苎麻织物抗皱整理的工艺研究

染　整　技　术　Ｖ０１．２９　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２００７　苎麻织物抗皱整理的工艺研究　李永兰　（常州纺织服装职业技术学院，江苏常州２１３１６４）　摘要：　水性聚氨酯树脂用于苎麻织物免烫整理，并分析Ｐｕ的用量、催化剂用量、焙烘时间等工艺参数　对织物免烫整理效果的影响，探索出一套无甲醛免烫整理方案。　关键词：　苎麻织物；ＰＵ；免烫整理　中图分类号：ＴＳ１９５．５５文献标识码：Ｂ文章编号：１００５—９３５０（２００７）０９—００２６－＇－０３　苎麻纤维是人们夏季所喜爱的天然的高档纺　织面料．在我国．苎麻纤维的种植和开发利用已有　数千年的历史。苎麻纤维具有弹性高、透气、凉爽、　舒适、吸散湿快、防霉耐蛀等优良特性，是一种优良　的纺织材料，素有“保健纤维之王”（・］之称。但由于　源，来达到服用安全性要求。目前学界主要存在两　种有关树脂整理的作用机理的说法（引　（１）树脂沉积论是说在催化剂的催化作用下，　经焙烘产生进一步缩聚．在纤维内部形成网状结构　的树脂沉积在纤维的无定形区域内．再通过物理机　纤维素含量（６１．０２％）比棉低（棉为９４％），苎麻纤　维的取向度（８０％左右）和结晶度（９０％）较高．杨　氏模量大，刚性大，加之纤维较粗．且截面积又大，　因此织物摸起来手感较粗糙．穿着过程中易起皱．　因此影响织物外观和穿着的舒适性　２＝　所以多年　来．较差的免烫整理效果严重影响了苎麻纤维的大　面积利用　．更是影响了经济效益的创造　为了消除上述不利因素．使苎麻纤维能够被广　泛采用．多年来有不少染整科技工作者致力于提高　苎麻加工深度的研究．特别是符合世界潮流的无甲　醛抗皱整理技术（引，以期提高它的防皱性能．达到　服用的要求　械作用，改变纤维在外力作用下的变形，从而提高　织物的防皱性　（２）共价交联论是指树脂在一定条件下，除产　生缩聚外也可能与纤维素大分子的羟基发生反应．　从而达到提高织物的防皱性．也可能是由于纤维素　大分子或基本结构单元之问产生共价交联的缘故．　从而减少氢键拆散导致不能立即恢复的形变．并使　纤维从形变中回复力提高，达到抗皱的目的　２树脂整理工艺试验　２．１　实验材料　试验采集经退浆，练漂过的纯苎麻布。　２．２实验仪器及试剂　１　防皱原理　目前使用的防皱整理剂大致可以分为有醛整　理剂和无醛整理剂［５】　甲醛是危害人体健康的污染　物之一．所以．近年来人们多是致力于研究无甲醛　实验仪器采用ＹＧ５４１Ａ织物折皱弹性仪、ＺＢＤ　白度仪、ＹＧ０６５Ｎ型电子织物强力实验仪、ＹＧ０３３型　织物撕破仪、ＮＭ－４５０型气压电动轧车等：实验试剂　主要有自制的水性聚氨酯、阳离子ＭＥ一４型柔软剂、　类防皱整理剂．以降低或完全消除甲醛产生的根　收稿日期：２００７—０３—０２　自制的粘合剂、催化剂（ＭｇＣ１：・６Ｈ　０）、尿素、　ＮａＨＣＯ　（分析纯）、有机碱和润湿剂等　２．３　实验方法　作者简介：李永兰（１９７８一），男，甘肃兰，）１１ｔ市人，助理讲师，主要　从事染整助剂及后整理应用研究　（１）折皱回复性能在ＹＧ５４１Ａ折皱回复弹性仪　维普资讯 http://www.cqvip.com 第２９卷第９期　２００７年９月　李永兰：苎麻织物抗皱整理的工艺研究　２７　上按ＧＢ３８１９—９７标准测试：　ｆ２）白度性能在ＺＢＤ白度仪上按ＧＢ５８８５—８６标　准测试：　（３）拉断弹力在ＹＧ０６５Ｎ型电子织物弹力实验　仪上按ＧＢ／Ｔ３９２３．１—１９９７标准测试：　（４）透气性按ＧＢ／Ｔ　５４５３—１９９７的标准测试，借　助烧杯和电炉完成：　ｆ５）撕破强力在ＹＧ０３３织物撕破仪上按ＧＢ／　Ｔ３９１７．１—１９９７的标准测试　２．４实验整理工艺流程　二浸二轧工作液（轧余率为７０％）一预烘　（８０ｑｃ、３ｍｉｎ）一焙烘一整理测试。　３实验结果与讨论　３．１焙烘温度对折皱回复角的影响　在其它条件不变的情况下，改变焙烘温度，测　得织物的折皱回复角如表１　表１温度对抗皱效果的影响　从表１数据中可以看出焙烘温度对织物折皱回　复角有较大影响　主要是由于整理液大部分存在于　浸轧织物的纤维和纱线的毛细管中．经预烘后，织　物表面水分蒸发．整理剂分子与纤维大分子的反应　速率增大．交联反应加快．经多次实验发现焙烘时　间长、温度高，则折皱回复性提高［”。综合考虑各种　因素选最佳工艺为（１６０　ｏＣ、３－５　ｍｉｎ）　３．２整理剂用量的选择　在其它条件不变的情况下．只改变整理剂的用　量，其整理效果列于表２　表２整理剂用量对抗皱效果的影响　整理剂用量／％　１　１．６　２．３　２．９　３．８　４．５　折皱回复角／（。）　１１７　１１９　１２２　１２８　１１９　１２４　从表２中数据可看出整理剂的用量对整理效果　有较大影响。对整理剂来说，用量适中难以把握，因　用量太少．则会出现“供不应求”反应不足的现象．　在纤维素分子链段和基本结构单元之间的共价交　联数量不足．不能满足弹性回复的提高：同时若用　量过多又是会出现“供过于求”．整理剂分子与纤维　素大分子不能完全交联．会在焙烘时转移而积聚于　织物表面形成表面树脂．可以说是一种“整理泡　沫”．不但降低防皱效果，且影响织物手感和强力．　同时浪费资源，不符合可持续发展道路的要求。但　由于苎麻织物的纤维素含量低．且麻与整理剂分子　反应速度快．强力降低明显，因此，苎麻织物的树脂　用量控制在２％～４％催化剂要适量。从表中可以看　出取整理剂用量为２．９％为最佳　３．３　柔软剂浓度的选择　其它条件不变，改变柔软剂的用量，其整理效　果列于表３　表３柔软剂的用量对抗皱效果的影响　从表３中数据可以看出．柔软剂用量太少在织　物表面形成的弹性膜作用太弱．对提高织物的弹性　效果有限；用量过多．其大分子在织物上沉积过多，　不但降低效果而且对麻织物原有挺爽风格有损伤　由此可见．柔软剂的用量对整理织物的抗皱性能有　重要影响　从柔软剂作用来看．它能降低纤维的摩　擦系数。不但使纤维具有滑、挺、爽之感，而且织物　在外力作用而弯曲时．由于摩擦系数的降低．纤维　之间就容易按外力的方向发生相对位移．使纤维本　身受力减少．纤维变形减少．外力去除后容易回复　原状态．表现出织物弹性的提高　而同时柔软剂能　降低纤维素的表面张力．使纤维较柔软整理之前易　于弯曲，即刚度降低。且水性聚氨酯成膜性好，弹性　高对折皱角的提高也有贡献．最后确定最佳工艺　为：柔软剂用量为１％。　３．４　ＤＨ值对整理效果的影响　其它条件不变，改变ｐＨ值其整理效果列于表４。　表４　ｐＨ值对抗皱效果的影响　从表４数据中可以看出，ｐＨ值对整理效果有明　显影响，随ｐＨ值升高抗皱性升高，ｐＨ值在１０～１２时　降低．１２以上有升高．从表中可以看出选择ｐＨ值在　９—１０之间为佳　３．５催化剂用量对抗皱整理效果的影响　其它条件不变．改变催化剂的用量．其整理效　果列于表５　维普资讯 http://www.cqvip.com

染　整　表５催化剂用量对抗皱效果的影响　从表５数据中可以看出．ＭｇＣ１・６Ｈ，Ｏ催化剂用　量为１５～２０　ｇ／Ｌ２￣间时．折皱角最佳．因为加入催化　剂，提高化学反应速率．充分形成交联．整理剂分子　与纤维素分子能在短时间内反应　从节约资源来　看，也符合要求。因为大于２０　ｇ／Ｌｔ￣，折皱角无明显　提高　３．６粘合剂用量对抗皱效果的影响　其它条件不变．粘合剂用量对抗皱效果的影响　列于表６　表６粘合剂用量对抗皱效果的影响　从表６数据中可以看出．粘合剂的用量对抗皱　效果也有影响．但用量要适中．过多时会有下降的　可能．此外．从节约能源来看，我们选择最佳工艺量　为：粘合剂用量为１．６％。　３．７尿素用量对整理效果的影响　其它条件不变．改变尿素用量．其整理效果列　于表７　表７尿素的用量对抗皱效果的影响　从表７中数据可以看出．随着尿素用量的增加　折皱角有增大的趋势．继续提高尿素用量折皱回复　角反而下降．这是因为尿素对纤维有溶胀作用．纤　维溶胀时纤维大分子链段和基本结构单元之间溶　隙变大．以便整理剂分子与纤维素大分子容易完全　反应．同时也可以消除应力集中现象。以此达到提　高折皱角的目的。从表中看出取３０　ｇ／Ｌ为佳。　３．８　与２Ｄ树脂混用对整理效果的影响　其它条件不变．改变２Ｄ树脂用量其整理效果列　于表８　表８与２Ｄ树脂混用对抗皱效果的影响　从表８数据中可以看出．少量２Ｄ树脂对折皱角　有明显提高。但美中不足的是引入了甲醛。但就目　技　术　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２００７　前国内的情况来看．水性聚氨酯暂时还无法取代２Ｄ　树脂．但是可以降低它得用量．从而降低织物上的　甲醛含量以满足织物安全性的要求．最终综合各种　因素取２Ｄ树脂为１％　３．９整理工艺的校正和优化　３．９．１整理工艺的处方　ＰＵ树脂（％，ｏ．Ｗ．ｆ）　２．６（Ａ）　２．９（Ｂ）　３．２（Ｃ）；　ＰＵ粘合剂（％，Ｏ．Ｗ．ｆ）　１．６　１．６　１．６；　柔软剂（％，Ｏ．Ｗ．ｆ）　１　１　１；　ＭｇＣＩ２・６Ｈ２０（ｇ・Ｌ　）　２０　２０　２０：　尿素（ｇ・ＩＪ＿　）　３０　３０　３０；　润湿剂ＪＦＣ（ｇ・Ｌ　）　３～４　３～４　３～４：　ＤＨ值　９～１０　９～１０　９～１０。　３．９．２实验结果　表９　综合实验结果　２　１　１　２　３　３３．９．３最佳整理方案　；　；　；　ＰＵ树脂（％，．Ｗ．ｆ）　４　ＰＵ粘合剂（％，．Ｗ．ｆ）　柔软剂（％，．Ｗ．ｆ）　ＭｇＣＩ２＂６Ｈ２Ｏ（ｇ・Ｌ　）　尿素（ｇ・Ｌ　）　润湿￣ＪＪＦＣ（ｇ－Ｌ　）　ＤＨ值　焙烘温度（℃）　焙烘时间（ｍｉｎ）　４　结论　（１）使用ＰＵ可以彻底解决传统抗皱防缩整理中　游离甲醛含量较高的问题．整理后的织物在服用过　程中．能满足国际纺织品市场安全性的要求。　（２）使用柔软剂．大大降低麻纤维之间的摩擦系　数．提高纤维在织物中的“自由度”．使麻织物表面光　洁。手感柔软滑爽。降低织物表面羽毛。消除麻织物的　刺痒感以及手感粗糙的缺点。　（下转第４３页）　９　ｎｖ　；　维普资讯 http://www.cqvip.com 第２９卷第９期　２００７年９月　潘葵等：纺织品耐水色牢度标准比较　４３　２００２￣试时。使用的多纤维贴衬组成为羊毛、粘胶、　丝、锦纶、棉、醋酯，其沾色牢度分别为羊毛４级、粘　胶４级、丝２～３级、锦纶１～２级、棉３～４级、醋酯４级，试　度结果差异的最主要原因。　５　结论　ＧＢ／Ｔ５７１３—１９９７、ＢＳ　ＥＮ　ＩＳＯ　１０５－Ｅ０１：１９９６、　ＤＩＮ　ＥＮ　ＩＳＯ　１０５一Ｅ０１：１９９６、ＮＦ　ＥＮ　ＩＳＯ　１０５一Ｅ０１：　样在锦纶贴衬上的沾色程度比在丝、棉贴衬上的沾　色程度严重得多．依ＡＡＴＣＣ１０７—２００２￣试的最终评　定结论为多纤维贴衬中沾色最严重的级别。即试样　１９９６均等效采用ＩＳＯ１０５一Ｅ０１：１９９４。所以测试耐水　色牢度依据的中国标准与英国、德国、法国及国际　标准的检测结果是一致的　与美国染化家协会标准　在锦纶贴衬上的沾色等级１～２级　贴衬织物成份差　异对沾色色牢度的影响较大　ＧＢ／Ｔ５７１３—１９９７规定烘箱温度为３７℃±２℃。　ＡＡＴＣＣ１０７—２００２￣４试结果相比．差异很大．同一块　ＡＡＴＣＣ１０７—２００２规定烘箱温度为３８℃±１℃　面料．按ＡＡＴＣＣ１０７—２００２￣试的耐水色牢度等级普　ＡＡＴＣＣ１０７—２００２规定的烘箱温度略高于ＧＢ／　遍比按ＧＢ／Ｔ５７１３—１９９７￣４试的耐水色牢度等级低．　Ｔ５７１３—１９９７规定的温度．温度越高．越容易使染料　特别是沾色牢度．最大的相差２级　差异的原因主要　从织物上脱离。色牢度也越差　是贴衬织物种类、烘箱温度、恒温时间不同造成的。　ＧＢ／１ｒ５７１３—１９９７和ＡＡＴＣＣ１０７—２００２对组合试　样在烘箱中的放置时间规定差异很大．ＧＢ／Ｔ５７１３—　６　参考文献　１９９７规定的恒温时间为４　ｈ．ＡＡＴＣＣ１０７—２００２规定　［１］ＧＢ１８４０１—２００３．国家纺织产品基本安全技术规范［Ｓ］　的恒温时间为１８　ｈ　潮湿的试样在一定温度中放置　ｆ２］ＧＢ／Ｔ１８８８５—２００２．生态纺织品技术要求ｆＳ］　时间越久，染料越易从试样上转移到贴衬织物上。　ｆ３］ＧＢ／Ｔ５７１３—１９９７．纺织品色牢度试验耐水色牢度［Ｓ］　恒温时间差异是ＧＢ／Ｔ５７１３—１９９７和ＡＡＴＣＣ１０７—　ｆ４］ＩＳＯ１０５一Ｅ０１：１９９４．Ｔｅｘｔｉｌｅｓ—Ｔｅｓｔｓ　ｆｏｒ　ｃｏｌｏｕｒ　ｆａｓｔｎｅｓｓ—Ｐａｒｔ　Ｅ０１：Ｃｏｌｏｕｒ　ｆａｓｔｎｅｓｓ　ｔｏ　ｗａｔｅｒ［Ｓ］　２００２各条款中差异最大的一项．也是导致耐水色牢　［５］ＡＡＴＣＣ１０７—２００２．Ｃｏｌｏｒｆａｓｔｎｅｓｓ　ｔｏ　Ｗａｔｅｒ［Ｓ］　（上接第２８页）　５参考文献　（３）此工艺操作简便，生产效率高，能耗少，污　［１］周天义．高支高密超薄苎麻织物染整工艺探讨［Ｊ］．印染　染排放少．保护了生态环境　２０００，（１）：３３　通过此次工艺实验．我们已看到水性聚氨酯在　［２］姚穆．纺织材料学［Ｍ］．北京：中国纺织出版社，１９９６　整理中取得了较好的效果　我相信在不久的将来。　［３］丁颍．改善苎麻织物免烫整理效果的方法与探讨［Ｊ］．印　染．２０００，（３）：１２—１５　它作为一种不易燃烧．无爆炸性．无毒害的“绿色整　［４］陈益，李苗．苎麻织物的免烫整理［Ｊ］．印染助剂．２０００，　理剂”将大面积被应用于纺织品的功能性整理之中．　（１）：２５—２７　［５］王晓红．提高苎麻织物的服用性能［Ｊ］．印染２．０００，（１２）：１９－２１．　在染整后整理加工中充当主角　因此它的使用有着　［６］钟闻，张元明．苎麻织物的抗皱柔软整理［Ｊ］．麻纺织技术．　良好的社会性效益、经济效益和工业应用前景　１９９７，（８）：１５—１７　（上接第４０页）　间。缩短了工艺。无需为整理工作液中所加助剂进　６　结论　行相容性选择。操作简便　（３）可以单独使用消除织物上的游离甲醛，有　（１）甲醛捕捉￣ｌＪＴＣ—ＰＯＤ的使用解决了纺织品　利于环境的安全保护。有利于操作工的身心健康　免烫整理中游离甲醛含量高的难题．有效的保护了　（４）可以使用于织物的后焙烘工艺中促进游离　织物强力损伤问题．可以使织物达到较高的免烫平　甲醛的吸收　整度　省去了为选择低甲醛树脂。平衡甲醛含量和　７　参考文献　免烫级数、织物强力损伤等寻找平衡点的麻烦。　［１］薛迪庚．涤棉混纺织物的染整［Ｍ］．北京：纺织工业出版　（２）树脂整理和甲醛消除同步进行，节省了时　社．１９８２