当今服饰的发展趋势表现为天然、绿色、安全环保、舒适与健康,而新型天然纤维素纤维在纺织品服饰上的应用正日益受到人们的重视。其中,竹纤维在纺织品上的应用越来越广泛,由于其具有许多优异的特性而受到消费者的青睐。
竹纤维绿色环保的功能特性表现在如下方面:
① 耐久的消炎抗菌作用。据测试,其抗菌率在洗涤前为33%,经洗涤10次后再测试为70%;
② 耐磨性好,制成的服装不起球、不起毛;
③ 清新凉爽。竹纤维截面中空,呈梅花型排列,横截面含有大量的圆形空洞恰似涤纶细旦异形丝,内部有很多中空管状的多空异形孔道,其毛效非常好,是一种凉爽型纤维;
④ 保健护肤,具有良好的抗紫外辐射功能;
⑤ 绿色环保,可降解、可再生。
竹纤维原料来源于天然可再生资源,产品使用后可降解,符合环保要求,是一种具有广阔前景的纺织纤维材料。
一、竹纤维的性能与特点
1、物理性能
竹纤维的强度高、弹性好,具有良好的耐磨性和悬垂性。将同规格1.67dtex×38mm的竹纤维与粘胶纤维、棉、天丝(Tencel)作单纤维的强伸性能对比试验。试验结果见表1所示:
表1:竹纤维与其它几种纤维素纤维物理性能比较
从表1可以看出竹纤维的干强度要高于粘纤,湿强度可保持干态的70%左右,因此,其织物在湿加工时的折痕,擦伤比粘胶纤维轻。从表1中还发现,竹纤维的干湿态的伸长率比粘胶纤维小,其强力不如棉与天丝,但伸长要高于棉,接近于天丝。
2、竹纤维的吸湿性及染色性能
由于竹纤维的横截面布满了许多大大小小的空隙,可以在瞬间吸收大量的水分和透过大量的气体。所以这种横截面高度“中空”的特殊结构,使竹纤维的回潮率接近粘胶纤维在11%~12%之间,吸湿速率较快,室内相对湿度高时吸收水分,干燥时再将水分子释放,可起到调节湿度的作用,因而用竹纤维制成的织物具有凉爽感,业内专家称其为“会呼吸”的面料。良好的吸湿透湿性和透气性,使得竹纤维做成的服装凉爽舒适,不贴身体。尤其适合作内衣,运动服、夏季服饰面料等。
良好的吸湿性使得竹纤维具有优良的染色性能。在印染加工时,适合粘胶纤维染色的染料,有活性、直接、还原染料等,同样适用于竹纤维,并可取得满意的效果。但由于两者平均分子量和聚集态结构不同。因此,染料对它们的可染程度不尽相同,用直接染料分别对粘胶纱与竹纤维纱进行染色对比试验,竹纤维纱经染色后,色泽较粘胶纱浅具有真丝绸般的光泽。
3、竹纤维的抗菌抗蛀性能
竹纤维除了具有粘胶纤维同样不会被虫蛀性能外,还具有天然的杀菌、抑菌、防臭功能。这是因为中医理论认为其叶、茹、沥、簧、笋、精、蓐、节霜均可疗疾。另外,竹纤维在纺制过程中加入了具有抗菌除臭功能的矮竹竹叶原料,并在纤维素提纯纺丝液过程中采用的技术仍能保护其天然的抗菌性能。据报导:竹纤维产品的抑菌抗菌性能不随使用寿命而变化的结论已由权威机构作出了证明,即将细菌置放在竹纤维的织物上,24h后细菌死亡率可达71%。随着当今人们生活水平日益提高,对纺织品进行抗菌防霉处理已逐步成为国际纺织品主流,竹纤维的这一优良特性,使其具有更广泛的发展前景。
二、竹棉混纺织物的特点
由于棉纤维与竹纤维同属于纤维素纤维,所以,两者在选用染料种类方面,可以选用同一种棉用染料,上染率好、匀染性高。竹棉混纺织物综合了两种纤维的优点,既具有棉纤维柔软、吸湿、舒适保暖的性能,又具有竹纤维耐磨损、抗菌、抗紫外线辐射、吸湿透气、凉爽干燥的特点。所以,竹棉混纺织物属于一种高档的服饰面料。
三、竹棉混纺面料在我司的染整加工工艺开发实践
经过多次的研究与开发,根据竹/棉混纺织物的染整特点制定工艺流程方案。
1 小样试验
1.1 坯布规格:JC60/ BB40 60X40 173X124 118”
JC60/ BB40 60X40 200X130 67”
1.2 工艺流程
坯布准备→烧毛→酶退浆→低碱冷轧堆煮练→漂白→丝光→染色→免烫整理→烘干→定型拉幅→预缩 →成品
2 染整工艺的选择及条件的确定
2.1 烧毛
竹/棉混纺织物坯布表面呈杂乱的短茸毛,还有少量棉籽壳、毛球。如不烧毛或毛不净,既影响布面效果,又容易在印染加工中由于茸毛粘结产生染色不匀、掉色,造成疵病,影响产品质量和风格,且消耗较多染化料,故烧毛工艺特别重要。
烧毛工艺:二正二反,车速:100-120m/min,烧毛质量3-4级。
2.2 酶退浆
根据我司的实际情况,我们选用了诺维信公司的退浆酶2000L。退浆酶2000L是一种宽温幅、耐高温退浆酶,它可退除浆料而不损伤纤维。由于竹纤维及竹/棉混纺织物织造时,主要采用淀粉浆,辅助添加聚乙烯醇(PVA)等化学浆。因此,在选择酶制剂时必须注意保护纤维,选用对淀粉浆有选择性降解、酶活性较高,且稳定性较好的淀粉酶。织物中的油脂、蜡质等对酶无损害作用,在PH值5-9时,酶制剂保持较高活性,使退浆快而均匀,以获得较好的退浆效果。因此,我们选用了诺维信公司的退浆酶2000L。
表2:退浆酶2000L的应用工艺
从以上实验数据可看出,酶的用量在1g/L时,退浆6级达不到质量要求,而2g/L的退浆级别以达到7.5级,基本满足了工艺要求。当酶的用量达到3g/L、4g/L时,尽管酶退浆效果达到8级,但成本升高。因此,我们采用2g/L的酶用量为生产工艺。
2.3 煮练
冷轧堆工艺对纤维的影响:
竹纤维中由于天然色素的存在,白度较棉纤维黄,若竹纤维与麻混纺后,白度、毛效均有明显差异,如果前处理不好,既会使织物白度均匀性变差,也会使织物强力下降,影响染色性能。
表3:冷轧堆对织物强力的影响
根据以上试验,从表3可知NaOH的浓度越高,织物的毛效越好,但竹纤维耐碱、耐氧化剂能力较棉纤维差,故应在较低的NaOH浓度下进行处理,使色素、蜡质等在较缓和的工艺条件下去除。故选用的煮练工艺:NaOH:30g/L,H2O2: 18 g/L的冷轧堆工艺。
2.4 漂白:
煮练后,竹/棉混纺织物的白度不够好,并且毛效仍然不足,布面泛黄,影响染色。我们在煮练后再进行漂白。因此,要求氧漂稳定剂、高效精练剂、螯合剂等既具有低泡、抗催化、对纤维损伤小等特性,又可去除蜡质,且易在水洗中去除。经比较,选择螯合复配精练剂和硅酸纳混合使用。根据我司生产棉/粘织物的经验,我们选用了以下工艺并达到了质量要求:
H2O2 3-3.5 g/L
DKB321 6 g/L
Na2SiO3 4g/L
JFC 2 g/L
络合剂540 2 g/L
PH 9.5-10.0
温度 98℃,时间:40min。
2.5 丝光
对于竹棉混纺织物,丝光能够提高纤维对染料的吸附性能,以及染色成品的鲜艳度,使得织物表面平整、光泽均匀,且对服用性能、悬垂性及柔软性有很大程度的提高。考虑到浓碱对竹纤维的强力损伤大、扩幅比较困难,因此丝光碱浓度应控制得当。采取半丝光,碱浓度为150~170g/L,既可保证织物丝光后的得色率,同时也可保证织物的强力保留率并增强了竹棉混纺织物的尺寸稳定性。
3 染色
竹纤维与棉纤维在化学结构上同属于纤维素纤维,染料上染机理相同,故所有棉用染料都能染竹纤维。但由于竹纤维属多孔异性纤维,分子结构的高度“中空”与棉纤维、涤纶纤维存在差异,上染率稍低。与棉纤维相比,竹纤维上染较慢,故必须对染料进行筛选,即使同一套染料也需选择上染曲线相同、提升力一致、固色温度和时间相近的染料。
对100%竹纤维面料的染色,染料较易上染,质量保证,但对竹/棉混纺织物,由于竹、棉纤维上染性能有差异,在染色时各纤维得色量不同,易产生闪色或双色现象,使产品质量降低,故要筛选染料曲线和上染提升力曲线几乎一致的染料。
表4:竹棉混纺织物所用染料类型及部分染色织物质量
从表4中可知,活性染料、还原染料、直接染料对竹棉混纺织物都有很好的匀染性和较好的透染性,而且牢度都比较好,能满足服装的服用要求。但应注意的是,由于竹和棉的上染速度不同,这两种纤维的混纺,二种纤维上染有差异,会出现双色问题。为此,我们选择了汽巴公司的汽巴克隆C型活性染料,可使其得色均匀。
工艺流程:
浸轧染液(轧余率70%左右)→ 预烘 →轧碱剂 → 汽蒸 → 水洗 → 皂洗→水洗 → 烘干
染色处方
染液: 染料Cibacron C (%) X
防泳移剂 20 g/L
分散螯合剂 0.5 g/L
渗透剂 2 g/L
碱剂:
食盐 200 g/L
纯碱 20 g/L
防染盐S 5 g/L
工艺条件: 汽蒸时间:60S,汽蒸温度102℃,水洗 皂洗
活性染料染竹/棉纤维混纺织物皂洗时,必须用大量的水去除织物上未固着或已水解的染料、盐和碱等。选择洗涤剂时要注意:
(1)提高水洗效率,使未固着或已水解的染料加速从纤维转移到水中;
(2)防止已分散在水中的染料重新上染纤维,以提高湿牢度性能;
(3)软化洗浴中的水;(4)净洗剂应低泡且可生物降解。
4 整理
竹棉混纺织物经前处理、染色后,需进行免烫整理,目的是提高纤维的抗皱性能,使其具有优良的回复性,同时保持纤维的柔软性及尺寸稳定性。
4.1 不同整理剂效果比较
选用不同整理剂对织物进行免烫整理(见表5)。
表5: 不同整理剂效果比较
从表5看出,无甲醛树脂BTCA无论手感、弹性、甲醛含量、平整度都最优,但是强力下降严重,达42%,服用性能受到影响,且价格太贵;巴斯夫ECO-FR整理剂总体效果较好,可以考虑选用.
4.2 整理剂用量选择及效果
竹/棉混纺织物的防皱性能随整理剂用量增加而提高,织物强力随用量增加而降低,强损最高达42%以上。这并非纤维分子在整理中受到催化剂的酸水解所造成,而是由于共价键作用所致。因此在免烫整理时,必须考虑防皱性与强力损伤两者平衡。
5 生产实践
根据小样试验结果,我们进行大货生产。
5.1工艺流程及条件
经过工艺筛选,确定了最佳工艺流程(以C60/BB40 60×40 173×124 118”、 JC60/ BB40 60X40 200X130 67”为例)。
坯检翻缝烧毛(二正二反,车速100-120m/min,光洁度3-4级)→酶退浆→冷轧堆→氧漂→烘干→丝光(竹/棉烧碱用量:150-170 g/L)→染色→松式加树脂→超喂定型(超喂5%~10%,温度170~175℃×90s)→预缩→成品
5.2、操作要点
(1)织物浸轧均匀,轧液率控制在70%-80%。
(2)整理前布面不能带碱,否则会影响其弹性。
(3)整理后织物在焙烘前要缓慢烘干,温度<100℃。
(4)整理前半制品退浆要净,毛效最好在10cm/30min以上,尽量松式小张力,以保证整理后得到较理想的强力保留率等各项物理指标。
5.3大货整理品的技术指标
6结论
6.1 竹/棉混纺产品吸湿、透气,具有长效抗菌、防紫外线性能,是符合生态环保要求的新型绿色面料。
6.2 竹纤维同其他人造纤维素纤维一样,不耐强碱,生产过程中一般采用酶退浆。当与棉混纺时,棉籽壳去除不净,织物毛效低。我们采取冷轧堆工艺进行煮练后氧漂,效果极佳,基本满足了染色半成品的毛效要求。
6.3 采取半丝光可得到较理想的强力保留半制品,保证其服用性能,整理后织物缓慢烘干。
6.4 添加柔软剂和少量平滑剂,可提高面料产品的档次和风格。
6.5 竹纤维染色工艺一般采用全棉工艺,由于竹纤维遇水后溶涨,轧染生产难度比较大。
6.6 竹纤维染色所需染化料以活性染料、士林染料为主,不仅牢度好而且色泽鲜艳。可采取汽巴改良型双活性基团染料染色。
6.7 竹纤维织物具有吸湿排汗功能,后整理要选择亲水性柔软剂。
6.8 竹纤维织物生产时缩水率比较大,加工过程中要尽量降低张力,以保证缩水率。
来源: 印染在线
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