王秀娟,于 琦,白月娜,周志玲,王文娜,劉曉敏
(1.華紡股份有限公司技術(shù)中心,山東濱州 256617;2.濱州華紡工程技術(shù)研究院有限公司,山東濱州 256617;3.山東省短流程印染新技術(shù)重點實驗室,山東濱州 256617)
維綸也被稱為合成棉花,為聚乙烯醇縮醛纖維,又叫維尼綸,是一種吸濕性很強的合成纖維品種。比起一般棉纖維制成的棉織品,維綸面料更加結(jié)實耐用,因此它不僅可以用于制作衣物,也被用于其他工業(yè)用途。
維綸的相對密度比棉花小,因此與棉花相同質(zhì)量的維綸能織出更多的衣料,且具有較好的柔軟性及保暖性。維綸熱傳導(dǎo)率低,因而保暖性好;維綸的耐磨性和強度也比棉花要好,因此維綸在很多方面可以與棉混紡以節(jié)省棉花。維綸主要用于制作外衣、棉毛衫褲、運動衫等針織物,還可用于制作帆布、漁網(wǎng)、外科手術(shù)縫線、自行車輪胎簾子線、過濾材料等[1-2]。目前,純維綸一般油劑較多,基本無漿料,只需要簡單的除油即可,但是對于維綸/棉混紡織物來說,需要對棉進行煮練、氧漂,同時又需要考慮強堿、高溫、氧化條件對維綸的影響[3]。
材料:高強維綸50/細絨棉50,21×21,90×60。
藥品:燒堿、雙氧水(濱化集團有限公司),精練劑、螯合劑、穩(wěn)定劑(自制),工業(yè)鹽(石家莊海礦同晶鹽業(yè)有限公司),純堿(廣東綠洲化工有限公司),保險粉(包頭華貿(mào)化工有限公司),華明素A、華明素B、華明素C(煙臺源明紡織科技有限公司),SNE 紅、SGE 嫩黃(無錫潤新染料有限公司),還原紅F3B、還原藍RSN(江蘇沃爾得化工有限公司)。
儀器:電子/分析天平、電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司),磁力加熱攪拌器(常州國宇儀器制造有限公司),空壓氣膜式橫式強力壓染試驗機、連續(xù)式拉幅定形機,Datacolor SF 600x 測色儀(廈門瑞比精密機械有限公司),M28B 型耐洗牢度實驗儀、ZI3000+型日曬色牢度儀(上海亞太拉斯儀器股份有限公司)。
工藝流程:翻縫→燒毛→冷堆→氧漂→定形→絲光→染色→后整理。
(1)冷堆工藝中不同燒堿用量(8、10、12、15 g/L)對織物白度、失重率、斷裂強力的影響實驗;(2)氧漂工序中不同汽蒸溫度(70、80、90、98 ℃)對織物白度、失重率、斷裂強力、毛效的影響實驗;(3)染料選擇。
得色量(K/S值、白度):用測色儀進行測試。
毛效:按GB/T 21655.2—2019《紡織品 吸濕速干性的評定第2部分:動態(tài)水分傳遞法》進行測試。
斷裂強力:按GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1 部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》進行測試。
耐皂洗色牢度:按AATCC 61—2013 2A進行測試。耐摩擦色牢度:按AATCC 8—2016 進行測試。耐汗?jié)n色牢度:按GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗 耐汗?jié)n色牢度》進行測試。耐熨燙色牢度:按GB/T 6152—1997《紡織品色牢度試驗 耐熱壓色牢度》進行測試。耐光汗色牢度:按AATCC 125—2009 進行測試。耐日曬色牢度:按AATCC 16—2004 進行測試。耐氯色牢度:按AATCC 61—2013 4A 進行測試,有效氯溶液質(zhì)量分數(shù)為0.15%。
2.1.1 堿氧一浴冷堆條件優(yōu)化
維綸耐堿、耐熱性差,不耐氯漂,有良好的耐化學(xué)藥品性能,但在堿性和酸性條件下,隨著溫度的升高,維綸纖維泛黃越來越嚴重[3],并且斷裂強力也會隨之下降。維綸經(jīng)長時間堿煮會嚴重收縮、泛黃,手感粗糙,甚至?xí)雅鞑贾蟆八馈?,完全失去彈性和服用性能,而且由于維綸吸氯較牢,給漂白后脫氯帶來困難。國產(chǎn)維綸堿煮泛黃情況參考表1。
表1 國產(chǎn)維綸堿煮泛黃情況[2]
根據(jù)維綸在不同堿用量、溫度、時間煮練后的泛黃情況,固定雙氧水10 g/L、華明素A 10 g/L、華明素B 8 g/L、華明素C 4 g/L、堆置4~6 h,本實驗利用現(xiàn)用料設(shè)計了低溫冷堆工藝(不同燒堿用量對白度、斷裂強力、失重率的影響),并測試冷堆后指標,結(jié)果如表2所示。
表2 低溫冷堆工藝及指標
由表2 可以看出,隨著燒堿用量的增加,白度、失重率逐漸提高,斷裂強力呈規(guī)律性降低。綜合考慮白度、失重率、斷裂強力等指標情況,優(yōu)選冷堆燒堿用量為12 g/L。
2.1.2 氧漂工藝優(yōu)化
冷堆工藝:燒堿12 g/L,雙氧水10 g/L,華明素A 10 g/L,華明素B 8 g/L,華明素C 4 g/L,堆置4~6 h。冷堆后,維綸/棉織物白度不夠,在優(yōu)選冷堆工藝基礎(chǔ)上增加一步氧漂工藝,固定雙氧水3 g/L、螯合劑A02 2 g/L、穩(wěn)定劑W01 2 g/L、精練劑JL8 10 g/L、燒堿1 g/L、汽蒸40 min,設(shè)計氧漂工藝不同汽蒸溫度梯度實驗,結(jié)果如表3 所示。由表3 可以看出,氧漂工藝中,汽蒸溫度優(yōu)選90 ℃,處理后白度、毛效等指標滿足半成品染色要求。
表3 不同氧漂汽蒸溫度及指標
2.2.1 染料的選擇
維綸難以染深色,且染品色澤較暗,易出現(xiàn)“白芯”現(xiàn)象。維綸纖維的大分子上存在親水性基團(羥基)和疏水性基團(縮醛基),所以對大多數(shù)染料都有不同程度的親和力。若染色時能對染料進行篩選,并采取多種染料同浴一步法或二浴法進行染色,既可克服白芯現(xiàn)象,還能染得深濃色澤[4]。
維綸纖維是由聚乙烯醇經(jīng)甲醛處理而合成的,其分子式中含有羥基,可以用活性染料進行染色,無定形區(qū)發(fā)生縮醛反應(yīng),結(jié)晶度相同時,縮醛反應(yīng)程度越高,染色性能越差?;钚匀玖献詈眠x擇反應(yīng)性較強的雙活性基染料[1]。
2.2.2 活性染料的染色性能
工藝流程:浸軋染液(SNE 紅20 g/L,SGE 嫩黃20 g/L)→烘干→浸軋固色液(工業(yè)鹽200 g/L,純堿20 g/L,燒堿6 g/L)→汽蒸(102 ℃,90 s)→水洗→皂洗→水洗→烘干?;钚匀玖先旧S綸的測色數(shù)據(jù)見表4。
表4 活性染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)
實驗發(fā)現(xiàn),維綸/棉混紡織物經(jīng)過染色后存在雙色現(xiàn)象。因為維綸上能與活性染料反應(yīng)的基團比棉少,所以維綸的得色率比棉低,出現(xiàn)棉深維綸淺的雙色現(xiàn)象。
2.2.3 還原染料的染色性能
還原染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)如表5所示。
表5 還原染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)
工藝流程:浸軋染液(還原紅F3B 30 g/L,還原藍RSN 30 g/L)→烘干→還原汽蒸(燒堿30 g/L,保險粉30 g/L,102 ℃,90 s)→水洗→氧化(雙氧水3 g/L,3 min)→水洗→皂洗→水洗→烘干。實驗發(fā)現(xiàn),采用還原染料染色,可以得到布面顏色均勻、得色量較高的染色產(chǎn)品。
2.2.4 還原染料染色的色牢度
由表6 可以看出,采用還原染料染色,可得到色牢度優(yōu)異的染色產(chǎn)品,符合質(zhì)量要求。
表6 還原染料染色維綸的色牢度
(1)最終確定的冷堆工藝為:燒堿12 g/L,雙氧水10 g/L,華明素A 10 g/L,華明素B 8 g/L,華明素C 4 g/L,室溫堆置4~6 h;氧漂工藝為:雙氧水3 g/L,螯合劑A02 2 g/L,穩(wěn)定劑W01 2 g/L,精練劑JL8 10 g/L,燒堿1 g/L,90 ℃汽蒸40 min。
(2)維綸/棉混紡織物采用堿氧一浴冷堆+氧漂的前處理工藝,可得到白度高、斷裂強力損失小的半成品;維綸/棉混紡織物染色選用還原染料能夠得到布面色光均一、色牢度較高的染色產(chǎn)品。