1.概況
我國自七十年代開始研究涂層技術(shù)以來，先后有若干涂層產(chǎn)品問世。其中服飾用涂層織物多為錦綸、滌綸、滌／棉織物的聚丙烯酸酯（PA）或聚氨酯（PU）涂層產(chǎn)品，一般存在著靜電強(qiáng)、易沾污、吸濕透氣性差、功能單一等問題。盡快解決目前涂層產(chǎn)品的不足之處，開發(fā)新的多功能涂層織物，已顯得十分必要。為改善涂層織物的服用舒適性，大多對基布進(jìn)行親水性整理或增加了混紡棉比例等措施。為從根本上解決此問題，我們想到了粘膠纖維，它吸濕性良好，不產(chǎn)生靜電，服用舒適，但市場上多為19.4×19.4Tex268×268中特低密品種，不適合做涂層基布。從外貿(mào)單位和我公司的國外用戶的信息反饋看，市場需求一種更新?lián)Q代的細(xì)特高密粘纖織物，特別是仿絲綢涂層產(chǎn)品。經(jīng)考察論證，我們優(yōu)選出細(xì)特中密粘纖織物做為基布，經(jīng)防水透濕、防鉆絨、耐水壓或防風(fēng)保暖、防水、防鉆絨多功能涂層整理，開發(fā)出集柔軟、舒適性好的絲綢風(fēng)格及多功能性于一體的產(chǎn)品，現(xiàn)對其染整涂層加工工藝進(jìn)行探討。
2.主要設(shè)備及助劑?
生產(chǎn)設(shè)備主要是臺灣產(chǎn)雙液流噴射染色機(jī)，臺灣產(chǎn)浮動刮刀式涂層防水聯(lián)合機(jī)。
前處理助劑主要有恒利化工ＪS－C系列精煉劑、滲透劑、穩(wěn)定劑，BF－7658淀粉酶、純堿、雙氧水。
涂層防水用助劑主要有AG710防水劑，SM超柔軟氨基硅油，PUW－1、PUT－2聚氨酯涂層膠。
3.主要檢測方法
潑水度(沾水)按GB4745紡織物表面抗?jié)裥阅軠y定方法(沾水試驗(yàn)方法)測定
硬挺度按ZBW04004－87硬挺度斜面臂法測定。
透濕量按GB／T12704－91織物透濕量測定方法(透濕杯法)測定
耐水壓按GB4744紡織物抗?jié)B水性能測定—靜水壓試驗(yàn)測定
防鉆絨性按GB／T12705－91織物防鉆絨性試驗(yàn)方法測定。
4.前處理工藝探討
優(yōu)選出的坯布規(guī)格是純粘纖14.6×14.6Tex394×315（以下簡稱R100％）和粘滌70／307.3／2×7.3／2Tex434×276（以后簡
R100％品種坯布上漿量約為6.5％，主要成份是淀粉，含少量PVA；R70／T30品種坯布上漿量約9.5％，主要是PVA（占總漿量50％）和變性淀粉（占總漿量41％）及抗靜電劑等。經(jīng)試驗(yàn)，以“酶—氧”退煮漂工藝最好。即以雙溢流染色機(jī)上先用淀粉酶退淀粉漿，然后直接升溫?zé)嵯矗吹舸蟛糠?/span>PVA；換水用雙氧水及助劑98℃漂白，同時(shí)殘余的PVA漿料得以徹底去除，前處理效果達(dá)到染色用半成品質(zhì)量要求。
表一前處理半成品效果
品種 | 毛效（CM／30Mｉｎ） | 減量率％ | 白度 |
R100％ | 7.9 | 6.9 | 好 |
R0／T30 | 9.6 | 9.3 | 好 |
注：減量率％＝（煮漂前織物重－煮漂后織物重）÷煮漂前織物重×100％
5.染色工藝探討
5.1.細(xì)特粘纖織物染色有許多區(qū)別于常規(guī)纖維的特性，主要是細(xì)特纖維比表面積大、表面呈漫反射，因此上染速率較快，勻染性差，不易染深，色光不鮮艷，尤其是溢流染色時(shí)這些特征表現(xiàn)得更為明顯。為此我們選用染色飽和值高、提升力好、發(fā)色強(qiáng)度高的染料，優(yōu)選出ＫE型、M型活性染料。對粘滌品種先采用勻染性好的低溫型分散染料染滌，再用活性染料套粘，得到了比較理想的效果，各項(xiàng)牢度達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求(見表二)。
表二.染色牢度
測試項(xiàng)目 所用染料 | 耐洗(級) | 耐摩擦(級) | 耐刷洗(級) | ||
變色 | 沾色 | 干摩 | 濕摩 | ||
分散／活性 | 4 | 4 | 4 | 3－4 | 4 |
活性染料 | 3－4 | 4 | 3－4 | 3 | 3－4 |
5.2.前防水
染色后的烘干很重要，由于我公司目前用滾筒烘干，若直接烘干，粘纖的濕熱變形很大，手感板硬。我們采用第一排滾筒包細(xì)布
前防水工藝：
超柔軟氨基硅油SM6g／L
防水劑AG－7108g／L
二浸二軋，軋余率80－90％
注意硅油用量超過10g／L則明顯影響后防水均勻性。
6.多功能涂層工藝探討
高支粘纖織物涂層具有許多不同于一般尼龍、滌／棉涂層的特點(diǎn)，主要是吸濕性強(qiáng)、吸濕變形大、易起縐、拉伸變形大、張力難控制等。為此我們反復(fù)試驗(yàn)，摸索出一套基本適應(yīng)該品種的工藝。
6.1.拒水劑的選擇
拒水整理是在織物上施加一種具有低表面能的整理劑，并機(jī)械附著在纖維上或與纖維結(jié)合，借助于表面層原子或原子團(tuán)的化學(xué)力使水不能濕潤它的工藝。經(jīng)拒水整理后，表面能越低越不易被水潤濕。各種拒水劑的性能見表三。
表三
拒水劑類別 | 拒水性 | 拒油性 | 耐久性 | 手.感 | 使用性 |
石.蠟 | 良 | 差 | 差 | 金屬皂感 | 不方便、不穩(wěn)定 |
ＪCH有機(jī)硅 | 良 | 差 | 良 | 好 | 不方便、不穩(wěn)定 |
CTF氟硅 | 良 | 一般 | 良 | 好 | 方便、較穩(wěn)定 |
AG氟系 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 較好 | 方便、穩(wěn)定 |
可見氟系拒水劑綜合性能好，其中AG－710品種是適合各種纖維用的耐久性拒水劑，經(jīng)它整理的織物表面張力可達(dá)到10達(dá)因／厘米，比水的72達(dá)因／厘米低得多，比石蠟油的32達(dá)因／厘米也低，因而AG－710的拒水、拒油性好，價(jià)格也相對高一些，但在高附加值的涂層產(chǎn)品上用這種拒水劑也是值得的。
AG－710的用量及焙烘時(shí)間、溫度對拒水性的影響分別見表四、表五
表四.防水劑用量對拒水效果的影響(分)
防水劑用量 | 1％ | 2％ | 3％ | 4％ | 5％ | 6％ | 7％ | 8％ |
初次 | 70 | 80 | 80 | 90 | 95 | 95 | 95 | 95 |
HL3次后 | 0 | 50 | 60 | 70 | 70 | 80 | 80 | 80 |
注：(1)試樣用R100％及R70／T30染色布；（2）拒水工藝：二浸二軋、110℃烘干170℃×2Mｉｎ焙烘。
表五.焙烘時(shí)間和溫度對拒水效果的影響
溫度（℃） | 時(shí)間（分） | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
150 | 50 | 50 | 70 | 80 |
160 | 70 | 80 | 95 | 95 |
170 | 80 | 95 | 95 | 95 |
注：（1）試樣R100％涂層布；（2）AG－71070g／L六偏磷酸鈉0.5g／L
由表四、表五可見，要達(dá)到國際先進(jìn)的美國ASTM紡織品標(biāo)準(zhǔn)，即初次潑水度90分以上，家庭水洗三次以后達(dá)70分以上，防水劑用量需在5－8％，焙烘條件需160℃×3Mｉｎ以上或170℃×2Mｉｎ以上。根據(jù)我們設(shè)備風(fēng)力強(qiáng)，噴風(fēng)均勻的特點(diǎn)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在相同溫度下，要達(dá)到小樣效果，大生產(chǎn)焙烘時(shí)間可大大縮短。這樣我們選用AG－710防水劑，大生產(chǎn)時(shí)用量70g／L，烘干溫度120－140℃，焙烘溫度170℃×40S或160℃×60S。經(jīng)生產(chǎn)證實(shí)，潑水度完全可達(dá)到要求。
6.2.涂層膠的選擇
涂層膠是一種具有成膜性能的合成高聚物，膠的種類不同，其性能不同，要達(dá)到某一性能，需選合適的涂層膠。涂層膠的種類、性能及用途見表六，具體指標(biāo)見表七。
表六.涂層膠的種類，性能及用途
類型 | 含固量 | 性能 | 用途 |
溶劑型PA | 18－20％ | 皮膜柔軟，耐光、耐氣候牢度好，耐寒性差，不耐干洗 | 傘布 |
水溶型PA | 30－50％ | 防鉆絨布 | |
溶劑型PU | 30％ | 皮膜強(qiáng)度高，粘著力大，耐寒性好，耐干洗 | 人造革 |
水溶型PU | 30－40％ | 衣料 | |
表七.常用膠的具體指標(biāo)
型號 | 含固量％ | 耐水壓MMH2O | 透顯性 | 防鉆絨性 | 手感 |
HAR | 18 | 305 | 中.等 | 差 | 平滑 |
AR581 | 40 | 320 | 中.等 | 好 | 較粘、較硬 |
CB－1 | 36 | 290 | 差 | 好 | 粘、硬 |
6116－SL | 30 | 310 | 中.等 | 一般 | 平滑、較硬 |
PUT－2 | 28 | 410 | 好 | 好 | 平滑、較軟 |
PUW－1 | 30 | 380 | 好 | 好 | 粘、軟 |
注：表七中基布用R100％重防水色坯，根據(jù)各類膠的特點(diǎn)配制、烘干、焙烘，干增重8－12g／m2
合適的涂層膠必須具有手感柔軟、彈性模量低、拉伸變形大、強(qiáng)度高、透濕量大、防鉆絨性好等特點(diǎn)，唯此才能保持涂層后粘纖織物的絲綢風(fēng)格和服用舒適性，同時(shí)適合于制作羽絨服(被)、風(fēng)雨衣等。由表六、表七可以看出，溶劑型PA膠HA
PUT－2，PUW－1水溶型聚氨酯涂層膠，是煙臺某研究所研究開發(fā)了多年的新產(chǎn)品，最近才批量生產(chǎn)。它類似于日本產(chǎn)新型的“分子傳濕”型涂層膠，即涂層后形成連續(xù)膜，阻止水的通過，同時(shí)膜的“分子間孔”（ＩＮTERMOLECULARPORE）和
親水性基團(tuán)能將水汽傳遞到水蒸汽壓低的一面，達(dá)到既防水又透濕的目的。一般透濕量WVT可由下式表示：
WVT＝DS（P1－P2）／L
其中D－擴(kuò)散常數(shù)，S－溶解度參數(shù)，L－膜的厚度，（P1－P2）－膜兩個(gè)表面間的水蒸汽分壓差。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，成年人在平均氣溫30℃左右的室內(nèi)生活，每日的出汗量約為2500—3000克，要避免因汗蒸發(fā)引起人的不舒適感，衣服與皮膚之間的濕度需保持在100％以下，這就要求透濕度維持在出汗量以上，具體生產(chǎn)工藝的技術(shù)措施就是選用D、S高的涂層膠、降低膜的厚度(必須同時(shí)保證耐水壓和防鉆絨性好)，一般膜厚保持在干增重10－11g／m2即可。
結(jié)合設(shè)備情況，我們對以下生產(chǎn)上可行的方案進(jìn)行了充分論證
方案 | 耐水壓 MMH2O | 手感 | 潑水度 (非涂層面／涂層面) |
A重防水＋涂層 | 380 | 粘、軟 | 95分／不大于50分 |
B涂層＋后防水 | 310 | 差 | 95分／85分 |
C前防水＋涂層＋后防水 | 365 | 滑、軟 | 95分／80分 |
注：(1)基布為R100％色布，若用R70／T30則耐水壓指標(biāo)更高。(2)重防水及后防水配方：AG71070g／L，六偏磷酸鈉0.5g／L。(3)涂層：PUW－1100％氨水適量，粘度12000CPS。
由以上對比可見，以方案C較好。經(jīng)半年多生產(chǎn)實(shí)踐，此工藝產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，耐水
綜上所述，以防水透濕為主要特征的多功能涂層產(chǎn)品生產(chǎn)工藝總結(jié)如下：?
工藝流程：燒毛→前處理→染色→前防水烘干→拉幅→半成品檢驗(yàn)→涂層→后防水→烘干焙烘→成品檢驗(yàn)。
前防水：超柔軟氨基硅油SM6g／L，防水劑AG7108g／L。
后防水：六偏磷酸鈉0.5g／L，防水劑AG71070g／L，軋余率70％。
涂層膠：PUW-1100％或PUT-2100％，氨水適量。
涂層防水工藝條件：
(1)溫度：10米烘房：一區(qū)120℃，二區(qū)140℃；20米烘房：一區(qū)130℃，二區(qū)160℃，三區(qū)170℃。
(2)刮刀：0.5mm；車速20－25m／min；涂布量：干增重10－11g／m2
7.防風(fēng)保暖涂層工藝簡述
對于防風(fēng)保暖防鉆絨產(chǎn)品，我們選用水溶型PU打底，保證了手感柔軟，填塞了交織孔、纖維間孔隙等，使打底涂層面光滑，在此基礎(chǔ)上涂布溶劑型銀粉膠，提高了涂層面的光澤，增強(qiáng)了隔熱保暖作用，同時(shí)兩層涂層膠膜，使透氣量大大下降，防風(fēng)、防鉆絨效果明顯，特別適合制作防寒服、輕便茄克衫等，其主要工藝流程：
前防水色坯→打底→后防水→涂銀→焙烘→成品檢驗(yàn)
8.結(jié)語
國內(nèi)未見有關(guān)細(xì)特粘纖多功能涂層產(chǎn)品的報(bào)道，我們對其染整工藝進(jìn)行了多方探索，經(jīng)過將近一年來的試產(chǎn)和正式生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量和風(fēng)格深受客戶歡迎，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該產(chǎn)品經(jīng)“國家棉紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”和“山東省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心”檢測，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，主要指標(biāo)如下：
耐水壓 (mm水柱） | 潑水度(分) | 透濕量 （g／m2·24h） | 防鉆絨 （根／2000轉(zhuǎn)） | 硬挺度 經(jīng)＋偉（CM） |
490 | 90 | 4730－4910 | 2－15 | 3.0＋2.6 |
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