（纺织材料与纺织品设计专业论文）涤纶海岛丝麂皮绒织物的开发和染整工艺研究.pdf

工9 3 0 1 7 8摘要随着超细纤维的出现，仿麂皮已经到达了对天然麂皮绒仿真超真的效果，深受消费者的青睐。但随着人们生活水平的提高以及环保意识的增加，人们对麂皮绒产品的外观和功能性提出了更高的要求。由于超细纤维的直径较普通涤纶纤维要细得多，从而使得麂皮绒织物的染整性能不同于一般涤纶织物的染整性能，所以对于麂皮绒织物来说，染整处理是关键，虽然近几年我国在超细纤维产品的染整处理方面的研究取得了很大的进步，但还不够成熟。另外，衡量麂皮绒织物好坏的一个重要的指标是“书写效应”，但至今还没有“书写效应”风格评定的定量指标。针对上述现状，本课题的目的主要是开发出一系列具有一定花色、风格、功能的麂皮绒产品，这将能更好地满足人们的需要，也是一些法律、法规和标准的要求；探索麂皮绒织物的后处理i 艺；建立“书写效应”风格评价的方法，这将是理论上的一个重大突破，对迸一步开发麂皮绒新产品具有重要的指导意义。本课题通过织物组织的变化和原料的选取开发出了各种具有不同花纹效果的小花纹麂皮绒新产品、色织效果的新产品和舒适性新产品，系统地比较了纯涤纶麂皮绒和含棉麂皮绒的耐用性、舒适性和风格；测试和分析了麂皮绒织物的失重率和缩率随n a o h 浓度、处理温度和处理时间的关系，还测试和分析了不同失重率织物的部分性能；研究了麂皮绒新产品的染色性能；利用两种不同的方法对麂皮绒进行阻燃处理，测试和分析了不同阻燃荆、不同方法的处理效果；给出了“书写效应”的明确定义，对“书写效应”进行了初步的等级划分，建立起了“书写效应”的评定方法。通过大量的实验可知：含棉麂皮绒具有良好的保暖性和吸湿性，透气性稍差，在耐用性方面，除经向拉伸性能较纯涤纶麂皮绒稍好外，其它耐用性都较纯涤纶麂皮绒要差；失重率随n a o h 浓度和保温温度的增加而增加，麂皮绒织物的经纬向缩率随n a o h 浓度和温度的增大而增大，但随n a o h 浓度和温度的进一步增加，缩率的增加程度变小，随着减量处理时间的延长，失重率增加，但时间增加到一定值时，失重率增加渐缓，最佳的失重率范围为1 8 9 2 1 7 6 ；麂皮绒织物染色的最高保温温度为1 1 0 。c1 2 06 c ，分散红e - r d 在麂皮绒织物上有较好的提升性；书写效应值与其影响因素之间的关系为：野= 8 2 7 6 8 0 5 6 8 1 0 i n 。r 一1 1 1 1 1 1 i 一3 2 3 7 1 0 。p t 2 2 0 3 8 1 0 。岛2关键词：超细纤维麂皮绒失重率阻燃上染率书写效应t h ed e v e l o p m e n to fs u e d e sm a d eo fs e a - i s l a n ds u p e r f i n ef i b e ra n dt h er e s e a r c ho ni t sd y e i n ga n df i n i s h i n gp r o c e s sa b s t 队c tw i t ht h ed e v e l o p m e n to fs u p e r f i n ef i b e r , t l l em a n - m a d es u e d ec a l ls i m u l a t et h en a t u r a lo n ei na p p e a r a n c e ，a n de v e nt h eq u a l i t yo fm a l l m a d es u e d ec a ne x c e lt h a to fm a n m a d es u e d e ，w h i c hm a k e sp e o p l ea p p r e c i a t em a n m a d es u e d ev e r ym u c h h o w e v e r , w i t ht h ei m p r o v e m e n to fp e o p l e sl i v i n gl e v e la n dt h ei n c r e a s eo fp e o p l e se n v i r o n m e n t a lc o n s c i o u s n e s s ，m a n - m a d es u e d ew i t hg o o da p p e a r a n c ea n df u n c t i o nw i l lb ed e v e l o p e dt om e e td e m a n d so fc o n s u m e r s t h ed i a m e t e ro fs u p e r f i n ef i b e ri sm u c hs m a l l e rt h a nt h a to fc o m m o np o l y e s t e rf i b e r , w h i c hm a k e st h ep r o p e r t yo fd y e i n ga n df i n i s h i n go fm a n - m a d es u e d ed i f f e r e n tw i t ht h a to ff a b r i c sm a d eo f c o m m o np o l y e s t e r s ow h a ti si m p o r t a n tm o s ti st h ep r o c e s so f d y e i n ga n df i n i s h i n gf o rm a n m a d es u e d e a t h o u 曲g r e a ts u c c e s si ns t u d y i n gf a b r i c sm a d eo fs u p e r f i n ef i b e rh a sb e e na t t a i n e d ，t h et e c h n i q u ei ss t i l li m m a t u r e t h em o s ti m p o r t a n ti n d e xo fe s t i m a t i n gt h eq u a l i t yo fs u e d ei s “w r i t i n ge f f e c t ，b u tw el a c kt h er e l a t i o n s h i pi nq u a n t i t yb e t w e e n w r i t i n ge f f e c t a n df a c t o r sa f f e c t i n g w r i t i n ge f f e c t ”a c c o r d i n gt ot h eb r i e fa b o v e ，t h em a i na i m so ft h i st o p i cw e r ea sf o l l o w s f i r s t l y , w ew o u l dd e v e l o pas e r i e so fm a n m a d es u e d e sw i t hs p e c i a lp a t t e r n s ，s t y l e so rf u c t i o n st om e e tn e e d so fc o n s u m e r sa n dd e m a n d so fs o m el a w sa n ds t a n d a r d s s e c o n d l y , w ew o u l dr e s e a r c hp o s t t r e a t i n gp r o c e s so fm a r l m a d es u e d e ，f i n a l l y , w ew o u l ds e tu pt h em e t h o do fa s s e s s i n g“w r i t i n ge 虢c t ，w h i c hw o u l db eav i t a lb r e a k t h o u g hi nt h e o r ya n dp r o v i d eg u i d a n c ei nh e l p i n gp e o l ed e v e l o pm a n - m a d es u e d e s i nt h i sp a p e rw ed e v e l o p e dv a r i o u sn e ws u e d e sw i t hd i f f e r e n tp a t t e r n s ，“c o l o r e dw e a v i n g e f f e c ta n dc o m f o r t a b i l i t yb y c h a n g i n gw e a v e so ff a b r i c sa n da r r a n g i n gd i f f e r e n tm a t e r i a l s w ea l s oc o m p a r e ds y s t e m a t i c a l l ye n d u r a n c e ，c o m f o r t a b i l i t ya n ds t y l eo fs u e d em a d eo fp u r ep o l y e s t e ra n ds u e d ew i t hc o t t o n a n dw et e s t e da n da n a l y s e dr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed e w e i g h t i n gr a t i oo fs u e d ea n dt e m p e r a t u r e ，c o n c e n t r a t eo fn a o ha n dt i m e m e a n w h i l ew er e s e a r c h e dd y e i n gp r o p e r t yo fn e wm a n m a d es u e d e w et r e a t e ds u e d eu s i n gv a r i o u sf l a m e r e t a r d a n ta g e n t sb yt w od i f f e r e n tw a y sa n dt e s t e da n da n a l y z e df l a m e r e t a r d a n te f f e c t a tl a s tw ed e f i n e d w r i t i n ge f f e c t ”，r e g u l a t e dt h eg r a d e so f “w r i t i n ge f f e c t a n ds e tu pt h em e t h o do f a s s e s s i n g “w r i t i n ge f f e c t ”s o m ec o n c l u s i o n sw e r ea b l et ob eo b t a i n e db yan u m b e ro f e x p e r i m e n t s f i r s t l y , c o m p a r e dw i t hs u e d e sm a d eo fp u r ep o l y e s t e r , s u e d e sw i t l lc o t t o nh a df i n eh e a ti n s u l a t i n ga b i l i t ya n dm o i s t u r es o r p t i o nc h a r a c t e r i s t i c sb u tp e r m e a b i l i t y a n de n d u r a n c eo fs u e d ew i t hc o t t o nw a sw o r s et h a nt h a to fs u e d e sm a d eo fp u r ep o l y e s t e rb u tw a r pt e n s i l ep r o p e r t y s e c o n d l yd e w e i g h t i n gr a t i oa n dw a r ps h r i n k a g ea n dw e f ts h r i n g k a g ei n c r e a s e dw i t hi n e r e a c eo fc o n c e n t r a t eo fn a o ha n dt e m p e r a t u r e ，b u tw h e ns h r i n k a g er a t i oa t t a i n e ds o m ev a l u e ，t h ei n c r e a s er a t ed e c r e a s e d a n dw ef o u n dt h ec h a n g er u l eo ft h ed e w e i g h t i n gr a t i ow i t ht h ec h a n g eo ft r e a t i n gt i m ew a ss i m i l a rt ot h a to fs h r i n k a g ew i t l lt h ec h a n g eo fc o n c e n t r a t eo fn a o ha n dt e m p e r a t u r e m e a n w h i l ew ea l s ok n e wt h a tt h eb e s tr a n g eo f t h ed e w e i g h t i n gr a t i ow a s18 9 2 1 7 6 t h i r d l y , t h eh i g h e s td y e i n gt e m p e r a t u r eo f m a n - m a d es u e d ew a s1 1 0 - - 1 2 0 t h eb u i d i n gu pp r o p e r t yo fd i s p e r s er e de r db yw h i c hm a n m a d es u e d ew a sd y e dw a sv e r yg o o d t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ev a l u eo f “w r i t i n ge f f e c t ”a n di t sf a c t o r sw a sa sf o l l o w s r = 8 2 7 6 8 0 5 6 8 1 0 i n 。r 1 1 1 1 1 1 1 - 3 2 3 7 1 0 4 岛2 2 0 3 8x l o 一3 2q i n g s h e n gl i u ( t e x t i l em a t e r i a l s & f a b r i cd e s i g n )d i r e c t e db yp r o f e s s o r y a f e n gd u a nk e yw o r d s ：s u p e r f i n ef i b e r , s u e d e ，d e w e i g h t i n gr a t i o ，f l a m e - r e t a r d a n t ，d y e - u p t a k e ，w r i t i n ge f f e c t 第】章绪论1 绪论麂皮属于绒面革的一种。由于这种绒面革是天然麂皮经过干燥磨绒和染色制得的，所以得名麂皮。后来，因为用猪、羊、牛皮生产的绒面革与麂皮相似，所以也叫麂皮“1 。天然麂皮的绒毛是由胶原质的底版为主体结构，经过表面涂有金刚砂的研磨辊研磨，将皮革的网状蛋白质擦毛，在底版的表面产生了一层很细的绒毛，通过电子显微镜观察到其表面是互相交织的纤维簇，底根和绒毛的纤维极细，这种细密的纤维毛层赋予了麂皮特有的外观风格“书写效应”m ，。天然麂皮因其绒毛密集细腻，不损伤镜面，因此广泛用于光学等工业领域，后由于其手感丰满柔软，也大量用于猎装等外衣面料，从此需求量日益增长。但由于受到资源、产量、价格等限制，天然麂皮在很长的岁月里只限于有钱人使用。为满足更多消费者的需求，人们开始寻求其代用品，那就是仿麂皮。1 。仿麂皮织物最早是在日本发展起来的。在j i s ( 日本工业标准) 中，仿麂皮整理是指纺织品经起毛加工使之具有皮革外观和手感的整理技术“7 ”3 。现代麂皮绒产品，则是采用超细纤维织物经磨绒加工而成的合纤织物。本文就是基于海岛型复合超细涤纶长丝麂皮绒织物的新产品开发，重点探索了织物的前处理、染色及阻燃功能整理等后加工工艺。1 1 文献综述1 1 1 人造麂皮绒的发展历程人造麂皮整理技术的发展，经历了漫长的历程。“。7 “1早期，仅仅是在天然棉基布上进行磨绒。这是因为棉质基布成本低，吸湿透气性好，手感柔软，穿着也舒适。但由于强力低、绒毛易磨损脱落产生落毛和拟皮表观欠佳等方面的问题而进展缓慢。随着高分子化学的迅猛发展和织物涂层整理技术的开发，人造麂皮整理开始进入新的时期。这一时期虽仍以棉质基布为主进行植绒和剪毛，但已开始应用涂层整理技术，这使落毛、强度低等问题得到改善，但由于采用部分热固性树脂作为粘合剂，影响手感，所以仅限于装饰用材料。这一时期与早期的人造麂皮产品都仅仅是外观上的仿制，性能方面，特别是耐寒性、触感、透湿性、透气性等有待改进。1 9 6 3 年6 月，美国杜邦公司向市场推出了用单丝线密度为1 1 d t e x 的人造麂皮“c o r f a m ”。c o r f a m 与当时销售的人造麂皮不同，底布为聚酯纤维，其上由孔径为0 5 1 0l am 的透气聚氨酯海绵体构成，使c o r f a m 具有透气性，从而推动了人造皮革工业的发展。到上世纪7 0 年代适宜于人造麂皮加工的超细纤维技术在有了迅速发展，在纺成1 d t e x 单丝的基础上，出现了单丝1 1 o 5 5 d t e x 乃至0 5 5 d t e x 以下的合成纤维。进一步促使了人造麂皮的大量开发。这一时期，主要采用超细纤维作基布，再经过溶剂型单第1 章绪论组分聚氨酯树脂整理，最后进行磨绒加工。日本是最先研制超细纤维的国家，因而以超细纤维为基布进行人造麂皮整理也是在日本发展起来的。1 9 7 0 年日本东丽公司开发成功的人造麂皮“e c s a i n a ”，是继c o r f a m 之后，人类又一次利用超细纤维开发的新产品。当时，在日本对这种产品的评价并不高，但在巴黎商品展览会上受到极高的评价，并于1 9 7 5 年起开始流行，畅销欧美等地。超细纤维技术与聚氨酯树脂整理的结合，使人造麂皮制品在外观、触感、染色性和服用性等方面都达到了与麂皮难以区分的程度。人造麂皮还使天然麂皮本质的诸多不足( 如水洗会变硬且有收缩；品质、尺寸、厚度等均匀性差，易成为碎片，减少了可利用的部分；染色坚牢度差；手感重；有特别的臭味，易受虫蛀和发霉等) 得到了改善，从而越来越受到广大消费者的青睐。1 1 2 人造麂皮绒风格与超细纤维线密度之间的关系作为人造麂皮的基布，必须容易起毛，绒毛微细致密，要有一定的强度、耐磨性、透气性、透湿性，同时悬垂性也要好。有关资料介绍。1 ，只有选用超细纤维才能获得以上效果。由于超细纤维最显著的特征是其单丝直径远远低于普通纤维，为一般纤维的1 1 0 1 1 0 0 不等，这决定了超细纤维织物具有许多不同于常规纤维织物的特性。例如，织物具有柔软的手感，很好的悬垂性，飘逸的风格；手感光滑，光泽柔和，绒面感强：透气、透湿性能好，具有良好的穿着舒适性；单丝的绝对强度虽然低，但相对强度大，丝的总强度能满足使用要求，耐磨性好。此外，超细纤维具有化纤所共有的尺寸稳定性和洗可穿性。超细纤维的细度用线密度表示，线密度越小，应越明显，皮质感越好，手感越柔软、光滑、直径越细，绒面的绒毛均匀性越好，书写效细腻，仿真效果越好。所以，从某种程度上说，现代麂皮绒是随着超细纤维技术的发展而发展的。纤维线密度与绒面效果关系如表卜1所示。表卜1纤维线密度与绒面效果关系“1 1 3 超细纤维a 超细纤维的概念超细纤维的源于日本，合纤的超细旦化技术的源头，可追溯至最早的两组分共轭纤维。7 0 年代初期，复合纤维的分割技术在合纤仿真丝产品上取得成功，标志着超细纤维的正式诞生。随着日本合纤工业的发展及消费者对合纤性能不断的苛求，第1 章绪论7 0 年代曾经历了对合纤的改性时代。但单纯为模仿天然纤维性能的改性难于满足消费者的需求，8 0 年代中期，除部分特殊用途外，合纤几乎遭到被冷落的境地。对这一事实，日本各大化纤企业从崭新的观念合成纤维是一种依靠人类的智慧和努力具有无限可能性的纤维材料出发，开始了新的挑战。他们一方面继续着眼于合成纤维的仿天然化，同时又致力于发现各种化纤所具有的特种功能性，再附加以新的认识，用高超的技术手段终于开发出了天然纤维也难以比拟的高性能、高附加值的纤维材料。近年来，世界流行的“新合纤”就是以超细纤维为基础的新材料。对于超细纤维，国际上至今没有一个统一的定义，美国的p e t 委员会将单丝细度为0 3 d t e x 1 o d t e x 的纤维定义为超细纤维，a k z o 认为超细纤维的上限应为0 3 d t e x ，意大利则将0 5 d t e x 以下的纤维称为超细纤维，日本将单丝细度为0 5 5 d t e x 以下的纤维定义为超细纤维o “。在我国纺织工程专业统编教材中，规定单丝细度小于0 4 4 d t e x 的化学纤维称为超细纤维。在我国国家标准中规定的是纤度在0 4 旦以下的化学纤维。“”表卜2 列出了a k z o 公司对纤维纤度的分类“。表卜2a k z o 公司对纤维纤度的分类纤度d t e x分类粗旦纤维( g r a b e f i b e r s )中旦纤维( g e n e r a l f i b e r s )细旦纤维( f i n e - f i b e r s )微细纤维( m i c r o f i b e r s )超细纤维( u l t r a f i n e f i b e r s )超极细纤维( s u p e ru l t r a f i n e f i b e r s )最初的服用纤维纤度一般为3 4 d t e x ，称为常规丝，例如涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维的出现使服装风格变得飘逸潇洒，并且极易洗涤和保存，有着天然纤维无法比拟的优势。但这些合成纤维都具有透气性差、易起静电等缺点，穿着不舒适。于是人们不断对各种合成纤维进行改性处理，取得了很多显著成果。其中一种改性手段就是制备细纤度纤维。由于深受人们喜爱的飘逸舒适的桑蚕丝的纤度为i d t e x ，纺$ 0 l d t e x 的合成纤维取得成功后生产出了各种仿真丝面料，使服用纤维的品质上了一个新台阶。”。当涤纶单丝纤度小于0 8 2 5 d t e x 时，人们发现织物发生明显变化，表现在手感特别柔软，穿着舒适透气。具有真丝般外观、良好的悬垂性而备受青睐“。但纺制更细的纤维用常规纺丝和拉伸工艺很难实现，太细的纤维在拉伸过程中不容易均匀拉伸，而且容易断裂而出现毛丝，并且这种纤维的织造加工也存在很大的困难，穿着时也容易产生毛羽，而且最初的合成纤维与蚕丝、羊毛相比，没有身骨，而且有金属般光泽，特别是对于涤纶来说，其发色性更差”1 。把纤维超细化以后，会使这些缺陷更加明显。由此可见，无论是生产加工，还是实际应用超4o3210o 3，0407oo 721( t ) 可知，温度升高聚酯的自由体积分数增加，即链段的活动空间增大，纤维分子链的活动单元数增加，纤维的致密度下降，羰基与o h 。接触反应的频率增加，失重率也增加，所以温度的提高有利于纤维的碱水解反应的发生。6 “。图3 - 6 一浴法处理温度、n a o h 浓度与织物失重率的关系d 温度和n a 0 1 - 1 浓度对缩率的影响由图3 7 和3 8 可知，随着n a o h 浓度的增加，织物的经纬向缩率增加，但随着浓度的进一步增加，缩率的增加程度变小；随着温度的增加，织物的经纬向的缩率也随之增加，但随着温度的进一步增加，缩率的增加程度减小。织物经向缩率产生这种规律的主要原因可能是，随着n a o h 浓度的增加，温度的升高，织物的失重率越大，高收缩丝可活动的空间越大，最后缩率就越大，但随着浓度和温度的进一步增加，其缩率基本达到最大值，所以缩率增加的程度减小。随着温度增加缩率增加的另原因是，高收缩丝的结晶度低，温度越高，对大分子链段运动的束缚力越小，使得非晶区高取向的大分子越易解取向，从而产生纤维宏观上的收缩越大。第3 章海岛型复合超细涤纶丝麂皮绒织物的前处理工艺研究格最镕觚r圈a 定型前培糠的m 度a1 1目b 型月图3 - 7 经向缩率与处理温度、n a o h 浓度的关系h 嘴液的浓度k 】1用b 型图3 - 8 经向缩率与处理温度、n a o h 浓度的关系e 形态分析由附表1 4 可看出织物的经纬向的缩率相差很大，经向缩率远大于纬向缩率，经向缩率约为纬向缩率的2 1 倍。这是由用于海岛混纤的组成所决定的，其处理前后的纵向形态如图3 - 9 所示。由图3 9 可观察到复丝被开纤后，还有粗纤维，这些粗纤维就是复丝中的高收缩丝。高收缩聚酯纤维具有低结晶、高取向的超分子结构特点，在适当的温度下受热时，由于其结晶度低，对大分子链段运动的束缚力小，使得非晶区高取向的大分子产生解取向，从而产生纤维宏观上的高收缩。海岛丝一般与这种高收缩丝复合使用，使织物在染整处理时充分收缩，从而充分体现产品的风格。f 处理时间对织物失重率的影响涤纶织物碱减量处理时，当浓度、温度确定以后，时间即是控制失重率的决定因素。由图3 1 0 可知，随着减量处理时间的延长，失重率增加，但时间增加到一定值( 2 0 m i n ) 时，失重率增加渐缓。这是因为随着处理时间的增加，n a o t t 与聚酯的反映更充分，并且n a 0 h 的利用率也相应提高，所以失重率增加：同时又因第3 章海岛型复合超细涤纶丝麂皮绒织物的前处理工艺研究为o h 一参与化学反应而导致体系内o h 一浓度降低，使水解反应速度减慢，一定时间后反应趋于平衡。翔鹭1 7 7 8 d t e x 4 8 f 海岛丝开纤前( 放大倍数：4 0 0 倍)图3 - 91 5水菡，。水5翔鹭1 7 7 8 d t e x 4 8 f 海岛丝开纤后( 放大倍数：4 0 0 倍)海岛丝复丝处理前后的纵向形态时间m i n图3 1 0 失重率与处理时间的关系3 3 3 失重率对织物性能的影响a 实验( 1 ) 实验材料同一规格不同处理工艺的织物若干。( 2 ) 实验仪器h d 0 2 6 多功能电子织物强力仪：南通宏大实验仪器有限公司，y g l 4 1 织物厚度仪；常州第二纺织机械厂，硬挺度仪：绍兴文理学院，y g 4 6 1 a 型织物中低压透气量仪：宁波纺织仪器厂。( 3 ) 实验方法第3 章海岛型复合超细涤纶丝麂皮绒织物的前处理工艺研究1 ) 断裂强力的测定( 同2 2 3 a ( 1 ) )2 ) 透气性的测定( 同2 2 3 b ( 1 ) )3 ) 弩曲刚度的测定用斜回法测滑出长度l ，试样尺寸( 长宽)数：5 次。然后用下面的公式3 - 6 和3 - 7 进行相关参数的计算。c o s ! pl弯曲长度c = 7 ( _ 方) 3 m )当0 = 4 5 时，c = 0 4 8 7 ，( c m )弯曲刚度b = g ( 0 4 8 7 1 ) 3x 1 0 。( n m )1 5 c m 2 c m ，测试次( 3 - 6 )( 3 7 )式中，e 一织物的平方米重量( g m 2 )4 ) 厚度的测定用y g l 4 1 织物厚度仪测定织物的厚度，加压为2 5 c n ，测试次数为l o 次。( 4 ) 结果与讨论表3 - 5 不同失重率麂皮绒织物的主要性能测试结果由表3 5 可知，随着失重率的增加，织物的弯曲刚度( 经向和纬向) 从总体上呈下降趋势，但经向在失重率为2 4 0 3 处，纬向在失重率为1 8 9 处，弯曲刚度都有一个回升；透气性随着失重率( 在0 2 6 1 1 的范围内) 的变化，变化趋势不明显；随着失重率的增加，经向断裂强力逐渐减小，而纬向是先减小后增加再减小，在研究的范围内总体趋势是增加的；织物的厚度在研究的范围内随着失重率的增加呈增加的趋势。第3 章海岛型复合超细涤纶丝麂皮绒织物的前处理工艺研究对普通涤纶织物而言，随着失重率的增加，其经纬向的弯曲刚度、断裂强力和厚度应该逐渐减小，透气性逐渐增加。导致麂皮绒织物与普通涤纶织物性能随失重率的变化而产生不同变化趋势的原因，主要是由于经向麂皮绒织物经向海岛丝中的高收缩丝而引起的。减量使弯曲刚度、断裂强力和厚度减小，透气性增加，而经向混纤丝的收缩使这些性能朝相反的方向变化。变化异常点就是由混纤丝的收缩作用产生的性能变化占优的结果。从表3 5 所示的结果和麂皮绒织物的性能要求可知，对于小花纹麂皮绒织物而言，当失重率在1 8 9 2 1 7 6 的范围内时，织物的性能较好。最佳失重率范围所对应的前处理工艺即为最佳工艺，即在附表1 、2 、3 、4 中对应最佳失重率范围的条件为最佳条件。第4 章麂皮绒织物的染色性能研究4 麂皮绒织物的染色性能研究由于涤纶超细纤维线密度比常规纤维低得多，故有异于常规纤维的染色特性，主要表现在上染速率、上染量、染料提升性、表观颜色深度、匀染性、移染性、颜色鲜艳度以及染色牢度等和常规纤维有明显的区别。线密度低带来的表面积增加，首先引起染色时对染料吸附和解吸程度的增加，吸附程度的增加导致了上染速率的增加、湿牢度和耐光牢度的下降，其次是引起染色织物的表观色泽浓度降低。4 1 超细纤维的染色特性“r 8 r ”恤”“”“川4 1 1 染色深度超细纤维与普通纤维相比不容易染得深色，要获得相同的染色深度，超细纤维所需染料浓度要高得多。为了比较纤维细度对表观深度的影响，假定纤维为圆形截面，纤维结构相同，染料上染量正比于纤维的总面积的条件下，染成相同表观深度时，染料浓度与纤维线密度有如下关系：旦：1 孕( 4 - 1 )c ：1 死式中：c ，、c 2 分别为纤维1 和2 获得相同表观深度需要的染料浓度；矗、i ：分别表示纤维1 和2 的线密度。从式4 - 1 可以看出，纤维越细，所需染料越多。这主要是由于纤维细，比表面积大，对光的反射和散射能力强，表观色泽下降。因此超细纤维染色要选用染色饱和值高、提升性好和发色强度高的染料染色。4 1 2 上染速率超细纤维的总表面比普通纤维大得多，对染料的吸附速度也快得多，按照w i l s o n 和c r a n k 的有关染色理论，无限长的圆形纤维在有限染浴中的吸附速度和纤维半径的关系如下式所示：旦：厂f d f ，2 朋( 4 - 2 )c 。式中：c r t 时间内纤维上的染料浓度，c 一吸附平衡时纤维上的染料浓度，d 一扩散系数，r 纤维半径，e 一平衡时的上染百分率，芑一上染趋向平衡的速率。由式4 2 可知，上染速率与纤维半径的平方成反比，随着r 变小，上染速率将快速增加，其影响程度大于扩散系数和直接性。超细纤维的表面积比普通纤维大得多，从染浴中吸附染料的速度也快得多，表现出很高的上染速率。第4 章麂皮绒织物的染色性能研究4 1 3 匀染性超细纤维的匀染性比常规纤维的匀染性要差，主要原因有：( 1 ) 纤维线密度低，比表面积大，对染料的吸附速度快，吸附越快，染料被纤维或织物吸附时越容易出现不均匀，而决定上染均匀性的主要因素是染料被纤维表面吸附的均匀程度。( 2 ) 某些超细纤维的微结构不仅不同于常规纤维，本身的匀染性也差，所以也使匀染性变差。( 3 ) 超细纤维的截面多为不规则形状，表面也不够光洁，不仅使比表面积进步增大，而且使表面吸附染料速度增快，染色不易均匀。( 4 ) 某些纤维为多组分聚合物超细纤维组成，对染料的吸附速率、上染量相差较大。( 5 ) 超细纤维由于线密度较低，对物理和化学作用较常规纤维敏感。如果染前这些作用不均匀，会导致染色不匀。4 。1 。4 染色牢度超细纤维线密度低，无定形区含量高，受热时染料易迁移到表面；同时超细纤维表面积大，截面不规则，易沾染染料，难以洗净，导致摩擦牢度下降。而且，超细纤维中齐聚物含量高，湿热状态下容易吸附染料，从而使色牢度下降；超细纤维线密度低，表面积大，使光线和气体易进入纤维，故日晒牢度较低。根据各地实践和有关文献，要使涤纶超细染色织物获得优良的品质，除要选择好的染料、助剂和设备外，在染色工艺上还必须达到如下要求：( 1 ) 适当降低始染温度和控制上染速率( 2 ) 严格控制升温和降温速率( 3 ) 控制高温保温时间提高匀染性( 4 ) 织物与染料的交换速率要加快( 5 ) 中深色染色后要进行还原清洗，避免染色牢度下降。4 2 实验4 2 1 实验材料小花纹麂皮绒j 经前处理后失重率为1 8 7 9 的织物，坯布具体规格见表2 1 。4 2 2 实验药品分散红e r d ：工业级，分散黄e i m ：工业级，分散芒青e i ：工业级，分散金黄e 一3 r l ：工业级，分散艳兰e 4 r ：工业级，分散红e 4 r ：工业级，硫酸铵：分析纯，醋酸钠：分析纯：匀染剂：工业级，n ，n 二甲基甲酰胺：分析纯，丙酮：分析纯，冰醋酸：工业级，烧碱：工业级，纯碱：工业级，c e 1 0 0 螯合分散剂：工业级。4 2 3 实验仪器实验仪器如表4 1 所示。第4 章麂皮绒织物的染色性能研究4 2 4 实验方法a 分散染料上染率的测定。”7 ”分别吸取染色前后染液各l m l 于1 0 m l 容量瓶中，加入丙酮至刻度，用7 2 1 型分光光度计于最大吸收波长处测染液光密度d 1 、d 2 。上染百分率= 1 一( d f l 。) ( d ，v 。) x 1 0 0 ( 4 - 3 )其中，d ，染前染液光密度；d 2 _ 一染后染液光密度；v 。染前染液的体积，单位：m l ；v 2 _ 一染后染液的体积，单位：m l 。b 纤维中染料量的测定”7 7 1 用n ，n 二甲基甲酰胺溶剂精确配成不同浓度的染料溶液，在最大吸收波长处分别测定它们的光密度d ，作染液浓度c 与染液光密度d 的工作曲线。称取染色样品0 0 5 0 0 9 ，将其加入少量n ，n 一二甲基甲酰胺溶液中，经加热直至样品上染料全部萃取完毕为止，将溶液移至2 5 m l 容量瓶中，加入n ，n 二甲基甲酰胺至刻度，再从中取5 m l 移至2 5 m l 容量瓶中在最大吸收波长处测定溶液的光密度d ，通过c d 曲线得到染料的浓度，从而计算得到纤维中的染料量。c i ( s 值的测定用d a t a c o l o r 6 0 0 测色配色系统测试被染织物的k s 值。4 2 5 结果与讨论a 分散染料染麂皮绒时对温度的依赖性采用两种类型6 只分散染料，分别为分散红e r d ，分散黄e r d ，分散芒青e r d ，分散金黄e - 3 r l ，分散艳兰e 一4 r 和分散红e 一4 r ，在浓度为2 ( o w f ) 、硫酸铵为l g l 、用冰醋酸调节p h 值到5 左右、浴比5 0 ；l 的条件下，分剐4 0a 01 0 01 加1 4 0温度用4 1 上染事髓温度的变化关系在不同温度下将麂皮绒恒温染色l 小时( 1 0 06 c 和1 0 0 ( 2 以上，由于存在升温过程，所以4 0专噼稞叫第4 章麂皮绒织物的染色性能研究1 0 0 保温4 5 分钟，1 1 0 时保温4 2 分钟，1 2 0 时保温3 8 分钟，1 2 5 时保温3 6 分钟，1 3 0 时保温3 4 分钟) ，然后分别测定它们的上染率，并测试它们的k s 值。结果见图4 1 和4 2 。从图4 2 可知，当染色温度低于7 0 c 时，几只染料的上染率没有明显的变化趋势，上染率较低，随着温度的升高，当温度高于涤纶纤维的玻璃化温度后，染料的上染率明显提高，当温度达到1 1 0 1 2 0 。c 时，各种染料的上染率基本上达到了最大值，随着温度的进一步增加，染料的上染率反而有所下降。所以麂皮绒用分散染料染色时，其最高染色温度应比常规涤纶纤维织物的最高染色温度( 1 3 0 ) 低1 04 c 2 0 。c ，这主要是由麂皮绒织物中含有超细纤维所决定的。由图4 2 可知，除了分散芒青e - r d 在温度为1 2 0 。c 的表观深度最大外，其它五只染料的表观深度都是在l i o 。c 时最大，这也说明了麂皮绒织物的最高染色温度为11 0 1 2 0 。波长mf i g u r e 3 分散1 6 41 21 08要。420波长a lf i g u r e 2 分散金黄e 一3 r lm4 9 3 目mm波长m ：f i m - e 4 分散瑚瞄l 船长分波，椭一f湖瑚第4 章麂皮绒织物的染色性能研究4 0 04 5 0 8 0 06 6 07 0 0i s q3 5 0 “o5 0 0 m7 5 0波长珊波长mf i g u r e 5 分散崮轻印f i g u r e 6 分散敝! 聃r图4 2 不同染料的表观深度随温度的变化关系分散染料染色时，其最高染色温度应比常规涤纶纤维织物的最高染色温度( 1 3 0 ) 低1 02 04 c ，这主要是由麂皮绒织物中含有超细纤维所决定的。由图4 2 可知，除了分散芒青e r d 在温度为1 2 0 。c 的表观深度最大外，其它五只染料的表观深度都是在1 i o 。c 时最大，这也说明了麂皮绒织物的最高染色温度为l l o 1 2 0 。b 分散染料对麂皮绒染色的提升性用移液管吸取0 1 9 l 的分散红e r d 母液2 5 m l 、2 0 m l 、1 5 m l 、l o m l 、5 m l 、2 5 m l 分别置于5 0 r a l 容量瓶中，加n ，n 一二甲基甲酰胺至刻度，并按1 6 顺序编号。选择中间档浓度的染料在分光光度计上测定最大吸收波长( m a x ) ，然后以该波长测定1 6 号容量瓶中各染液的光密度( d ) 。憾累苍毙抖浓度g 一图4 3 吸光度与染料浓度之间的关系在硫酸铵为l g l 、用冰醋酸调节p h 值到5 左右、浴比5 0 ：1 的条件下，采用不同浓度x 筠( o w f ) 的分散红e r d 对麂皮绒进行染色，先从室温以3 。| c m i n 的速率升至5 0 。c ，然后以l c m i n 的速率升至9 0 。c ，保温2 0 m i n ，再以10 | c m i n 的速率升温至1 2 0 。c 保温第4 章麂皮绒织物的染色性能研究5 0 m i n ，然后以l m i n 的速率下降到7 0 。c ；最后在8 0 c m i n 用2 9 l 的n a t c 0 s 和2 9 l的净洗剂清洗2 0 分钟。然后测定织物上的染料含量和k s 值。芒锄圈1姐龚联_嚣醛图4 4 染料浓度和织物上染料量之间的关系盈荔2 4孜1 81 61 4墨1 21 086420- 2一1 a一2 一4 k 6 一8 p 1 0 一2 _ 1 4 一1 6 _ 1 8 一2 0 + 笠3 2 53 靳辆4 0 0 掰釉4 两5 0 05 2 55 5 7 56 0 08 墨8 5 08 7 5 瑚7 2 5波长咖图4 5 表观深度( k s ) 与染料浓度之间的关系从图4 4 可以看出，分散红e r d 浓度从1 ( 0 w f ) 增加至1 4 o ( 0 w f ) ，麂皮绒中染料的上染量直线上升，从l o g k g 增加至1 1 3 5 9 k g 。但染料浓度达到1 4 ( 0 w f )后，随着染料浓度的进一步提高其上染率提升显得较平缓。由此说明分散染料对麂皮绒织物染色，其提升性很好。由图4 5 可知，麂皮绒织物的表观深度也随染料量的增加而逐渐增加，只是当染料的浓度达到1 2 0 后，表观深度的增加速度有所下降，这和图4 4 所示的规律基本吻合。4 3 新产品的染色工艺确定涤纶超细纤维由于表面积比普通涤纶纤维大很多，所以从染浴中吸附染料的速度也快得多，在低温( 4 09 c 5 0 。c ) 下就有较明显的上染，所以在低温( 4 04 c 5 0 c ) 区内就应该严格控制升温速率。另外由于超细纤维的比表面积大、表面又不光洁，吸附速率比常规纤维高得多，而且麂皮绒织物的经纬向差异大，从而导致匀染性差。据有关资料“8 1 介绍，在9 0 9 5 。c 的温区，保温一定的时间有良好的匀染效果。另外，在升温过程中，染料上染的同时，也进行着移染，延长升温时间，虽然没有在某一温度保温，但在升温过程中，染料上染的同时，也进行着移染，因此减慢升温速率，一方面可达到均匀吸附，另一方面加强了移染，均对匀染有利。根据前面的实验可知，麂皮绒织物在11 0 。c 1 2 09 c 时，上染率和表观深度( k s 值)第4 章麂皮绒织物的染色性能研究最大，所以麂皮绒织物的最高保温温度为1 1 0 。c 1 2 0 c 。同时，为了增加匀染和各项色牢度指标，要保温一定的时间。在工艺和配方上要特别注意的是( 1 ) 适当降低始染温度和控制上染速率；( 2 ) 严格控制升温和降温速率；( 3 ) 控制高温保温时间提高匀染性；( 4 ) 加入适量的高温分散匀染剂，以增加匀染性；( 5 ) 加入适量的浴中柔软剂，以防止产生褶皱，擦伤绒毛；( 6 ) 为了增加色牢度，要进行还原清洗。通过实验和上面的分析，小花纹麂皮绒染色工艺配方确定如下：配方：分散染料：x ( o w d螯合分散剂：1g l匀染剂：lg l浴中柔软剂：1g l冰h a c调节p h 值到5 左右n a a c ：1g l浴比：1 ：2 0染色工艺曲线如图4 - 6 所示。还原清洗配方与工艺：加入2 9 l 碳酸钠和2 9 l 的净洗剂，以3 c m i n 升温到8 00 c ，保温2 0 m i n ，然后以3m i n 的降温速率降温到到7 0 ，然后用温水充分清洗。c i l 0 12 0 ) x $ 0 m i l l染色工艺图4 - 6 新产品染色工艺曲线2 0 m l n石弋连鼻涪诜r 芑第5 章麂皮绒织物的阻燃整理5 麂皮绒织物的阻燃整理所谓阻燃是指织物在火焰中的可燃性降低，减慢火焰蔓延速度，当火焰移去后，织物能很快自熄，不再继续阴燃。”“5 1 阻燃方法和原理5 1 1 纺织品阻燃的基本方法a 阻燃纤维( 1 ) 在聚合过程中进行改性，即在聚合阶段将阻燃剂与聚合物单体共聚，或在高分子链上引入难燃基团进行接枝改性。( 2 )