学习任务 2-2手感整理
织物的手感是个很复杂的问题,是受主观和客观双重因素影响的。随着织物用途的不同,人们对织物手感的要求也不同,需要进行不同的整理。最常见的是柔软整理和硬挺整理。如休闲面料、内衣面料应当让人感到柔顺,需要有柔软感,而用于垫衬的织物或装饰用织物则要求硬挺。
一、柔软整理
纤维制品产生粗糙的手感(如板结和僵硬等) ,除了与纺织纤维自身的特性有关外,织物在练漂、染色及印花加工过程中纤维上的蜡质、油剂等被去除,都会使织物失去柔软的手感; 织物在印染加工过程中因工艺条件控制不当(如机械张力过大、温度过高等) ,使纤维受损伤,染料色淀或金属盐类的助剂遗留在织物上等,也都会使织物手感变得粗糙; 树脂整理后的织物和经高温处理后的合成纤维及其混纺织物的手感会变得粗硬。
柔软是指人们在服用过程中所感受到织物所具有的物理上和生理上的高度舒适感,为了使织物具有这种柔软、滑爽、丰满的手感,或富有弹性,满足服用要求,几乎所有纺织品都不得不在后整理时进行柔软整理。国内外在柔软整理领域进行了全方位的研究,例如化学柔软剂的使用、生物酶技术的开发及物理机械式柔软整理的研究等。为获得令人满意的高档化整理效果,单一的柔软整理是不够的,往往需要采用多种整理技术同时进行,如在气流式柔软整理机整理过程中加入化学柔软剂进行物理机械———化学联合柔软整理。本节只分析机械柔软整理和化纤维制品产生粗糙的手感(如板结和僵硬等) ,除了与纺织纤维自身的特性有关外,织物在练漂、染色及印花加工过程中纤维上的蜡质、油剂等被去除,都会使织物失去柔软的手感; 织物在印染加工过程中因工艺条件控制不当(如机械张力过大、温度过高等) ,使纤维受损伤,染料色淀或金属盐类的助剂遗留在织物上等,也都会使织物手感变得粗糙; 树脂整理后的织物和经高温处理后的合成纤维及其混纺织物的手感会变得粗硬。柔软是指人们在服用过程中所感受到织物所具有的物理上和生理上的高度舒适感,为了使织物具有这种柔软、滑爽、丰满的手感,或富有弹性,满足服用要求,几乎所有纺织品都不得不在后整理时进行柔软整理。国内外在柔软整理领域进行了全方位的研究,例如化学柔软剂的使用、生物酶技术的开发及物理机械式柔软整理的研究等。为获得令人满意的高档化整理效果,单一的柔软整理是不够的,往往需要采用多种整理技术同时进行,如在气流式柔软整理机整理过程中加入化学柔软剂进行物理机械———化学联合柔软整理。本节只分析机械柔软整理和化学柔软整理,生物酶技术在学习情境6 中介绍。
(一) 机械柔软整理
机械柔软整理主要用机械的方法,在有张力或无张力的状态下,把织物多次揉曲、弯曲,以降低织物的刚性,而适当提高其柔软度。常用的机械柔软整理方法很多,如利用橡胶毯预缩机或呢毯整理机对织物进行柔软处理,以改善织物交织点的位移,但整理时的压力与温度均应低于预缩整理,布速也应较快; 也可以利用轧光机,织物在轧光机上会穿过多根张力方杆,然后借助导入的轧光机两个软辊筒所构成的软轧点中进行轻轧光,织物在通过张力方杆时受多次弯曲,再经软轧点压平,从而获得平滑、柔软的手感。不过这些整理方法的效果不是很理想,而且耐洗性差。现在,一般采用专用的机械柔软整理设备对织物进行柔软整理,如气流式柔软整理机。
用气流式柔软整理机对织物进行柔软整理是近年来新开发的柔软整理技术。它是将多种物理机械作用,如气流传导膨化、机械揉搓拍打等手段融合在一起对织物进行加工的方法。40 ~ 700g / m2的棉、麻、丝、毛及各类化纤等纺织品都可以在该设备上进行柔软整理,整理后的织物手感柔软丰满、滑爽蓬松、结构活络。在加工中减少了化学品的使用,使得织物纤维受损减小,对人体和环境的损害降低。气流式柔软整理机主要由容布槽(处理槽) 、导布装置、喷管(文氏管) 、释放格栅(气布分离器) 、风力循环系统、水循环系统、加热器、出布装置等组成。气流式柔软整理机结构框图如图 2-14 所示。
图 2-14 气流式柔软整理机结构框图
气流式柔软整理机的柔软整理是利用喷管(文氏管) 的风动原理: 织物以绳状方式进入处理槽,经导布装置以干态或湿态方式,由高速空气流引入文氏管进口端,接着强大的气流驱动织物以极高的速度在管内运行,并在加速状态下被揉搓; 当织物运行到文氏管尾端出口时,因压力骤减,空气量骤增,使得织物松开扩幅; 织物在失压状态下得以膨化,并被高速撞击到机器后部的不锈钢栅格上,得到击打和摔打,从而起到柔软处理的作用; 接着织物滑落到布槽内,并继续向布槽的前方滑动。在此过程中,由于气流和织物、织物和管壁、织物与织物、织物和栅格、织物和助剂间的物理摩擦、搓揉、拍打及化学作用,消除了织物在纺纱、织造和印染过程中的内应力,使织物组织蓬松、纤维蠕动、微纤起绒,就这样,经过多次高速往返的物理搓揉、拍打及化学作用,最终使织物获得良好柔软的手感和蓬松效果。
气流式柔软整理机中,织物的运行速度为 30 ~100m/min,加热系统可以将气流温度加热到150℃ 以上,能满足织物在绳状和一定温度下高速循环运行时的加工要求。
(二) 化学柔软整理
化学柔软整理主要是利用柔软剂对织物进行柔软整理的方法。化学柔软整理的作用原理是通过柔软剂处理织物,减少织物中组分间(如纱线之间、纤维之间) 的摩擦阻力和织物与人体之间的摩擦阻力,借以提高织物的柔软度。
1. 柔软剂的作用机理 柔软整理其实是通过柔软剂来调节织物各组分之间或织物与人体之间的摩擦力而获得柔软效果的。摩擦力的大小可以反映纤维的柔软程度,但我们一般不直接用摩擦力的大小来表示,而是以摩擦系数(μ) 表达柔软程度。摩擦系数有静摩擦系数(μs) 和动摩擦系数(μd) 两种,当纤维和纤维受力尚能保持静止状态接触时的摩擦系数叫静摩擦系数,当纤维有相对滑动时的摩擦系数叫动摩擦系数。
降低纤维与纤维的静摩擦系数和动摩擦系数,纤维之间的相对滑动就容易。如静摩擦系数的降低,意味着用很小的力,就能使握在手中的纤维之间产生滑动; 动摩擦系数越小,表示对已经滑动的纤维或织物,使其继续滑动所需要的力越小,以致感到柔软、平滑。平滑作用主要是指降低纤维与纤维间的动摩擦系数; 柔软作用是指在降低纤维与纤维间动、静摩擦系数的同时,更多地降低静摩擦系数。静、动摩擦系数的相对比较(Δμ = μs- μd) 一般被作为评价柔软整理效果的主要因素。测定摩擦系数时的影响因素很多,误差也大,故只能用相对比较值 Δμ 来表示。各种表面活性剂的整理效果及 Δμ 见表 2-1。
表 2-1 各种表面活性剂 Δ μ 值及整理效果
2. 柔软剂的化学结构与柔软性能的关系 柔软剂的化学结构主要由疏水性基团和亲水性基团两大部分组成,下面主要介绍这两部分对柔软剂柔软性能的影响。
(1) 疏水基对柔软性能的影响: 柔软剂的柔软平滑作用,主要来自直链脂肪烷烃结构。
一般认为,C—C 键在保持键角 109°28'的情况下,绕单键进行内旋转,使长链形成无规则排列的卷曲状态,从而形成了分子长链的柔曲性。当在有外力的作用的情况下,由于长链分子的这种柔曲性,能赋予其延伸、收缩的性能,这样,柔软剂分子分布在纤维表面就能起到润滑作用,降低了纤维间的动、静摩擦系数,增加了织物的平滑柔软性。
疏水基的烷基若呈细长链形,则有利于分子链的凝聚收缩,增加了分子的柔曲性,因此常用直链碳氢链基化合物为原料制备柔软剂,且碳原子数高的比碳原子数低的效果更好。
而有机硅柔软剂的柔软平滑作用,则是由于有机硅结构中的甲基(疏水基) 定向排列,从而使甲基之间有很大的空隙。因此,连接在硅原子上的甲基像张开的伞面绕着连接在其上的硅原子转动,甲基几乎能将硅氧烷链蔽覆。
由于非极性的甲基能使大分子链间引力降低,从而使甲基硅氧烷分子呈螺旋形或线圈形结构。当用有机硅柔软剂处理织物时,氧原子吸附在织物纤维表面,柔软剂分子链的键角在外力作用下可以改变,外力取消后键角又可复原,从而使分子链可自由收缩,赋予织物弹性。
当织物经有机硅柔软整理剂整理后,便在表面形成了一层透气、透明,并具有坚韧、柔曲和拒水等性能的连续薄膜,使织物获得柔软、平滑的手感。
(2) 亲水基对柔软性能的影响: 亲水基有阴离子、非离子、阳离子和两性离子型。但即便是同类型的亲水基,它们在性质上也有很大的差异。从图 2-15 可以看出不同类型的表面活性剂和摩擦系数的关系。
对降低静摩擦系数起主要作用的柔软剂,应以阳离子型柔软剂及多元醇非离子型柔软剂为主。当然,柔软平滑要兼顾动、静摩擦系数和表面张力的降低,所以一般柔软剂均采用几种表面活性剂复配,取长补短,以期达到柔软整理要求的效果。
图 2-15 不同表面活性剂和摩擦系数的关系
μd—动摩擦系数 μs—静摩擦系数
3. 常用的柔软剂种类及性能 柔软整理中所用柔软剂是指能使织物产生柔软、滑爽作用的化学药剂。目前所使用的柔软剂主要有三大类: 表面活性剂类柔软剂、反应型柔软剂及有机硅系等非表面活性剂类柔软剂。
(1) 表面活性剂类柔软剂: 大部分柔软剂品种属于表面活性剂类柔软剂。阴离子型和非离子型柔软剂过去主要用于纤维素纤维织物的柔软整理,现在应用相对较少。阳离子型柔软剂既适用于天然纤维织物,也适用于合成纤维织物的整理,是应用较广泛的一类。两性型柔软剂品种较少。
①阴离子型柔软剂: 这是一类应用最早的柔软剂,但由于天然纤维在水中也带负电荷,所以这类柔软剂不易被天然纤维织物吸附,柔软效果差,且耐用性差,对硬水、酸性介质及电解质都敏感。常用的有动植物油的硫酸化物(土耳其红油等) 、脂肪醇类、无机酸酯盐、磺化琥珀酸酯等。其中磺化琥珀酸酯是一类重要的阴离子型柔软剂,柔软性和平滑性均较好,除适宜于纤维素纤维织物的柔软整理和油剂组分外,还可用于丝绸精练,能防止擦伤; 脂肪醇磷酸酯除了作为腈纶织物柔软剂之外,还主要作为抗静电剂。
②非离子型柔软剂: 非离子型柔软剂不带电荷,对纤维的吸附性、耐洗性较差,但与其他整理剂的相容性好,且对硬水、盐类的稳定性好。最大的优点是不会使织物泛黄或使染料变色。主要应用于纤维素纤维织物的后整理及作为合成纤维油剂中的柔软和平滑组分。但这类柔软剂对织物的整理效果是暂时性的,且品种不多。主要类别有: 脂肪酸聚乙二醇酯、二乙醇脂及酰胺、季四醇脂肪酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸单酯及聚醚类等。聚醚类柔软剂具有优良的耐高温性能,特别适用于作为高速缝纫线的平滑剂。
③两性型柔软剂: 两性型柔软剂是为了克服阳离子型柔软剂的缺点而发展起来的,对合成纤维的亲和力较强,没有泛黄和使染料变色等副作用。但柔软效果不如阳离子型柔软剂,且品种较少,一般和阳离子型柔软剂配合使用。
④阳离子型柔软剂: 阳离子型柔软剂是目前应用最广泛、最重要的一类柔软剂,柔软效果好。其特点是: 对各种天然纤维和合成纤维的吸附性好,结合力强,且具有一定耐洗性; 用这类柔软剂进行柔软整理可获得优良的柔软效果,织物手感滑爽、丰满; 它可使合成纤维具有一定的抗静电性能,并能改进织物的耐磨性和撕破强度; 价格便宜,使用方便。它的缺点是阳离子型柔软剂与阴离子型助剂不相容,不能与阴离子染料、增白剂或助剂同浴处理,有些阳离子柔软剂有泛黄现象,阳离子型柔软剂与荧光增白剂和某些染料会相互发生作用,影响织物尤其是棉织物的白度,并使某些染料的色光改变、日晒牢度降低,因此,它的使用也受到一定的限制,一般情况下不能和阴离子型表面活性剂合用。从结构上看,阳离子型柔软剂主要为烷基叔胺盐或季铵盐类、烷基咪唑啉季铵盐和吡啶季铵盐等。
(2) 反应型柔软剂: 也称为活性柔软剂,它是一种能与纤维分子中的羟基发生反应形成酯键或醚键共价结合的柔软剂。因其具有耐磨、耐洗的效果,故又称为耐久性柔软剂。
①酸酐类衍生物柔软剂: 有两个分子的脂肪酸脱水生成的酸酐化合物,或由一个分子的脂肪酸本身脱水生成的烯酮(R— CH ===C ===O) 化合物,可以和—OH、发生反应生成脂键结合,处理后织物具有耐洗、耐酸、耐碱和拒水性能,且手感柔软。一般用于纤维素纤维织物的柔软整理,反应式如下:
整理后的织物具有耐久的柔软和拒水效果。由于烯酮还可以和—NH2、—COOH 等发生反应,故可用于羊毛、丝绸、锦纶等织物的整理。
②羟甲基硬脂酰胺: 羟甲基硬脂酰胺分子中含羟甲基活性基团,在高温下,经酸性催化可与纤维素纤维反应,反应式如下:
③吡啶季铵盐类衍生物: 这类柔软剂除了具有良好的柔软性能外,还具有优良的拒水性能,也可以作为拒水整理剂使用。国外商品有 Velan PF 和 Zeilan PA,国内防水剂 PF 和防水剂 PA均属此类。
Velan PF 对热较敏感,高温处理后,一部分分子与纤维素分子上的羟基或蛋白质上的氨基发生化学键合,另一部分则变成具有高疏水性的双硬脂酰胺甲烷,包覆于纤维表面,使织物具有耐久的柔软、拒水性能,反应式如下:
大多数反应型柔软剂在整理过程中需经一定条件的高温处理,以促进反应性基团与纤维分子的化学反应,这样能显著提高整理效果的耐洗性能。由于这种反应型柔软剂一般均较活泼,故不宜长期贮存,溶解时应用 40℃以下的冷水,并应随配随用。
(3) 有机硅系柔软剂: 有机硅系柔软剂的主要成分是硅氧烷基聚合物及其衍生物,也称硅氧烷、硅醚或硅酮。由于其纯态多为不溶于水的油状液体,故又称硅油,在这类柔软剂分子结构中,硅氧原子以共价键相间排列构成主链,并配以各种不同的官能团侧链,它们相互之间具有不同的分子结构和相对分子质量。但由于它们的相对分子质量都很大,一般不溶于水,故都加工成乳液来应用。结构通式如下:
其中,R 为有机基、—H、—OH 等,n 为聚合度。
①聚二甲基硅氧烷: 简称甲基硅油,分子结构如下:
这类柔软剂属早期应用的一类有机硅柔软剂,由于其侧链及端基是甲基(或乙基) ,聚合度不高,没有反应性基团,故不能与纤维发生反应,也不能自身交联成网状结构,整理后,织物的手感、牢度及弹性一般不理想。
此类柔软剂适用于涤/棉,涤/黏等织物,能赋予织物一定的平滑性、柔软性,也能与 2D 树脂同浴使用,在一定程度上提高织物弹性,改善织物手感。
②聚甲基氢硅氧烷: 分子结构式如下:
聚甲基氢基硅氧烷一般被制成乳状液,在酸性有机金属盐(锌、钛等) 的催化作用下,经高温焙烘,其分子结构中的 Si—H 键可以经空气氧化或水解成羟基,并进一步缩合、交联、固化成具有一定强度和弹性的网状薄膜,包覆在纤维表面。由于键合作用,其分子结构中的 Si—O 键指向纤维,增加了有机硅膜与纤维的固着力,而疏水基朝向基布外呈定向排列,赋予织物优异的拒水性能。但经其整理后,织物的手感不够理想,且随着堆放时间的延长,手感会变得越来越硬,故一般情况下,均将它与端羟基聚硅氧烷乳液一起使用,能使织物获得优良柔软性和拒水性。
③羟基聚二甲基硅氧烷: 简称羟基硅油,其结构特点是在聚二甲基硅氧烷分子两端由羟基取代,使其具有一定的亲水性。分子结构式如下:
单独应用时,它主要用于合成纤维织物,如涤纶仿毛织物,整理之后织物手感柔软、滑爽、丰满,仿毛感强,而且有一定的抗起毛起球和抗静电效果。
羟基硅油与聚甲基氢基硅氧烷合用时,在催化剂和高温焙烘作用下,相互交联形成网状结构。除了能赋予织物优良的柔软、滑爽感外,还使织物具有一定的抗皱性,同时不降低纤维强力,且耐洗性良好。这类柔软剂的商品化产品非常多,根据乳化剂的不同,可分为阳离子型、阴离子型和非离子型。羟基聚二甲基硅氧烷乳液是目前国内外最广泛应用的一类有机硅类柔软剂。
羟基聚二甲基硅氧烷可用作树脂整理的柔软组分,有助于提高织物的干、湿回弹性及洗可穿性能,改善织物强力。但由于此类柔软剂乳液的颗粒很难控制达到细小、均一效果,因此乳液的稳定性也很难掌握,在应用中常有破乳飘油现象,造成织物表面产生油斑、油沾等疵病。
④反应性聚甲基硅氧烷: 这是一类有反应性基团的聚甲基硅氧烷,也称作改性硅油,其分子结构如下:
其中,n和m两部分为嵌段共聚时的聚合度;R一般为-CH-,X=-NR、-OH-CONH2\
等。
由于在聚合体的侧链上引入了上述反应性基团,可进一步提高其反应活性,有利于柔软、防皱、防起球、亲水、吸湿、抗静电等作用。
改性硅油主要有环氧改性、醇基改性、醚基改性、环氧和聚醚改性、羧基改性、氨基改性等类型,它们的结构不同,性能也不同。
a. 环氧改性硅油: 此类产品为乳液,加工后织物有耐久的柔软性,回弹性提高,若与其他硅类或非硅类亲水性柔软剂拼用,可提高织物的亲水性,织物加工整理之后具有温暖感。
b. 醇基与醚基改性硅油: 聚合体中因引入醇基或醚基,使产品可直接溶于水,无须制成乳液,又由于它们的亲水性,故能提高织物的吸湿、抗静电和防沾污等性能。
c. 环氧和聚醚改性硅油: 这类柔软剂能自身乳化,除具有耐洗性、柔软作用外,还具抗静电、防污等性能。
d. 羧基改性硅油: 这类有机硅柔软剂适于羊毛和锦纶织物的柔软整理,干洗时也具有良好的牢度。
e. 氨基改性硅油: 又称氨基硅油,适用于高档纺织品的整理,如应用于毛织物或化纤仿毛织物上,具有优良的柔软、丰满的手感,耐洗性好,且应用工艺简单,整理织物时,当水分蒸发后即发生交联,并可室温固化。但由于氨基的存在,使经这类柔软剂整理后的织物易泛黄,泛黄程度随氨基中活泼氢的减少而有所改善,但同时柔软性也随之降低。
(4) 聚乙烯乳液: 低分子聚乙烯经氧化处理,并控制其反应产物达到一定酸值后用乳化剂乳化,可用于柔软整理,以改善织物的手感,提高织物的柔软平滑性,对提高织物撕破强力,耐曲磨性也有一定的帮助。
4. 柔软整理工艺
(1) 浸轧法: 浸轧法常用于匹布加工,对所有柔软剂都适用,并可用于大批量连续性生产。该方法给液均匀,能保证一定量的柔软剂施加到织物上,经烘干或高温热处理即可。若烘干过程采用松式烘干,则柔软整理的效果更好。柔软整理还常与增白或防皱整理同时进行,浸轧法工艺流程及工艺条件如下:
织物浸轧整理液[柔软剂用量 1% ~3% (owf) ,温度 30 ~50℃,布速 40 ~70m/min]→热风拉幅烘干(105 ~120℃) 。
如果棉织物需要增白,则可在柔软整理液中加入荧光增白剂。若用荧光增白剂 VBL,即可采用上述工艺流程及条件进行整理,VBL 的加入量为 1 ~3g/L,并加入适量的涂料着色剂; 若用荧光增白剂 DT 进行增白,则除按上述工艺流程及工艺条件加工外,烘干后的织物还要在 160 ~180℃ 焙烘 30 ~ 50s,再平洗、烘干,DT 的加入量为 5 ~ 25g / L。
目前使用的有机硅柔软剂大多数需用乳化剂乳化,配制成乳液。根据所用的乳化剂的离子性,可分为非离子型、阳离子型和阴离子型乳液产品,现多用阳离子或非离子型乳化剂。在应用反应性有机硅系柔软剂时,需经高温焙烘,使之在织物表面交联,形成弹性膜,从而提高织物的柔软性。
(2) 浸渍法: 适用于各种类型纺织品(纱线、成衣、针织品等) 的柔软整理,也可用于散纤维加工。浸渍法一般在绳状水洗机、转鼓式水洗机、染纱机、溢流染色机或水槽内进行,浴比(1∶ 10) ~ (1∶ 20) ,柔软剂用量 0. 5% ~ 1. 5% (owf) ,温度为 30 ~ 60℃,处理时间 10 ~ 20min,脱液后用松式热风烘干即可。
二、硬挺整理
织物的硬挺整理是通过浸轧硬挺剂,使织物纱线中的纤维之间在一定条件下产生了黏结作用,硬挺剂在纤维内部、纤维之间或纤维的表面形成薄膜或产生交联,从而使织物产生硬挺、厚实、丰满的手感。
硬挺整理是极为重要的一种织物风格整理。它被广泛地应用于装饰织物的后整理中,其中对窗帘布、箱包布、经编织物尤为重要。从整理效果来讲,除与化学整理相结合的硬挺整理外,大多属于暂时性整理。
(一) 硬挺整理液
织物硬挺整理所用浆液组分因整理要求不同而异。整理液中一般含有浆料、填充剂、防腐剂、着色剂及增白剂等。
1. 浆料 硬挺整理中,织物所用的硬挺剂主要是浆料。浆料一般可分为天然浆料、改性浆料及合成浆料三大类。
(1) 天然浆料: 织物硬挺整理所用的天然浆料有小麦淀粉、玉蜀黍淀粉、马铃薯淀粉、橡子粉、槐豆粉、田仁粉、海藻酸钠及动植物胶等。其中应用最多的为小麦淀粉和玉蜀黍淀粉。经这类浆料整理之后,织物的硬挺度好,但黏着力较低,不耐洗,属于暂时性整理。一般用于天然纤维织物的硬挺整理,且工艺简单,主要通过浸轧、烘干即可。
(2) 改性浆料: 改性浆料就是将天然浆料进行化学改性的产物。如一般淀粉分子中含有羟基而具有醇的性质,可以进行醚化,制成改性淀粉; 纤维素经化学处理后所制得的浆料称纤维素浆料。其中应用最多的是中取代度、中黏度的羧甲基纤维素(CMC) 等。通过化学改性可以改善这些天然浆料的增稠性、溶解度、黏度、上浆效果等性能。
(3) 合成浆料: 合成浆料是通过化学反应合成的高分子化合物,与天然浆料相比,它不易发霉、腐败且耐洗性好。合成浆料的浆膜有较高的强度和较大的延伸性,透明度好,并且可以根据工艺要求,人为地控制高分子聚合特性,从而达到改善不同织物的硬挺度的要求。目前,国内应用较多的合成浆料有聚乙烯醇(PVA) 、聚丙烯酸酯(PMA) 及脲醛树脂或三聚氰胺—甲醛树脂。
①聚乙烯醇(PVA) : 用作织物硬挺整理的聚乙烯醇可根据织物纤维特性而选用,全醇解、中聚合度的聚乙烯醇适合纤维素纤维织物,部分醇解的聚乙烯醇对疏水性纤维有很高的黏着力。部分醇解的聚乙烯醇皮膜柔软,弹性好,吸湿性较好; 而可完全醇解的聚乙烯醇皮膜坚硬,吸湿性差。
②聚丙烯酸酯(PMA) : 将交联型聚丙烯酸酯乳液作为永久性硬挺整理剂处理纺织品,可以得到优良和耐久的硬挺效果,具有抗悬垂性和耐磨损性,整理后的织物还能保持尺寸的稳定。
③脲醛树脂或三聚氰胺—甲醛树脂: 这一类硬挺整理剂使用起来比较复杂,整理效果不够理想,还会对环境造成污染。如六羟甲基三聚氰胺树脂(HMM) 用作硬挺整理时,即使经过甲醚化处理,游离甲醛含量还大于 1%,定形时大量游离甲醛逃逸在空气中,给操作环境造成极为不利的影响,而且织物上也会残留甲醛,影响人们的身体健康。应用时,为提高织物硬挺度,一般和淀粉、PVA 混配使用,作为织物硬挺整理的耐久性浆料。
此外,合成浆料还有聚醋酸乙烯乳液、聚丙烯酸酯和聚丙烯腈共聚物乳液、聚氨酯类等,它们都是不溶于水的高分子化合物,都具有良好的耐洗性。
2. 填充剂 织物硬挺整理过程中还要使用填充剂,其作用是填塞布孔,增加织物重量,使织物具有厚实、滑爽的手感,它是单面上浆整理液的重要组成部分。填充剂大多是无机盐或无机复盐,常用的有滑石粉、膨润土、硫酸钡、天然重晶石粉及陶土等。它们本身不具有黏性,而是依靠浆料黏附在织物上的。
3. 防腐剂 天然浆料在微生物作用下易腐败变质。为了防止浆液变质和整理后的织物贮存时发霉,浆液中应加入苯酚、甲醛、水杨酰替苯胺或乙萘酚等防腐剂。
(二) 织物硬挺整理设备
硬挺整理设备通常由浸轧机和烘干机两部分组成。随着织物硬挺整理的要求不同,设备的组成与选用也不相同。织物上浆后,一般都经过辊筒或热风初步烘干,再进行拉幅和焙烘。对于黏着性高的的浆料如聚丙烯酸酯,为了减少搭浆疵病,辊筒表面需要聚四氟乙烯喷涂,进行防粘处理。图 2-16、图 2-17 分别为不同的上浆方式。
1. 浸轧上浆 浸轧上浆采用浸轧上浆机,它有两辊和三辊两种。织物进行硬挺整理时,可根据织物上浆工艺的要求,采用不同的穿布方式进行一浸一轧、一浸两轧、二浸二轧或不浸面轧。两辊浸轧式[图 2-16(a) ]适用于稀薄浆液,由于浸渍时间长,上浆量多,常用于增重要求高的织物。两辊面轧式[图 2-16(b) ]适用于稠厚浆液,通过挤压作用,把浆液挤入纱线空隙中,给予织物丰满厚实的手感。
图 2-16 浸轧上浆
2. 单面上浆 单面上浆的目的是使织物具有较大的上浆量,织物进行上浆时不浸入浆槽(图 2- 17) ,只从给浆辊上面擦过,织物上的剩余浆液用玻璃刮刀刮除。当变动刮刀的角度和
图 2-17 单面上浆轧浆整理工艺流程
1—织物 2—导辊 3—给浆辊 4—刮刀 5—料槽
高度时,可以调节织物的上浆量和浆液在织物上的渗透程度。单面上浆要求织物只一面有浆料,不得透过另一面,故浆的稠度较高。
(三) 硬挺整理工艺
织物硬挺整理工艺比较简单,一般轧浆整理工艺流程如下:
一浸一轧或二浸二轧→预烘→拉幅烘干→(轧光)
对于采用热固型树脂或热固型树脂与普通浆料的混合物进行耐久性硬挺整理时,织物还需要进行焙烘。如甲醚化多羟甲基三聚氰胺与聚乙烯醇的混合浆料的硬挺整理时,其整理工艺处方和流程如下:
混合浆浸轧液处方:
六羟甲基三聚氰胺树脂(HMM) (50%) 300g/L
聚乙烯醇 25g/L
氯化镁 20g/L
渗透剂 JFC 1g/L
工艺流程:
二浸二轧(轧液率为 65% ~70%) →预烘(90 ~100℃) →焙烘(150 ~155℃、3 ~4min) →水洗→烘干、落布