1.前言
真絲綢以其優良的服用舒適性和獨特的風格,深受人們的喜愛,但它的最大的缺點是形態穩定性差,即在服用過程中容易起皺,尤其在洗后起皺變形更嚴重。
目前,非甲醛的整理劑,如多元羧酸類化合物對棉織物的整理已取得較大成功,并涌現出不少“免燙”產品。對真絲綢的彈性整理雖也進行了不少研究,但尚未達到高水平。如用環氧樹脂、有機硅、多元羧酸類對真絲綢進行整理后,可大大提高織物的干彈性,但提高濕彈性不多。而且對真絲綢的風格影響較大,使手感酷似滌綸,吸濕性大大下降。
為此,我們對真絲綢的非甲醛彈性整理進行了深入的研究,力圖在不損害真絲綢優良性能的前提下,提高其形態穩定性。結果發現聚氨酯樹脂具有良好的效果。
聚氨酯整理的原理是:聚氨酯預聚體處理到纖維上后,能在纖維上形成具有彈性的聚氨酯薄膜,并可能與蛋白質分子中的羥基、胺基和羧基等反應,從而提高了整理劑和纖維的結合能力。
2.實驗
2.1.材料:
織物:雙縐、素縐緞、桑波緞(練白和印花綢)。
藥劑:整理劑(聚氨酯樹脂),催化劑(堿土金屬鹵化物),柔軟劑等。
2.2.整理方法:
預先稱重的織物浸軋整理液(二浸二軋,軋液率為100%左右),然后預烘,最后焙烘。
2.3.測試方法:
干折皺回復角:按GB3819—83垂直法規定進行。
濕折皺回復角:試樣平攤在鋼絲網上,以1g/L平平加溶液(40℃)浸潤5min取出,夾在兩層濾紙間,用1kg重圓柱體來回滾動兩次,代替GB1819—83中“5.試驗用大氣”,其余均按GB3819—83進行。
斷裂強度:按GB3923—83條樣法規定進行。
白度:用白度指數WS表征,采用CE—3000型分光比色儀測試。
透氣性:按GB5453—85《織物透氣性試驗方法》的規定進行。
3.結果與討論
3.1.整理劑:
織物用聚氨酯整理液處理后,折皺回復角明顯增大,表明聚氨酯樹脂能提高纖維大分子之間的結合力,減少滑移,從而提高了織物的抗皺性能。
表1聚氨酯用量對真
聚氨酯濃度% | 空白 | 0 | 6 | 20 | 30 | 50 | 95 | |
折皺回復角 | 急彈 | 187 | 198 | 218 | 242 | 249 | 250 | 256 |
緩彈 | 238 | 258 | 263 | 282 | 289 | 290 | 293 | |
注:催化劑的用量按比例增加。
如表1所示,隨著聚氨酯濃度的增加,織物的折皺回復角(WRA)不斷增加,說明絲纖維與聚合物分子間的結合力隨之增加,并在聚氨酯濃度到一定值時,基本達到平衡。一方面是由于聚氨酯具有較高的分子量,不能進入纖維的無定形區,只能與纖維有限的裸露基因反應。另一方面,聚氨酯當濃度高時,會在織物表面形成較厚的整理層,不利于織物回彈性的提高。
3.2.催化劑:
聚氨酯樹脂與真絲綢的反應速度較慢,采用酸性催化劑可加速反應的進行。本實驗試驗了幾種催化劑,發現堿土金屬鹵化物的催化效果較好。
表2催化劑與真絲綢折皺回復角的關系
催化劑 | WRA | 焙烘時間(分) | |||
2 | 4 | 6 | 8 | ||
A | 急彈 | 228 275 | 225 271 | 223 269 | 202 251 |
緩彈 | |||||
B | 急彈 | 218 263 | 231 282 | 227 277 | 214 264 |
緩彈 | |||||
C | 急彈 | — | 230 275 | — | — |
緩彈 | |||||
原樣 | — | 194 238 | — | — | |
表2是三種堿土金屬鹵化物催化劑對真絲綢回彈性的影響。由此看出:A、B、C三種催化劑中以催化劑B的催化效率最高,且能獲得較好的手感。
3.3.工藝條件:
3.3.1.浸軋方式:
整理時浸軋方式不僅對整理液的滲透及織物的帶液率影響很大,而且還會影響到彈性整理的效果。
表3浸軋方式對真絲綢折皺回復角的影響
浸軋方式 | WRA(急/緩) | 增重率% | |
水洗前 | 水洗后 | ||
一浸一軋 | 254/288 | — | 12.2 |
二浸二軋 | 261/294 | 242/274 | 13.2 |
一浸一軋→烘干→一浸一軋 | 258/288 | 246/278 | 17.2 |
從表3的數據可見,二浸二軋比一浸一軋效果好;而兩次一浸一軋中間加一道烘干,使織物的增重率顯著提高,有利于反應的進行,是較理想的浸軋方式。
3.3.2.焙烘條件
在彈性整理中,焙烘溫度和時間是關系到整理織物各項性能的重要條件。本
3.3.4.添加劑
①.柔軟劑
經彈性整理后的真絲綢為達到令人滿意的手感,還需要進行柔軟處理。真絲彈性整理對柔軟劑的要求是:既要改善真絲綢的手感,又要對真絲綢的彈性無損害,甚至有增進的作用,同時還不能影響真絲綢的吸濕透氣性。本實驗對多種柔軟劑進行了測試,結果如下:
表4柔軟劑對真絲綢折皺回復角的影響
柔軟劑種類 | 空白 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | |
折皺回復角 | 急 | 256 | 257 | 252 | 228 | 252 | 248 |
緩 | 287 | 295 | 288 | 264 | 286 | 283 | |
毛效(cm) | 9.4 | 6.5 | 5.2 | — | 0.2 | 4.0 |
從表4可見除3#外,其他幾種柔軟劑對聚氨酯彈性整理的效果均無明顯影響,但多數柔軟劑使真絲綢吸濕性顯著降低。如真絲綢經4#柔軟劑處理后,基本喪失吸濕性。比較而言,1#柔軟劑——氨基硅油的效果較好,這可能是由于氨基硅油具有親水性基團的緣故。因此,可選擇1#氨基硅油柔軟劑作為真絲綢彈性整理的柔軟劑。
②.其它添加劑:
為進一步增進彈性的效果,本實驗還選用了一些添加劑,如輔助交鏈劑、硬挺劑等。
a)輔助交鏈劑:一般可用具有雙官能團或多官能團的小分子化合物作為輔助交鏈劑。因為它們可進入纖維內部,并在高溫和催化劑的作用下,發生自身或與聚氨酯及絲
b)硬挺劑:經氨基硅油柔軟后的真絲綢滑膩有余,但身骨不足,故可加入硬挺劑來調節手感。從實驗看,加入少量的硬挺劑不僅使真絲綢手感滑爽,且可使真絲綢的折皺回復性略微提高。但若加入量過多,則會使防皺效果降低。
③.整理品的物理性能
在多次試驗和反復摸索的基礎上,我們初步確定了一整套真絲綢彈性整理的工藝,并選擇三種常見的真絲綢:雙縐、素縐緞和桑波緞進行大樣試驗,整理品的物理性能測試如表5。
表5整理品的物理性能
織物 | 折皺回復角 | 斷裂強度(N) | 毛效(cm) | 透氣性(l/m2·s) | |||||||
干(度) | 濕(度) | ||||||||||
雙縐 | 原樣 | 199/243 | 144/182 | 400 | 6.45 | 863 | |||||
整理 | 251/290 | 178/228 | 1355 | 5.65 | 829 | ||||||
素縐緞 | 原樣 | 199/244 | 156/196 | 521 | 8.8 | 1554 | |||||
整理 | 219/271 | 205/251 | 482 | 8.25 | 1265 | ||||||
桑波緞 | 原樣 | 199/243 | 176/206 | 816 | 5.75 | 925 | |||||
整理 | 253/293 | 189/228 | 745 | 10.0 | 868 | ||||||
注:1.毛效為30min數值;2.強度、毛效均為徑向值
從大樣的數據看,在既定的整理工藝下,三種真絲綢的折皺回復角均得到不同程度的提高。干折皺回復角最高可提高50度,最低也可提高22度。另一方面,整理對真絲綢其它的物理性能影響不大,強力僅不降了10%左右,毛效基本不變,透氣性下降很少(均在800l/m2·s以上)。
4.結論
4.1.聚氨酯作為一種真絲綢彈性整理的非甲醛整理劑,能有效地提高真絲綢的干、濕折皺回復性,最大可提高50度以上,使真絲綢防皺效果明顯。
4.2.真絲綢經聚氨酯整理后,強力、毛效、透氣性等物理性能變化不大(保留率均在原織物的90%左右),較好地保持了真絲綢的原有風格。
5.參考文獻
1.陳克寧等.新型無醛整理劑ACT的整理工藝及原理研究.《印染》1995;(4)p9~13
2.葉金興譯.真絲織物用BTCA抗皺
3.用多羧酸進行無甲醛耐久壓燙整理.《絲綢》1995;10
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