提高精紡羊毛織物褶裥保持性的后整理工藝

莊偉華，楊德明，符愛(ài)芬，俞金林，詹永娟，沈彧超

(江蘇丹毛紡織股份有限公司，江蘇 丹陽(yáng) 212351)

精紡毛織物的后整理工藝是毛紡織重要環(huán)節(jié)[1]。盡管羊毛纖維本身具有一定回彈性、織物具有豐厚、保暖等特點(diǎn)[2-3]，但是單一的功能、風(fēng)格不能滿足人們?nèi)找嫣岣叩姆谩⒚烙^要求[4]。因此，有必要通過(guò)后整理手段提升毛織物附加值滿足人們需求。

當(dāng)前，全毛或高比例羊毛織物由于羊毛遇溫濕熱環(huán)境易氈縮及不耐水洗等固有缺陷[5-6]，飽受消費(fèi)者詬病。為了提升羊毛織物保形、易護(hù)理能力，改良后整理工藝，尤其煮呢工藝、浸軋整理工藝是可行路徑[7]。其中，煮呢是通過(guò)水流、溫度、壓力等工藝條件來(lái)改進(jìn)羊毛織物外觀，增加織物彈性、光澤的重要手段[8-9]。浸軋，尤其聚氨酯樹(shù)脂整理，將一定濃度的助劑整理液應(yīng)用到紡織品內(nèi)部，并在高溫烘焙條件與羊毛纖維上的氨基、羧基等活性基團(tuán)發(fā)生共價(jià)結(jié)合，最終在羊毛織物表面形成一層彈性親水薄膜，改善羊毛織物抗皺、保形等褶裥保持指標(biāo)[10]。本文通過(guò)調(diào)整雙槽煮呢、聚氨酯樹(shù)脂BAP-01整理工藝參數(shù)，測(cè)試并分析毛織物彈性及褶裥耐久性相關(guān)指標(biāo)，研究并優(yōu)化提高全毛面料褶裥保持性的后整理工藝。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

材料：江蘇丹毛紡織股份有限公司生產(chǎn)的全毛嗶嘰坯布，面密度300 g/m2，緊度105%，緯經(jīng)比0.95。

助劑：拓納化學(xué)Synthappret的水溶性聚氨酯性BAP-01抗皺整理劑；ERKANTOL NR非離子活性劑；江蘇佰耀生物科技有限公司的碳酸氫鈉粉末。

設(shè)備：選用中山市古丘印染機(jī)械有限公司的NM-450型氣壓電動(dòng)軋車(chē)、德國(guó)Brueckner公司VNE6烘干定形機(jī)，無(wú)錫市楊市星火機(jī)械MBQ31-Ⅱ輥壓式雙槽煮呢機(jī)，燒杯、玻璃棒若干。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

1.2.1 煮呢整理

通過(guò)設(shè)計(jì)表1所示3因素3水平正交試驗(yàn)方案，研究雙槽煮呢加壓次數(shù)、煮呢溫度及煮呢時(shí)間對(duì)織物折皺回復(fù)角的影響。

表1 雙槽煮呢整理試驗(yàn)因子表

1.2.2 聚氨酯樹(shù)脂抗皺整理

浸軋整理流程：濕整理后織物→烘干→二浸二軋→130 ℃預(yù)烘干→高溫烘焙定形。

將聚氨酯樹(shù)脂以一定濃度溶于水中，并加入滲透劑、交聯(lián)劑，加碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值至7.0～7.5，然后浸軋毛織物。通過(guò)設(shè)計(jì)表2的3因素3水平正交試驗(yàn)方案，研究聚氨酯抗皺整理劑質(zhì)量濃度、軋液率、烘焙溫度對(duì)織物褶裥保持性相關(guān)指標(biāo)影響。

表2 BAP樹(shù)脂浸軋整理試驗(yàn)因子表

1.3 測(cè)試項(xiàng)目及設(shè)備

1.3.1 氈縮率測(cè)試

氈縮率采用瑞典伊萊克斯Wascator FOM 71 CLS縮水率試驗(yàn)機(jī)，參照IWS TM31《可機(jī)洗羊毛的防縮測(cè)試》測(cè)試。按IWS TM31準(zhǔn)備樣品，將織物以質(zhì)量比1∶2，經(jīng)1×7 A程序松弛及3×5 A程序洗滌，記錄松弛及洗滌后尺寸測(cè)試結(jié)果，計(jì)算平均值。

1.3.2 折皺回復(fù)角測(cè)試

折皺回復(fù)角采用大榮紡織YG(B) 541D-II型折皺回復(fù)角測(cè)試儀，參照GB/T 3819—1997 《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測(cè)定 回復(fù)角法》進(jìn)行測(cè)試。急彈回復(fù)角測(cè)試時(shí)間為15°±1°，緩彈回復(fù)角測(cè)試時(shí)間5 min±5 s，壓力負(fù)荷為(10±0.05) N，測(cè)試工位10位，每組試樣測(cè)試1次。

1.3.3 褶裥外觀等級(jí)測(cè)試

織物洗滌后褶裥外觀等級(jí)測(cè)試參照GB/T 13770—2009 《紡織品 評(píng)定織物經(jīng)洗滌后褶裥外觀的試驗(yàn)方法》，將織物按GB/T 8629—2017《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》選擇4 N洗滌程序處理5次，在暗室環(huán)境下與褶皺外觀立體標(biāo)準(zhǔn)樣板對(duì)比評(píng)級(jí)?？椢锵礈旒案稍镌O(shè)備按照GB/T 8629—2017規(guī)定采用A型洗衣機(jī)：瑞典伊萊克斯生產(chǎn)的Wascator FOM71 CLS歐標(biāo)縮水率洗衣機(jī)。每塊樣品評(píng)級(jí)結(jié)果以3名觀察者平均值認(rèn)定，精確到0.5級(jí)。

1.3.4 落水變形等級(jí)測(cè)試

落水變形參照GB/T 33270—2016《毛織品落水變形試驗(yàn)方法》進(jìn)行，將織物預(yù)調(diào)濕24 h，置于4 g/L標(biāo)準(zhǔn)合成洗滌劑浸漬10 min，晾干、(150±2) ℃熨燙10 s，在暗室環(huán)境下與落水變形標(biāo)樣對(duì)比評(píng)級(jí)。評(píng)級(jí)結(jié)果。每塊樣品評(píng)級(jí)結(jié)果以3名觀察者平均值認(rèn)定，精確到0.5級(jí)。

2 結(jié)果與討論

2.1 折皺回復(fù)角

2.1.1 雙槽煮呢工藝

根據(jù)雙槽煮呢整理正交試驗(yàn)方案，測(cè)試9組煮呢實(shí)驗(yàn)方案下全毛織物的折皺回復(fù)角，結(jié)果見(jiàn)表3。其中，折皺回復(fù)角=經(jīng)向折皺緩回復(fù)角+緯向折皺緩回復(fù)角(下同)。

由表3可以看出：煮呢過(guò)程中，影響全毛織物折皺回復(fù)角的因素作用依次為：煮呢加壓次數(shù)A>煮呢溫度B>煮呢時(shí)間C。隨著煮呢次數(shù)及煮呢溫度增加，全毛織物折皺回復(fù)角提高；當(dāng)煮呢時(shí)間達(dá)到45 min，繼續(xù)延長(zhǎng)煮呢時(shí)間對(duì)織物折皺回復(fù)角幾乎無(wú)提升，甚至負(fù)提升。當(dāng)煮呢加壓3次、煮呢溫度100 ℃、煮呢時(shí)間45 min時(shí)，織物達(dá)到最好折皺回復(fù)角，即方案9。

表3 雙槽煮呢對(duì)全毛織物折皺回復(fù)角影響

分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，煮呢加壓次數(shù)增加及煮呢溫度提高可以實(shí)現(xiàn)羊毛纖維在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分子鏈拆散、重建，新建立的分子鏈作用力較為穩(wěn)定，因而保證全毛織物煮呢后折皺回復(fù)角提升；而煮呢時(shí)間的增加并不能提高羊毛纖維分子鏈數(shù)量，因此對(duì)折皺回復(fù)角提升較為有限。

2.1.2 BAP-01浸軋整理工藝

根據(jù)BAP-01浸軋整理正交試驗(yàn)方案，測(cè)試9組BAP整理實(shí)驗(yàn)方案下全毛織物的折皺回復(fù)角，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 樹(shù)脂浸軋整理對(duì)全毛織物折皺回復(fù)角影響

由表4可以看出：BAP影響全毛織物折皺回復(fù)角的因素作用依次為：BAP質(zhì)量濃度a>烘焙溫度c>軋液率b。隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度提高，織物折皺回復(fù)角相應(yīng)提高；而增大軋液率及烘焙溫度，織物折皺回復(fù)角先增加后減小，提升有限。當(dāng)BAP質(zhì)量濃度為60 g/L、軋液率60%、烘焙溫度175 min時(shí)，織物達(dá)到最好折皺回復(fù)角；較優(yōu)方案為方案9。

分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，BAP質(zhì)量濃度提升，單位面積羊毛纖維接觸BAP樹(shù)脂游離分子的數(shù)量增加，從而結(jié)合分子的機(jī)率提高，折皺回復(fù)角提高；軋液率提高，在初始階段增加羊毛與BAP結(jié)合幾率，但繼續(xù)提高軋液率，并不能增加羊毛與BAP反應(yīng)基團(tuán)，因此對(duì)折皺回復(fù)角提升有限；烘焙溫度提高，可以提高BAP與羊毛結(jié)合牢度，過(guò)高溫度容易使羊毛損傷，無(wú)益于結(jié)合牢度，折皺回復(fù)角相應(yīng)會(huì)有所下降。

2.2 氈縮率

根據(jù)BAP樹(shù)脂浸軋整理正交試驗(yàn)方案，測(cè)試9組BAP整理實(shí)驗(yàn)方案下全毛織物的氈縮率，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 樹(shù)脂浸軋整理對(duì)全毛織物氈縮率影響

由表5可以看出BAP影響全毛織物氈縮率的因素作用依次為：BAP質(zhì)量濃度a>軋液率b=烘焙溫度c。隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度、軋液率及烘焙時(shí)間提高，全毛織物氈縮率呈下降趨勢(shì)。當(dāng)質(zhì)量濃度為45或60 g/L，軋液率70%，烘焙溫度190 ℃時(shí)，織物達(dá)到最佳氈縮率；在本試驗(yàn)過(guò)程中較優(yōu)方案配置為質(zhì)量濃度45 g/L、軋液率60%、烘焙溫度190 ℃。

分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，BAP質(zhì)量濃度提高及軋液率增加，與羊毛分子發(fā)生交聯(lián)的BAP樹(shù)脂及存在于羊毛纖維分子間的BAP樹(shù)脂比例提高，從而有效阻止紗線、紗線間收縮趨勢(shì)；而烘焙溫度提高，可提升整理后遇BAP交聯(lián)程度及牢度，對(duì)毛織物遇溫濕熱氈縮具有抵抗左右。

2.3 落水變形等級(jí)

根據(jù)BAP樹(shù)脂浸軋整理正交試驗(yàn)方案，測(cè)試9組BAP整理實(shí)驗(yàn)方案下全毛織物的落水變形等級(jí)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 樹(shù)脂浸軋整理對(duì)全毛織物落水變形影響

由圖1可以看出：隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度提高至45 g/L，全毛織物落水變形等級(jí)基本提高至4級(jí)，繼續(xù)增大質(zhì)量濃度，落水變形等級(jí)基本不變。此外，由方案1、2、3可以看出，在取值區(qū)間內(nèi)改變軋液率、烘焙溫度對(duì)全毛織物落水變形影響不明顯。

分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，所采用的織物結(jié)構(gòu)已經(jīng)保證落水變形滿足服用要求，隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度提高，交聯(lián)程度提高，全毛織物抵抗變形能力增強(qiáng)；但繼續(xù)提高質(zhì)量濃度，交聯(lián)程度達(dá)到最大值，無(wú)法繼續(xù)增加反應(yīng)基團(tuán)，落水變形等級(jí)也不再變化。

2.4 褶裥外觀等級(jí)

根據(jù)BAP樹(shù)脂浸軋整理正交試驗(yàn)方案，測(cè)試9組BAP整理實(shí)驗(yàn)方案下全毛織物的褶裥外觀等級(jí)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 樹(shù)脂浸軋整理對(duì)全毛織物褶裥外觀影響

由圖2可以看出：隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度提高至45 g/L，全毛織物褶裥外觀等級(jí)基本提高至4級(jí)，繼續(xù)增大BAP質(zhì)量濃度，褶裥外觀不再變化。此外，由方案1、2、3可以看出，在取值區(qū)間內(nèi)，隨著軋液率增大、烘焙溫度提高，全毛織物褶裥外觀有所改善，由3.0級(jí)提高至3.5級(jí)。

分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，所采用的織物結(jié)構(gòu)已經(jīng)保證落水變形滿足服用要求，隨著B(niǎo)AP質(zhì)量濃度提高，交聯(lián)程度提高，全毛織物抵抗變形能力增強(qiáng)；但繼續(xù)提高質(zhì)量濃度，交聯(lián)程度達(dá)到最大值，無(wú)法繼續(xù)增加反應(yīng)基團(tuán)，褶裥外觀等級(jí)也不再變化。

3 結(jié) 論

本文采用3因素3水平正交試驗(yàn)研究雙槽煮呢加壓次數(shù)、溫度、時(shí)間對(duì)毛織物折皺回復(fù)性的影響；采用3因素3水平正交試驗(yàn)研究浸軋整理的BAP質(zhì)量濃度、軋液率、烘焙溫度等指標(biāo)對(duì)毛織物折皺回復(fù)性、氈縮率、褶裥外觀、落水變形的影響。研究結(jié)果如下：

①相同條件下，煮呢加壓次數(shù)、煮呢溫度提高，羊毛織物的折皺回復(fù)角增大；延長(zhǎng)煮呢時(shí)間，折皺回復(fù)角無(wú)明顯提升。

②BAP-01質(zhì)量濃度增大，全毛織物折皺回復(fù)角增加。

③BAP-01質(zhì)量濃度增大、軋液率增大、烘焙溫度升高，全毛織物氈縮率降低。

④BAP-01質(zhì)量濃度達(dá)到45 g/L后，繼續(xù)增加質(zhì)量濃度，落水變形、褶裥外觀等級(jí)基本保持不變。