呂文泉,曲志強(qiáng),李 鑫
(魯泰紡織股份有限公司,山東淄博 255100)
天絲纖維是一種人造纖維素纖維,其生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保無(wú)污染,并具有優(yōu)良的性能,廣受關(guān)注。天絲纖維擁有獨(dú)特的柔軟光滑手感,經(jīng)原纖化后擁有桃皮絨的質(zhì)感,在與棉交織時(shí)有優(yōu)良的耐堿性,可絲光,同時(shí)還擁有優(yōu)良的水洗尺寸穩(wěn)定性;但是棉/天絲交織物應(yīng)用于服飾面料易起皺,影響美觀度。因此需要對(duì)棉/天絲交織物進(jìn)行免燙整理,以增強(qiáng)其抗皺性和形態(tài)穩(wěn)定性。本研究通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)影響棉/天絲交織物免燙效果的因素進(jìn)行了討論[1-2]。
材料:棉/天絲交織物(經(jīng)向純棉50s,緯向天絲50s,經(jīng)紗密度51根/cm,緯紗密度32根/cm);免燙樹(shù)脂CRE、樹(shù)脂催化劑CT-C(淄博魯瑞精細(xì)化工有限公司)。儀器:強(qiáng)力機(jī)(南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司),YG(B)541B織物折皺回復(fù)彈性儀。
前處理→免燙整理(二浸二軋,軋余率70%)→焙烘(150~180 ℃,2~5 min)。
本實(shí)驗(yàn)為3 水平4 因素正交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表
影響棉/天絲交織物免燙效果的因素主要有樹(shù)脂用量、催化劑用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間。對(duì)各因素的實(shí)驗(yàn)范圍進(jìn)行確定:樹(shù)脂CR-E 用量80~100 g/L,催化劑用量25%~45%(對(duì)樹(shù)脂質(zhì)量),焙烘溫度160~180 ℃,焙烘時(shí)間3~5 min。
1.4.1 折皺回復(fù)角
根據(jù)GB/T 3819—1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)定回復(fù)角法》進(jìn)行測(cè)定。
1.4.2 斷裂強(qiáng)力
根據(jù)GB/T 3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定(條樣法)》進(jìn)行測(cè)試(要求斷裂強(qiáng)力在200 N以上)。
將表1 中各因素對(duì)應(yīng)的水平值填入正交表,完成9組實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
根據(jù)表2數(shù)據(jù)計(jì)算出各因素在各水平的折皺回復(fù)角和斷裂強(qiáng)力,并計(jì)算4因素水平極差值,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理表
2.2.1 樹(shù)脂用量
由表3可知,隨著樹(shù)脂用量的增加,樹(shù)脂與纖維間的共價(jià)交聯(lián)程度增大,織物的折皺回復(fù)角增大,但共價(jià)交聯(lián)限制了纖維素單元的相對(duì)移動(dòng),應(yīng)力相對(duì)集中,導(dǎo)致織物斷裂強(qiáng)力呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[3]。
2.2.2 焙烘溫度
由表3可知,隨著焙烘溫度的升高,樹(shù)脂與纖維之間的交聯(lián)反應(yīng)更加充分,樹(shù)脂更容易在纖維表面成膜,織物的折皺回復(fù)角變大,但斷裂強(qiáng)力明顯下降[4]。在催化劑的作用下,樹(shù)脂與纖維之間的反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行,當(dāng)溫度過(guò)低時(shí),樹(shù)脂與纖維反應(yīng)不充分;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)對(duì)纖維產(chǎn)生不可逆的損傷。因此要合理選擇焙烘溫度。
2.2.3 焙烘時(shí)間
由表3可知,隨著焙烘時(shí)間的延長(zhǎng),織物的折皺回復(fù)角逐漸增大,這是由于延長(zhǎng)焙烘時(shí)間,樹(shù)脂與纖維之間的交聯(lián)更加充分,但長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境,纖維結(jié)構(gòu)受到破壞,導(dǎo)致斷裂強(qiáng)力下降。
2.2.4 催化劑用量
催化劑用量對(duì)樹(shù)脂的利用率有直接影響。由表3可知,棉/天絲交織物的折皺回復(fù)角隨著催化劑用量的增加呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),這是由于在催化劑的作用下,樹(shù)脂與纖維之間的反應(yīng)性提高,二者之間發(fā)生共價(jià)交聯(lián),折皺回復(fù)角提高,但催化劑中的酸性物質(zhì)會(huì)造成纖維素的斷裂強(qiáng)力損失[5]。
利用極差法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,由表3可知,影響棉/天絲交織物折皺回復(fù)性能的因素從大到小依次為樹(shù)脂用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間、催化劑用量;影響棉/天絲交織物斷裂強(qiáng)力的因素從大到小依次為焙烘溫度、樹(shù)脂用量、催化劑用量、焙烘時(shí)間。
(1)在棉/天絲交織物的免燙整理中,對(duì)織物折皺回復(fù)性能產(chǎn)生影響的因素顯著性順序依次為樹(shù)脂用量、焙烘溫度、焙烘時(shí)間、催化劑用量。在實(shí)際生產(chǎn)中,要根據(jù)面料的組織規(guī)格、天絲含量合理地制定樹(shù)脂和催化劑用量,同時(shí)焙烘條件的優(yōu)化也十分必要。
(2)綜合織物的折皺回復(fù)性能和斷裂強(qiáng)力,棉/天絲交織物免燙整理優(yōu)化工藝為:樹(shù)脂CR-E用量90 g/L,催化劑CT-C用量35%(對(duì)樹(shù)脂質(zhì)量),170 ℃焙烘3 min。