艺。目前,织物的主要免烫整理工艺可分为:高温交联和低温交H1一般来说高温交联工艺适合中厚织物低温交联工艺适合轻薄织物无论采用哪种工艺织物的DP级都可以做到3.0级,但再想提高则极为困难。能否通过对免烫整理工艺有效组合,如将两种相同工艺或不同工艺进行组合,使DP级做到3.54.O级,以达到超级免烫整理效果,是免烫整理的热点研究方向。

??? ?1 试验

??? ?1.1 材料及仪器

??? 试剂:高温交联树脂NFD、低温交联树脂NDD、催化剂CS-200、纤维保护剂DTP、柔软剂DT-50B、渗透剂JFC(石家庄联邦科特有限公司)、醋酸(分析纯,连云港赛特化工有限公司)、盐酸(北京化工有限公司)。

??? 仪器分光光度仪(上海元析仪器有限公司)WSB- II型白度计(温州仪器仪表有限公司)YG (B) 026D-250型电子织物强力机(温州大荣纺织标准仪器厂)、织物折皱回复性能测试仪(青岛山纺仪器有限公司)、MP200A电子天平(上海精科天平厂)、均匀轧车(广东省鹤山市沙坪宏发染整机械厂)。

?? ?1.2 试验方法

1.2.1 高温交联工艺

工艺处方:

高温交联树脂NFD?? ?????????????x

催化剂CS-200?? ???????????? ? y

纤维保护剂DTP??? ???????????? 30g/L

柔软剂DT-508?? ????????????? 20g/L

渗透剂JFC?? ??????????????? 2g/L???

pH???????????????????? 45

工艺流程

二浸二轧工作液(带液率80%)→预烘(1005min) →焙烘(1503min)

1.2.2 低温交联工艺

工艺处方:

低温交联树脂NDD??? ????????????x

催化剂CS-200??? ????????????? y

纤维保护剂DTP??? ???????????? 30g/L

柔软剂DT-508?? ?????????????? 20g/L

渗透剂JFC??? ????????????? ? 2g/L

pH?????????????????????45

工艺流程:

二浸二轧工作液 (带液率8026) →预烘(100℃,Smin) →焙烘(120℃,3min)

??? 1.2.3 低温交联二次工艺处方

??? 低温交联树脂NDD的浓度比较大,甲醛含量比较高,因此 在低温交联工艺的基础之上,进行二次整理,以降低甲醛的含量、提高DP级。

??? 工艺处方同1.2.2二次浸轧时工艺处方不添加交联树脂工艺流程为棉织物→二浸二轧低温交联树脂工作液(带液率80%预烘(100℃,5min) 焙烘(120℃,3min) 二浸二轧无树脂工作液(带液率80%)→预烘(100℃,5min) →焙烘(120℃,3mln)

??? 1.2.4 低温交联与高温交联同浴工艺

??? 利用低温交联树脂NDD与高温交联树脂NFD协同作用提升织物的DP级。经试验探讨,低温交联工艺的整理效果比高温交联的整理效果好,因此,取低温交联树脂NDD浓度为高温交联树脂NFD浓度的2倍。

??? 工艺处方及条件:

??? 低温交联树脂NDD?? ?????????????x

??? 高温交联树脂NFD?? ?????????????z

??? 催化剂CS-200??? ????????????? y

??? 纤维保护剂DTP??? ???????????? 30g/L

柔软剂DT-508?? ????????????????20g/L

渗透剂JFC??? ???????????????? 2g/L

?? ?pH45

工艺流程:

二浸二轧工作液(带液率80%预烘(100℃、5min) 焙烘(120℃、3min) 焙烘(150℃、3min)

??? 1.2.5 低温交联与高温交联二次组合工艺

??? 低温交联工艺与高温交联工艺处方分别同1.2.11.2.2

??? 工艺流程:二浸二轧低温交联树脂工作液(带液率80%预烘(1005min)焙烘(120℃、3min) 二浸二轧高温交联树脂工作液(带液率80%预烘(100℃、5min)焙烘(150 ℃、3min)

?? ?1.3 测试

??? 1.3.1 DP

??? 参照GB/T? 13769-2009《纺织品耐久压烫织物经家庭洗涤和干燥后外观的评定方法》测试。

??? 1.3.2 游离甲醛含量

??? 参照GB/T 2912.1-2009《纺织品甲醛的测定第1部分:游离和水解》测试。

??? 1.3.3 白度

??? 参照GB/T 8424.2-2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》测试。

??? 1.3.4 拉伸强力

??? 参照GB/T 3923.? 2-2013? 《纺织品织物拉伸性能第2部分:断裂强力的测定方法》测试,并计算强力损失率。

??? 强力损失率=(未整理织物强力-整理后织物强力)/未整理织物强力×100%

??? 1.3.5 折皱回复角

??? 参照GB/T 3819-1997《纺织品折皱回复性的测试回复角法》测试。

?? ?2 结果与讨论

??? 2.1 高温交联整理

2.1.1 催化剂CS-200用量对织物性能的影响

参照1.2.1工艺,高温交联树脂NFD用量为60g/L,探讨催化剂CS-200用量分别为高温交联树脂NFD量的10%20%30%40%50%对织物性能的影响见表1

????????? 1 催化剂CS-200用量对织物性能的影响

催化剂CS-200

/gL-1

?

DP

?

游离甲醛

mgkg-l

白度/%

拉伸强力损失率/%

折皱回复角(纵+横)/()

纵向

横向

急弹

缓弹

6

2.1

29.5

84.8

31.60

27.90

107

113

12

2.2

25.6

84.9

32.40

29.10

109

116

18

2.5

19.8

84.9

33.20

31.10

11 1

119

24

2.5

20.3

84.2

34.00

32.10

1 1 1

119

30

2.6

21.2

83.6

34.60

32.80

115

123

由表1可知,在一定范围内,随催化剂CS-200用量增加,织物上游离甲醛含量降低,织物的DP级和折皱回复角增加催化剂CS-200达到一定量后各项指标趋于平稳但继续增加催化剂CS-200用量时游离甲醛含量出现增加的趋势因此选择催化剂CS-200用量为高温交联树脂NFD用量的30%

??? 2.1.2 高温交联树脂NFD用量对织物性能的影响

??? 树脂用量与织物的抗皱免烫整理效果具有直接关系参照1.2.1工艺催化剂CS-200用量为树脂NFD用量的30%,探讨高温交联树脂NFD用量对织物性能的影响,见表2

2 高温交联树脂NFD用量对织物性能的影响

高温交联树脂NFD/ gL-1

DP

游离甲醛/

(mgkg-1)

白度/%

拉伸强力损失率/%

折皱回复角(纵+横)/()

纵向

横向

急弹

缓弹

60

2.4

19.8

84.9

33.15

33.15

222

237

80

2.6

23.1

83.2

35.30

35.30

233

249

100

2.8

30.4

81.8

36.87

36.87

238

251

120

2.9

46.5

80.3

38.61

38.61

242

255

140

3.0

50.1

79.5

39.80

39.80

243

256

??? 由表2可知,随着高温交联树脂NFD用量的增加,织物的DP级逐渐提高,折皱回复角随之增但拉伸强力白度随树脂用量的增加而有所下降而对人体有害的游离甲醛的含量也随之增高这是由于树脂用量的增加提高了树脂与纤维素纤维间的共价交联程度限制纤维大分子之间相对滑

移,造成应力相对集中,从DP值和折皱回复角增加,但拉伸强力和白度降低,布面游离甲醛含量相应增加。

?? ?2.2 低温交联整理

??? 参照工艺1.2.2,催化剂CS-200浓度为低温交联树脂NDD用量的30%,探讨低温交联树脂NDD用量对织物性能的影响,见表3

3 低温交联树脂NDD用量对织物性能的影响

低温交联树脂NDD/gL-1

DP

游离甲醛

mgkg-1

白度/%

拉伸强力损失率/%

?

折皱回复角(纵+横)/°

纵向

横向

急弹

缓弹

120

2.7

57.6

82.6

35.74

25.75

213

226

150

2.9

61.4

82.3

36.94

28.51

219

233

200

3.0

80.7

81.2

38.33

30.04

229

242

250

3.0

83.2

80.1

39.75

30.77

229

245

300

3.2

84.6

79.5

40.34

31.00

234

249

?? ?由表3可知,随着低温交联树脂NDD用量的增加,织物的DP级和折皱回复角也增加,但拉伸强力白度随树脂用量的增加而有所下降游离甲醛的含量也随之增高当浓度为200250300g/L 时,游离甲醛含量已超过试验要求的标准75.0mg/kg

??? 综上所知无论是高温交联工艺还是低温交联工艺树脂用量对织物性能的影响趋势相同DP级和折皱回复角可以看出,低温交联工艺的整理效果要好于高温交联工艺。为进一步提高整理效果,将低温交联树脂和高温交联树脂进行组合。???

? ??2.3 低温交联二次整理

??? 参照1.2.3工艺催化剂CS-200浓度为低温交联树脂NDD用量的30%探讨低温交联二次整理工艺对织物性能的影响,见表4

4 低温交联二次整理对织物性能的影响

低温交联树脂

NDD/gL-1

DP

游离甲醛/

(mgkg-1)

?

白度/%

拉伸强力损失率/%

?

折皱回复角(纵+横)/°

纵向

横向

急弹

缓弹

120

2.9

26.2

82.6

36.18

27.12

222

233

150

3.0

28.1

81.7

38.28

29.59

233

248

200

3.3

28.8

81.8

38.92

35.64

236

250

250

3.3

30.2

81.2

40.50

36.82

236

249

300

3.4

32.1

80.8

41.63

38.32

241

253

??? 由表42.12.2结果可知与单一低温交联工艺相比较低温交联二次整理后织物的DP折皱回复角提升较大游离甲醛含量大幅下降但拉伸强力降低当用量为200g/L250g/LDP级同为3.3,但用量为200g[L250g/L时的强力损失少,甲醛含量低。

?? ?虽然3 00g/LDP级为3.4200g/L时级高但是其拉伸强力较差而且用量大成本高因此,综合考虑低温交联树脂NDD浓度为200g/L

?? ?2.4 低温交联与高温交联树脂同浴整理

?? ?1.2.4工艺, 催化剂CS-200用量为低温交联树脂NDD和高温交联树脂NFD用量之和30%,探讨低温交联与高温交联树脂同浴工艺对织物性能的影响,见表5

5 低温交联与高温交联树脂同浴整理对织物性能的影响

低温交联树脂NDD/g.L-1

高温交联树脂NFD/g.L-1

DP

游离甲醛/ mgkg-1

白度/%

拉伸强力损失率/%

折皱回复角

(纵+横)/°

纵向

横向

急弹

缓弹

80

40

2.7

39.5

84.9

33.4J

33.90

222

235

100

50

3.3

44.5

84.8

35.81

35.44

240

255

120

60

3.4

60.9

84.6

36.31

35.87

243

255

150

75

3.4

65.9

84.5

39.43

37.37

241

257

200

100

3.5

79.1

83.7

41.51

40.01

246

262

? ??由表52.12.2结果可知低温交联树脂与高温交联树脂组合工艺与其单独整理相比较效果明显提升整理后织物的DP级和折皱回复角都有较大提高随着树脂用量的增加DP级明显提高,但拉伸强力及白度有所下降。

??? 当低温交联树脂NDD用量为200g/L,高温交联树脂NFD的用量为l00g/L时,虽然DP级达到了3.5级,但是甲醛超过了75.0mg/kg,而当低温交联树脂NDD用量为120g/L、高温交联树脂NFD用量为60g/L和低温交联树脂NDD的用量为150g/L、高温交联树脂NFD用量为75 g/LDP 级均为3.4但前者的拉伸强力要好于后者甲醛含量也比后者低而且前者用量少成本低因此,确定低温交联树脂NDD用量为120g/L、高温交联树脂NFD用量为60g/L

2.5 低温交联与高温交联组合二次整理

????参照1.2.5工艺,催化剂CS-200用量分别为树脂NDD、树脂NFD用量的30%,探讨低温交联与高温交联组合二次整理工艺对织物性能的影响,见表6

6 低温交联与高温交联组合二次整理对织物性能的影响

低温交联树脂NDD

/ g .L-1

.

高温交联

树脂NFD

/gL-1

?

DP

游离甲醛

mgkg-1

白度/%

拉伸强力损失率/%

折皱回复角(纵+横)°

纵向

横向

急弹

缓弹

80

40

3.2

35.4

84.3

33.51

31.84

220

236

100

50

3.5

47.8

83.4

36.17

35.08

236

252

120

60

3.4

50.2

83.4

36.34

35.55

237

252

150

75

3.5

56.5

82.3

37.55

35.98

239

253

200

100

3.5

62.9

81.7

38.90

41.51

239

254

??? 由表62.12.2结果可知,低温交联与高温交联二次组合工艺较低温交联工艺、高温交联工艺的单一工艺的整理DP级效果明显提升。折皱回复角有所提升,拉伸强力虽有所降低,但降幅较小,与低温交联同用量相比,甲醛含量有所降低。低温交联树脂NDD的浓度为l00g/L、高温交联树脂NFD用量为50g/L和低温交联树脂NDD的用量为150g/L、高温交联树脂NFD用量为75g/L 以及低温交联树脂NDD的用量为200g/L、高温交联树脂NFD用量为l00g/LDP级均为3.5,整理效果都达到了要求,三者相比之下低温交联树脂NDD的用量为l00g/L、高温交联树脂NFD用量为50g/L时织物的拉伸强力较好其游离甲醛的含量最低白度也最好因此最后确定低温交联树脂NDD的用量为l00.g/L、高温交联树脂NFD的用量为50g/L

????3 结论

? ??1低温交联与高温交联组合工艺比单一的低温交联或高温交联免烫效果明显,可降低交联剂的使用,减少游离甲醛含量。

?? ?2) 选择低温交联与高温交联组合二次整理工艺,当低温交联树脂NDD用量为l00g/L、高温交联树脂NFD用量为50g/L,催化剂CS-200的用量为树脂浓度的30%,纤维保护剂DTP的用量30g/L,可使DP级达到3.5,具有超级免烫整理效果,且树脂浓度越大,免烫效果越好,但拉伸强力下降较明显,甲醛含量越高。

??? 参考文献:

??? [1] 李景川,陈国仲,赵莹.免烫整理工艺优化[J].印染,201238(16):29-31.

??? [2] 杨栋棵.免烫整理的技术进步与现状(一)[J].印染,200935(22):44-47.

??? [3] 郭志慧.全棉府绸免烫整理工艺[J].印染,200935(9):30-32.

??? [4] 阎克路.染整工艺原理:上册[M].北京:中国纺织出版社,2009:237

?

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