隨著科技發展和生活水平的不斷提高,人們更加關注環境保護與生活質量。因此21世紀織物的功能整理應以舒適、環保為重點。隨著對環保型紡織纖維認識的逐步發展,國內外環保型紡織品的研究開發于上世紀90年代中期形成高潮,大量產品己進入消費者生活。開發這些環保型產品是一個系統工程,其中一個重要環節就是環保型纖維紡織品的染整加工。了解這些纖維的生態性及其紡織品的染整加工,對印染實際生產具有十分重要的意義。
1羅布麻纖維
1·1羅布麻纖維的生態性
羅布麻又名紅野麻,是一種生長在鹽堿沙荒地區的草本植物,由于最初在新疆羅布泊發現,故命名為羅布麻。它具有極好的生態性,極易生物降解,纖維可再利用。它具有兩大生態功能:天然抗菌、除臭性和天然遠紅外功能。
1·1·1天然抗菌、除臭性
羅布麻纖維含有多種抗菌成分,本身具有良好的抗菌性,廣泛應用于醫療、紡織、保健等各個領域[1]。羅布麻與其他織物滅菌率的比較如表1所示[2]。
表1羅布麻與其他織物滅菌率的比較
| 試驗材料 | 滅菌率% | |
| 羅布麻內衣(麻/棉比35/65) | 洗滌20次后 | 76 |
| 洗滌30次后 | 84 | |
| 標準原布(標準白布錦綸) | 6 | |
| 空白試驗原布 | 6 | |
注:試驗菌為肺炎桿菌KlebslellapneumoniaeAATCC4352
1·1·2天然遠紅外功能
羅布麻纖維還是一種遠紅外線輻射材料,能發射出4一16µm的遠紅外光波。這種光波能對人體內老化的大分子團產生共振,使分子團裂化重組及細胞內鈣離子活性增強,從而增強了細胞的活性,使血液新陳代謝能力提高。減少動脈硬化等疾病,增強人體免疫能力[3]。
1·2羅布麻纖維的染整加工
羅布麻纖維的染整工藝流程為:毛坯布→氧漂→除氧→染色→拋光酶處理→柔軟→定形→成品。
在染整加工過程中,根據羅布麻纖維特點,除進行正常染色加工外,利用纖維素酶拋光處理,可有效地解決麻類纖維的刺癢感,去掉纖維尖端絨毛,使織物的手感,吸水性和光潔性大大提高[4]。
2天然彩色棉花
2·1天然彩色棉花的生態性
天然彩色棉(又稱有色棉)是利用現代生物工程技術培育出的一種在棉花吐絮時纖維具有天然色彩的新型紡織原料。由于在種植過程中不使用化肥和有害農藥,在紡織品加工中不需漂練、染色,因而,彩色棉被稱為"綠色紡織原料"。采用天然彩色棉生產的產品是環保、健康、時尚、和諧統一的最佳生態紡織品,是綠色、前衛消費者的首肯紡織品[5]。
2·2天然彩色棉花的染整加工
天然彩色棉花的染整工芝流程為:坯布→燒毛→退漿→無甲醛抗皺整理(超柔軟整理)→成品。
天然彩色棉纖維短,尤其綠色系彩棉,長度只有普通白棉的70%-80%,強力較差,織物表面易起毛,而紡紗織造加工也造成彩棉織物布面毛羽多,燒毛處理可使織物表面光潔。經過退漿后,去除了纖維表面漿料覆蓋層,使得分布在纖維次生胞壁內的天然色彩有所顯現。經精練處理,去除纖維表面部分天然雜質覆蓋層,同時部分色彩向纖維細胞壁遷移,才能進一步顯露彩色棉的天然色彩。為保持彩色棉的天然色彩并加強對色澤穩定性的控制,不宜對其采用堿處理工藝。使用
3甲殼素纖維
3·1甲殼素纖維的生態性[7]
甲殼素,廣泛存在于蝦、蟹和昆蟲的外殼以及藻類、菌類的細胞壁之中,是一種極為豐富的天然高分子聚合物。甲殼素具有一定的流延性及成絲性,都是很好的成纖材料,選擇適當的紡絲條件,通過濕法紡絲工藝可制得具有較高強度和伸長率的甲殼素類纖維。這類纖維具有較好的生物活性、生物相容性、生物降解性和抗菌性等。
3·1·1吸濕保濕性
纖維大分子鏈上存在大量的羥基和氨基等親水基團,因此纖維具有較強的吸水性和吸濕性。日本織物加工公司與旭化成紡織品公司合作開發的吸汗和防水透濕材料,是以含無數細孔的聚氨酯布作中間層,甲殼素涂層作接近皮膚的內層,外層粘合一層尼綸織物基布,其制成的運動衣穿著舒適、無悶熱及發粘感。
3·1·2抗菌性
甲殼素纖維具有優良的抗菌性活性,對大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、乳酸桿菌等常見菌種具有很好的抑菌作用。因此,由甲殼素纖維制成的紡織品不需要進行抗微生物整理就具有良好的抗菌防臭作用,并且可以防治皮膚病。
3·1·3生物活性和相容性
甲殼素與人體內氨基葡萄糖的構成相同,還有類似人體骨膠原組織的結構,它們對人體無毒無刺激,可被人體內溶菌酶分解而吸收,與人體組織有良好的生物相容性,且具有優良的止血、鎮痛和促進傷口愈合等生物醫學功能,因而被廣泛用于制造特殊的醫用產品,如人造皮膚、手術可吸收縫合線、血液透析膜及各種醫用敷料等。
3·1&midd
使用蝦、蟹類水產品的廢棄物制造甲殼素類纖維,可減少廢棄物對環境的污染。此外,制得的甲殼素纖維又可生物降解,不會對環境造成污染。
3·2甲殼素纖維混紡織物的染整加工
甲殼素/棉混紡織物工藝流程為:坯布翻縫→平幅堿退煮→平幅氧漂→絲光→軋染→柔軟拉幅→成品。
甲殼素/滌/棉混紡織物工藝流程為:坯布翻縫→平幅堿退煮→定形→絲光→軋染→柔軟拉幅→成品。
甲殼素纖維混紡織物的染整工藝應注意堿劑和氧化劑的影響,加工中盡量減少機械摩擦。對于甲殼素/棉混紡織物的漂白條件不能全部按照棉纖維的漂白工藝進行,因為甲殼素纖維泛黃嚴重,且會溶解或發脆。洗衣粉對甲殼素纖維有增白作用,白度比甲殼素纖維本身要高得多。甲殼素纖維吸濕性良好,有很好的染色性能,可采用直接、活性、還原、堿性及硫化等多種染料進行染色,色澤鮮艷,手感柔軟。但由于甲殼素纖維呈堿性,在酸性溶液中易溶解,所以不能用酸性染料在酸性浴中染色。由于甲殼素纖維含有-NH2,對陰離子型染料親合力大,上染速度快易染色不勻,因此與純棉混紡的織物染色要注意競染及勻染性問題。印染加工過程對甲殼素纖維混紡織物的抗菌效果有一定影響,絲光和漂白的工藝控制對抗菌效果影響顯著,因此應正確制定印染工藝,才能獲得最佳抗菌效果。甲殼素纖維在混紡織物中的含量應合適,以保證理想的抗菌效果[8]。
4Lyocell纖維
4·lLyocell纖維的生態性
Lyocell纖維是用NMMO(氧化N-甲基嗎琳)將木漿進行溶劑紡絲的纖維素纖維,Lyoccll纖維是在NMMO充分再循環的密閉裝置中生產的,為此,纖維生產的耗能低,而且生產效率也很高,環境負荷非常小。作為Lyocell纖維原料的木漿,是從計劃栽培的闊葉樹木中得到的,和森林的破壞
4·2Lyocell纖維織物的染整加工
Lyocell纖維織物的染整加工大致分成兩大類型:
1)表面產生絨毛的桃皮絨織物的加工:坯布翻縫→燒毛→退漿→初級原纖化→去原纖化→染色→柔軟、次級原纖化→批幅定形→成品。
2)表面較高光潔度的織物的加工:坯布翻縫→燒毛→退漿→初級原纖化→去原纖化→染色→去原纖化→柔軟、樹脂整理→成品。
Lyocell纖維織物坯布中,較多使用PVA和淀粉或變性淀粉的復合槳料,因此可用淀粉酶、氧化劑和堿除去淀粉或變性淀粉漿料,用精洗劑或煮練劑退掉PVA漿料。Lyocell纖維遇水后橫向的溶脹要遠遠大于徑向并且織物變得非常硬,同時,應力分布不均勻使織物卷曲,所以,織物應保持平幅狀態加工。Lyocell纖維屬于再生纖維素纖維,凡適用于纖維素纖維染色的染料都能用于Lyocell纖維染色,從顏色的鮮艷度、色牢度及操作等方面考慮,活性染料是最合適的。經初級原纖化后的織物表面形成的茸毛,影響織物外觀,必須去除。酶處理是去除Lyocell纖維原纖的主要途徑,采用酸性纖維素酶處理效果較好。無論是光潔整理還是桃皮絨風格加工的Lyocell纖維使用過程中都需進行防原纖化處理,抑制纖維表面微小纖維的產生,防止起毛和起球,減少機洗時的擦
5聚乳酸纖維
5·1聚乳酸纖維的生態性
聚乳酸纖維(PLA)是以玉米、小麥等淀粉為原料經發酵轉化成乳酸,再經聚合、熔融紡絲而制成的合成纖維[10]。PLA纖維是以淀粉制得的乳酸為原料,具有生物降解性,其廢棄物埋入土中后,在土壤和水中的微生物作用下,大約經過1-2年可分解成二氧化碳和水,對地球環境不會造成污染。燃燒PLA纖維幾乎沒有一氧化氮放出,對空氣質量沒有破壞,是完全意義上的"環保纖維"。
5·2聚乳酸纖維織物的染整加工
PLA纖維織物的染整工藝流程為:坯布翻縫→燒毛→退漿→漂白→拉幅烘干→定形→染色→后整理→成品。
PLA纖維分子鏈中沒有強極性基,存在大量的疏水性酯鍵,碳鏈上還存在等距排列的甲基,熔點較低(130-170℃),比聚酯(265℃)、聚酰胺纖維(215℃)低得多,適合用分散染料染色。因此,在染整加工過程中應嚴格控制加工溫度不超過130℃,浸染染色溫度不超過11O℃。PLA纖維不耐堿性,在55℃(玻璃化溫度57℃)以上的堿性條件下更容易水解。因此,堿處理時要考慮織物的失重和收縮,盡
量避免堿性前處理。PLA纖維的強力接近滌綸纖維,楊氏模量介于滌綸和尼龍纖維之間,親水性比滌綸纖維好,手感、懸垂性和回彈性較好,比重比滌綸低,縮率較易控制。根據PLA纖維和織物組織特點,結合實際生產設備狀況,可采用低溫、低堿或無堿加工工藝[11]。
6大豆蛋白纖維
6·1大豆蛋白纖維的生態性[2]
大豆蛋白纖維主要由大豆蛋白質組成,利用大豆或
另外,大豆蛋白纖維還具有優于其他天然纖維的抗紫外線照射性能和防霉蛀性能,強力也高于羊毛、蠶絲纖維,這為功能性保健型紡織品開發提供了極佳的纖維原料。
6·2大豆蛋白纖維織物的染整加工
大豆蛋白纖維織物的染整工藝流程為:坯布翻縫→燒毛→酶退漿→水洗→漂白→染色→定形→烘干→柔軟拉幅→預縮→成品。
大豆蛋臼纖維具有絲綢般的柔和光澤,羊絨般的柔軟手感和羊毛的保暖性,并具有較好的吸濕性和導濕性,其強伸度和抗靜電性及耐酸堿性優良。纖維本身呈米黃色,漂白后呈奶白色。纖維的耐熱性能差,染色后的均勻度稍差,要進行染料的篩選,選擇勻染性好的染料進行染色。大豆蛋白纖維織物的前處理宜采用酶處理,其失重小、強力損傷低,其工藝條件相對溫和。宜采用弱酸性或活性染料染色,但要考慮總體成本與最終成品質量指標的關系。淺色以弱酸性為主,中、深色可用活性染料染色。但要注意大豆蛋白纖維與其他
纖維素纖維、蛋白質纖維相比,其得色量偏低,皂洗牢度和濕摩擦牢度不高,要進行固色處理。大豆蛋白織物后處理時一般要進行抗皺、柔軟整理,最好用接觸式烘干和超柔軟機處理。為保證縮率及布面平整,要進行預縮整理。由于該纖維耐熱性
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