1、 前言
為解決真絲綢緞免燙問題,改善其服用性能,絲綢科技人員己進行了幾十年的努力,但都未圓滿解決。以往的研究,僅僅是著眼于真絲綢化學整理,采用交聯劑在纖維大分了之間引入產聯,以提高真絲纖維的彈性恢復率和初始彈性模量。這種方法雖然能使真絲綢防縮抗皺性能有一定程度提高,但仍然不能獲得理想的免燙性能,同時,采用的變聯劑多數為非環保產品。如會釋放甲醛等,有害于人們的身體健康,此外,有些一味追求防縮抗皺功能卻多數為非環保產品,如會釋放甲醛等,有害于人們的身體健康,此外,育些一味追求防縮抗皺功能卻失去了真絲綢原有風格的整理工藝,也不能被人們所接受。
我們在吸取前人經驗教訓的基礎上,從制絲、織造著手,開發了一種含有小比例合成纖維的復合絲,并以先進的織造工藝,創新的免燙整理技術,研究成功真絲綢面料,產品完全具有真絲綢的原有風格,外觀和優點,而且面料自身即具有一定的抗皺性能,免燙整理采用環保型的可塑性聚合物作為整理劑,使其在纖維絲線表面形成手感柔軟的彈性膜,并在纖維之間形成粘結點,從而提高了織物的抗皺免燙性能,通過一年多來的大量試驗,免燙真絲綢服裝開發已獲得成功。
2、含適量合成纖維的真絲綢的研制
2.1 合成纖維的選擇及其配比的確定
所選擇的合成纖維應具有較好的抵抗變形能力和變形回復能力,即具有較高的初始彈性模量和回彈率。錦綸、腈綸和丙綸雖然都有較高的回彈率,但初始彈性模量較低。滌綸纖維的初始模量和回彈率都比較高,應該是比較合適的纖維,從我們的試驗結果來看(見表1),也確實是復合滌綸纖維的真絲綢比較好。
滌綸纖維在真絲綢中的比例越高,其干、濕彈性越好,但過高會失去真絲綢原有的風格,從試驗情況來看,其比例必須低于30%,我們一般采用20%以下,這樣既能保持真絲綢原有的風格,又有較好的抗皺性能。
表l 原料及比例對織物風格的影響
| 試樣號 | < 織物風格 | 綜合評定 | |
| 1 | 蠶絲70%以上,滌綸30%以下 | 手感柔軟,真絲感強,干、濕彈性較好, | 聚酯纖維的彈性模量較高,干濕彈性好,具有開發前景 |
| 2 | 蠶絲80%左右,錦綸20%左右 | 手感柔軟,易染色,但濕彈性較差。 | 尚須深入研究 |
| 3 | 蠶絲70,丙綸30% | 手感硬,懸垂性差,難染色。 | 不采納 |
此外,氨綸纖維也是一種較好的選擇,但是,氨綸價格昂貴,并且在服飾的使用范圍上具有一定的局限住,為此我們沒有選擇氨綸纖維。
2.2 復臺線型的設計及生產工藝
首先,在線型的設計上我們采用合并、并捻的股線來進行試制,線型效果很不理想。聚酶纖維表露明顯,絲線粗糙,彈性差,制成織物后綢面露底嚴重,垂性、手感及后整理效果均不盡人意,合纖化趨勢明顯。
設計以聚酯纖維為芯線,桑蠶絲為包線的復臺線型,其包線平行地包圍在芯線外面,形成包線環繞芯線的螺旋狀態,制成織物只有較好的身骨,與合并、并捻線型相比,抗皺性能明顯提高,
桑蠶絲與聚酯纖維的收縮率有著明顯的不同,特別是在成衣粘合襯工序的高溫作用下,綢面收縮率達2%以上,嚴重影響了成衣的質量,因而,經多次探索測試后,我們在線型工藝上制定了二次定形的生產工藝,即在聚酯纖維包覆前進行
聚酯纖維做芯線的復合線型與氨綸色覆絲在生產工藝上是有很大區別的。聚酯纖維由于本身延伸及其彈性回復率的指標均低干氨綸絲,故在加工制絲過程中芯線強力的控制難度較大,在試制中發現,若張力控制不當,就會引起捻縮、扭結、縮紆、斷芯等病疵。
2.3 復合絲的品種設計及其織造技術
本項目研究的宗旨不僅在其面科的性能上,而且還要在產晶的設計上推陳出新,更注重產品組織結構的設計和生產工藝技術的研究,以適合現代消費者穿著真絲服裝新穎舒適、優雅灑脫的需要。
品種設計主要應考慮經緯密度、組織結構、原料、線型、產品風格等五大要素,而這五大要素又是互相制約、互相關聯的,在實際設計中,某一要素的變化都會使織物產生根本的變化,如同一組織結構在不同經緯密度或原料組合中具有不同的產品風格(見表2)。
表2 “春喬紡”緯向試制對比
| 試樣 號 | 緯線原料 組合 | 緯密(根/ | 織物品質 | ||
| 1 | 2 | 3 | |||
| 1 | 144dtex 包纏復合絲 | 230 | 240 | 260 | 無論緯密變化,綢面露底明顯,手感垂性很差 |
| 2 | 211dtex 包纏復合絲 | 200 | 230 | 240 | 綢面平挺,垂性、彈性較好,但手感顯粗糙,緯密1號織物易紕裂 |
| 3 | 189dtex 包纏復合絲 | 200 | 230 | 240 | 織物手感糯滑,綢面細膩,垂性、彈性很好,緯密1號織物易紕裂 |
| 4 | 244dtex 包纏復合絲 | 200 | 230 | 240 | 滌綸裂片絲在后整理未達要求,織物合纖感強 |
| 5 | 189dtex 包纏復合絲 | 180 | 200 | 230 | 織物厚重,縐效果明顯,但綢面發麻,手感粗糙 |
從表2 中可見,采用不同的原料紐合與密度,具有不同的內在品質和外觀風格,為了獲得理想的產品風格,我們常常采用這種方法加以判斷、測試,目前我們利用色織,半色織、提花、小提花等工藝方法,采用多種原料的復合線型共設計開發出30多只風格迥異的品種,可供服裝設計師挑選。
2.3.2 主要產品工藝流程
經線:桑蠶絲&
緯線:桑蠶絲→原料檢驗→浸漬→絡簡→并絲→包纏復合→定形→倒筒→自然定形→卷緯→織造
3 練染工藝技術
開發的春喬紡系列面料經過多次不同工藝小樣試驗,按現有練白工藝,能達到需要的練白效果。
春喬紡系列面料含有小比例的滌綸纖維,若仍采用常規染色工藝,在制作服裝時,存在兩大問題:一是深色織物縫線處有露白,因以滌綸為芯絲,酸性染料,直接染料幾乎不上染;二是綢面不平挺,熱穩定性差,我們采用以下兩種方法染色,可解決以上問題。
方法1、先將滌綸芯絲染成所需的顏色,織成織物后預定形,再采用真絲綢常規染色工藝染色,例如黑色。
工藝流程:滌綸芯絲染色→織造→預定形→染前預處理→條色→出水→固色→出水→烘干。
預定形:熱定形能提高織物的尺寸熱穩定性,定形溫度越高,織物在指定溫度下的收縮率越低。做襯衫時貼粘合襯170℃,故定形溫度180℃。我們采用的定形工藝為180℃,車速20m/min。
前處理:常溫水走l道,加入平平加,升溫至沸走4道,60℃出水走1道。
染色:采用機缸染色,70℃加入平平加、滲透劑,染料配方為中性灰BL 14%,中性深黃GL 1%,紅1OB O.32%。分兩次加入,在第5道時升溫至沸,第9道剪樣,共走10道,40℃出水。
方法2 采用常壓可染的改性滌綸絲做芯絲,織造后采用酸性染料和分散染料同浴染色,例如紅色。
工藝流程:練白→預定形→染前處理→染色→出水→固色→出水→烘干。
預定形、染前處理周方法1。
染色:采用機缸染色,70℃加入平平加,滲透劑,
4 環保免燙整理技術
4.1 整理劑的選擇
無甲醛防皺整理劑目前主要有環氧化合物、多元羧酸、二醛化合物等幾類,防皺機理都是通過在纖維分子之間形成交聯來提高纖維的彈性恢復率和初始彈性模量,從而提高織物防皺性能,我們用這幾類整理劑進行了試驗,其結果見表4。從表中的試驗結果來看,環氧化合物302整理劑和多元羧酸化合物BTCA,對提高織物干、濕折皺回復角都有較好的作用,而且泛黃比較輕,但是,302整理劑需堿劑催化,整理后必須水洗,以去除殘留的堿劑,工藝復雜,BTCA整理劑及催化劑次亞磷酸鈉價格較高,而且還沒有一家企業在批量生產,多元羧酸化合物檸檬酸、二醛類化合物乙二醛,雖然能提高織物干、濕折皺回復角,但是泛黃較嚴重,尤其是乙二醛。
本項目通過大量試驗,最終沒有采用以上任何一種抗脅皺整理劑,而是采用了一種防皺機理不同于以上防皺整理的新方法。我們采用能形成高彈性們膜的聚合物XYZ-1、XYZ-2、XYZ-3作為防皺整理劑,它不需要用酸或堿作催化劑。這種聚合物能在纖維、絲線,表面形成高彈性膜以及在纖維之間形成粘結點,提高織物折皺恢復能力,從而使織物具有良好的免燙性,我們把這種整理稱為“成膜免燙整理法”。
表3 不同整理劑的整理效果
| 整理劑 | 干彈性(T+W) | 濕彈性(T+W) | 黃度 (度) | ||
| 緩彈/° | 提高率/% | 緩彈/° | 提高率/% | ||
| 302 | 283 | 25.00 | 260 | 22.69 | 10.29 |
| BTCA | 281 | 23.80 | 258 | 21.79 | 10.10 |
| 檸檬酸 | 271 | 19.64 | 255 | 20.28 | 12.12 |
| 乙二醛 | 290 | 27.80 | 263 | 24.06 | 38.5 |
| 未整理 | 227 | - | 212 | - | 8.88 |
注:1)整理劑用量均為60g/L;
2)302整理劑用碳酸鈉作催化劑,PH=8;
3)BTCA、檸檬酸用次亞磷酸鈉作催化劑;
4)乙二醛用碳酸鈉作
5)焙烘溫度160℃,3min:
6)黃度用ZBO型白度儀測定(以下同);
7)干、濕彈性按GB/T3819-83標準的垂直法測試(以下同);
8)織物為春喬縐(以下同)。
4.2 成膜免燙整理的工藝條件
4.2.1 正交試驗
通過大量試驗后,選用的整理劑是XYZ-1、XYZ-2、XYZ-3,由干整理劑的用量及其用量配比、焙烘溫度對整理效果都有影響,因此我們采取正交試驗法,把整理荊XYZ-1,XYZ-2,XYZ-3和焙烘溫度作為4個要素,分別采用3個水平,正交試驗及結果見表5,表6是極差分析,下面通過正交試驗的結果來分析、討論各因素對整理效果的影響。
表4 正交試驗及結果
| 試驗 號 | 濃度(g/L) | 焙烘溫度/℃ | 緩彈性(T+W)/° | 黃變 /度 | 硬挺度 /cm | |||
| XYZ-1 | XYZ-2 | XYZ-3 | 干 | 濕 | ||||
| 1 | 30 | 40 | 5 | 120 | 275 | 261 | 10.47 | 1.22 |
| 2 | 30 | 60 | 10 | 140 | 265 | 268 | 10.82 | 1.17 |
| 3 | 30 | 80 | 15 | 160 | 275 | 256 | 10.74 | 1.17 |
| 4 | 40 | 40 | 10 | 160 | 263 | 258 | 10.00 | 1.17 |
| 5 | 40 | 60 | 15 | 140 | 271 | 255 | 9.66 | 1.07 |
| 6 | 40 | 80 | 5 | 120 | 284 | 241 | 9.48 | 1.07 |
| 7 | 50 | 40 | 15 | 140 | 287 | 276 | 10.35 | 1.22 |
| 8 | 50 | 60 | 5 | 160 | 278 | 264 | 10.62 | 1.12 |
| 9 | 50 | 80 | 10 | 120 | 266 | 279 | 10.61 | 1.17 |
| 未整理樣 | - | - | - | 221 | 208 | 8.88 | 1.27 | |
表5 極差分析
| 因素 | XYZ-1 | XYZ-2 | XYZ-3 | 焙烘溫度 | |
| 濕彈性 | ∑水平Ⅰ | 785 | 795 | 806 | 795 |
| ∑水平Ⅱ | 794 | 787 | 805 | 825 | |
| ∑水平Ⅲ | 819 | 816 | 787 | 778 | |
| 極差 | 34 | 29 | 19 | 47 | |
| 干彈性 | ∑水平Ⅰ | 815 | 825 | 837 | 812 |
| ∑水平Ⅱ | 818 | 814 | 794 | 836 | |
| ∑水平Ⅲ | 831 | 825 | 833 | 816 | |
| 極差 | 16 | 11 | 20.57 | 24 | |
| 黃度 | ∑水平Ⅰ | 32.03 | 30.82 | 30.57 | 30.74 |
| ∑水平Ⅱ | 29.14 | 31.10 | 31.45 | 30.65 | |
| ∑水平Ⅲ | 31.58 | 30.83 | 30.25 | 31.36 | |
| 極差 | 2.89 | 0.28 | 0.86 | 0.71 | |
| 硬挺度 | ∑水平Ⅰ | 3.56 | 3.64 | 3.41 | 3.46 |
| ∑水平Ⅱ | 3.31 | 3.36 | 3.51 | 3.46 | |
| ∑水平Ⅲ | 3.51 | 3.41 | 3.46 | 3.46 | |
| 極差 | 0.25 | 0.25 | 0.10 | 0 | |
(1)對濕彈性的影響,從極差分析來看,XYZ-l、XYZ-2、焙烘溫度對濕彈性影響較大,其中焙烘溫度的影響最大,焙烘溫度太高或太低對濕彈性均不利,以適中的溫度為宜。其原因可能是溫度過高會引起整理劑的熱分解:溫度過低,整理劑分子之間不能很好交聯成膜,所以濕彈性較差,XYZ-3的影響不大,其用量增大,濕彈性反而稍有下降。從表5可以看出,整理后織物的濕
(2)對于彈性的影響,從表5來看,整理后織物的干彈性也有較大的提高,其中最大的提高率達29.72%,從極差分析米看,XYZ-3和焙烘溫度對干彈性的影響比較大,XYZ-3的用量大或小,干彈性都比較好,中等用置的干彈性比較差,其中的原因有待研究,從我們試驗的情況來看,XYZ-3對防紕有作用,所以使用少量XYZ-3還是有利的,焙烘溫度的影響與對濕彈性的影響相似,以適中的溫度比較好,XYZ-l、XYZ-2對干彈性的彰響不大,但以用量高比較好。
(3)對黃度的影響,從表5、隸6看,整理織物黃度值比未整理樣有所提高,但不大,說明雖然有所泛簧,但程度較輕,還是可以接受的,在我們采用的焙烘溫度范圍內(120-160'C),對泛黃影響很小,但若再提高溫度,肯定對泛黃有較大的影響。XYZ-2和XYZ-3對泛黃影響也比較小,XYZ-1對泛黃的影響較大,所以對其乃是要適當控制。
(4)對硬挺度的影響,從表5、表6可知,整理織物硬挺度值明顯下降,下降最大的比原樣低0.20cm,說明整理的織物的手感變柔軟。XYZ-I和XYZ-2對硬挺度影響較大,用量大,硬挺度值減小,即手感比較柔軟。焙烘溫度和XYZ-3,在以上試驗范圍內對硬艇度幾乎沒有影響。
4.2.2 工藝條件及其大樣試驗結果
通過正交試驗結果分析,確定以下整理工藝條件:
XYZ-1 40g/L
XYZ-2 80g/L
XYZ-3 5g/L
焙烘溫度 150℃
焙烘時間 2min
用該工藝條件進行大樣試驗,織物的各項測試指標見表7。
表7 各項測試指標
| 織物 | 彈性/°T+W | 硬挺度 /cm | 懸垂性 /% | 黃度 /度 | 游離 甲醛 mg/kg | 耐洗/10次 | 洗可穿/級 | 色變度 /級 | ||||
| 干急 | 干緩 | 濕緩 | 干彈 | 濕彈 | 洗 1次 | 洗 10次 | ||||||
| 整理 | 261 | 315 | 294 | 1.07 | 29.50 | 10.37 | 12.2 | 310 | 280 | 4 | 3-4 | >4 |
| 未整理 | 195 | 230 | 215 | 1.27 | 32.15 | 8.88 | 3.3 | -< | - | - | - | - |
大樣試驗的結果表明,干、濕折皺回復角都大幅度提高:‘洗可穿’4-5綴,達到了“免燙”要求;洗后10次的彈性和“洗可穿”有良好的耐久性,硬挺度和懸垂性測試數據顯示,手感明顯改善;黃度值稍有增大,但泛黃不明顯:色變度也在4級以上,基本不變色:游離甲醛含量,整理后僅僅提高了8mg/kg,可認為是無甲醛整理。
4.2.3 工藝流程
采用兩種工藝流程:
(1)浸軋工作液(軋液率80%)→預烘(90℃)→焙烘(150℃、2min)。
(2)浸軋工作液(軋液率80%) →預烘(90℃) →焙烘(150℃、2min)→在水中充分浸潤→脫水→工業轉籠烘燥機烘干→吹冷風。
前面所述的試驗均采用工藝流程(1)進行,用工藝流程(2)整理的織物手感更好,但是工藝繁復,生產效率低,生產成本有所增大,若從質量考慮,宜采用工藝流程(2)。
5 結論
(1)選擇滌綸、錦綸、丙綸等纖維作芯絲,以小于20%的含量開發的真絲綢系列面料,彈性好,風格獨特,并能保持真絲綢原有風格。
(2)選用的免燙助劑性能良好,整理工藝可應用于大生產,且符合環保要求。
(3)根據本課題提供的方法和工藝生產的免燙真絲綢免燙級數達3.5緩(AATCC標準)。
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