新型纤维纺织的染整加工

新型纤维纺织的染整加工

进入21世纪，中国新的纺织产品生产水平不断提高，高科技纤维的开发、纺织和特种处理等应用技术日新月异。近年来我公司技术中心与美国杜邦公司、英国ACORDIS公司合作,共同开发了一批目前在国内领先的新型纤维纺织产品,对这些新型产品的印染加工及后整理技术进行研究和实际生产,取得了令人满意的效果。1柯迪布斯特的染色和加工1.1导湿快干、面料Coolmax功能性纤维面料由杜邦公司的Dacron纤维制造而得。Dacron纤维是中空涤纶纤维,它的截面形状独特,呈四管状,且纤维的管壁透气,从而在面料内形成很好的毛细网络。正是由于这种纤维独特的物理结构,使纤维具有吸湿、排汗、透气的特性,面料可随时将皮肤上的汗液排离皮肤,传输到面料表面,并迅速蒸发,使皮肤保持干爽和舒适。由Dacron纤维制成的Coolmax功能性面料,具有吸湿、透气、排汗性,给衣料带来一场全新的变革。图1是Coolmax与其他纤维面料的干燥率比较。由图1可见,Coolmax功能性纤维面料的干燥率是棉的2倍。正因为如此,Coolmax面料用于运动服,可以使皮肤保持持续干爽,穿着舒适。图2是Coolmax面料的纤维截面示意。由图2可见,由于纤维独特的结构,从而产生了它独特的吸湿排汗功能。1.2ax面料染色加工工艺工艺流程翻缝→烧毛→退浆→漂白→定形→染色→后整理工艺特点根据Coolmax纤维的性能,经反复研究、试验和生产,认为Coolmax面料的染色加工有以下特点:(1)Coolmax织物不能用强碱处理,否则会导致纤维的迅速降解,影响其诸多性能(表1)。(2)织物的定形温度不能过高,一般控制在185~190℃。(3)染色温度控制在120℃,不能过高,过高会使纤维结构中的多孔道产生变形、膨胀、扭曲,冷却后形变固定下来,使孔道产生堵塞而影响织物的透湿功能。(4)为了保证Coolmax具有吸湿排汗性能,后整理必须用亲水性柔软剂。2新型柔性织物的染色加工2.1t、pt和t-400纤维的性能2.1.1弹性pet纤维PTT纤维(学名为聚对苯二甲酸丙二醇酯)是聚酯纤维家族中的一类新产品,该纤维与常规涤纶PET纤维比较,它的软段部分是丙二醇而不是乙二醇,因此C-C链较长,从而使该纤维自身具有弹性,并且与PET纤维相比,PTT纤维玻璃化温度约低15℃。这种纤维兼具聚酯纤维和聚酰胺纤维的特性。除抗污性强外,其染色性能优于尼龙,手感柔软,延伸性同弹性纤维相当,能用常用的分散染料染色和印花,不需使用特殊化学品,织物具有干爽、挺括等特点。2.1.2pbt聚合纤维PBT纤维(学名为聚对苯二甲酸丁二醇酯)是一种新型聚酯纤维,PBT纤维除兼具PTT纤维的优良特性外,由于它的软段部分是丁二醇而不是丙二醇,C-C链更长,也使该纤维自身具有较好的弹性,并且与PTT纤维相比,PBT纤维的玻璃化温度约低10℃。2.1.3聚酯纤维复合纤维T-400纤维是杜邦公司新近推向市场的一种新型复合聚酯纤维。该纤维是由两种不同聚酯纤维并列复合纺丝而成。由于两种聚酯纤维的收缩率不同,因此,该纤维可以产生永久的立体卷曲,从而使纤维自身具有优良的弹性。2.2棉机织物的染色整理剂和织物染整加工工艺对棉工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→漂白→丝光→定形→染色→后整理加工特点:(1)不能用强碱长时间高温处理(如退浆、煮练),以免损伤纤维的弹力,酶退浆—冷堆法处理效果较好(表2、3)。(2)PTT、PBT、T-400与棉交织物的丝光有利于提高织物的吸附性能,提高织物的染深性和鲜艳度,使织物表面平整、反光均匀,丝光烧碱浓度为190~210g/L;(3)染整加工过程中一定要加强水洗,使织物水洗充分;(4)织物定形温度不宜过高,一般控制在140~160℃×30s,以保证织物弹性(表4)。(5)PBT、PTT、T-400纤维的上染率较快,染色时升温速度比一般涤纶慢,以防染花。(6)染色温度应控制在125℃,才能保证较好的弹力。3cotoli织物的染色加工3.1tactle纤维与双组分纤维的复合整理Tactle纤维是杜邦公司推出的高科技聚酰胺66超细纤维产品,每根长纤直径均小于1dtex。Tactle纤维具有特殊强韧及轻盈的特性,因此该超细复合丝可制成防水透湿的面料,手感特别柔软,并兼具华丽的美感,用该纤维织成的高支高密织物可以用Teflon后整理,以获得抗污及防水的效果。从图3、4的比较看出,Tactle纤维具有异形截面,并且是由许多超细的复合丝组成,因此Tactle织物具有良好的吸水透湿性,并具有轻盈的触感。从图5看出,Tactle纱的强度很好,提高了Tactle织物的抗撕裂强度。3.2tactle织物的染色过程坯布翻缝→酶退浆→煮练→氧漂→定形→染色→柔软拉幅→预缩3.3tactle染色工艺应注意的几个问题(1)Tactle织物不耐强碱,前处理应采取低碱工艺,以保持良好的强力。(2)加工Tactle与棉交织织物时,由于棉纤维的杂质较多,煮练时要采用轻煮重漂工艺。(3)Tactle加工过程中定形温度应控制在180~190℃,以解决染色中的皱条问题。(4)Tactle织物染色时优选染化料尤为重要,建议采用Ciba精化的兰纳洒妥染料,升温速度要比一般尼龙慢,否则生产过程中容易染花。(5)染色时要选择低张力设备,否则纤维易断裂,我司采用的是气流染色设备。(6)后整理时要选择亲水性的柔软剂,以保证其良好的吸湿排汗功能。4cotolift面料的染色加工4.1织物的吸湿变化面。织物采用吸湿放VILOFT纤维是由木质素制成的再生纤维素纤维,所用的木材是专门经过生态培育的。其纤维具有独特的扁平截面,手感柔软舒适;织物中有大量的空间气囊,具有一定的保暖性,能抵御寒冷的强裂袭击;具有优良的芯吸、湿气调节功能,赋予织物良好的吸湿透气性。用该纤维制成的内衣,舒适、美观、保暖,同时穿着轻盈、洗涤打理方便,给人以轻松自在的感觉。VILOFT纤维与其他纤维的物理性能比较,请参见本刊2002年第12期第20页。4.2viloft/涤混纺织物的整理VILOFT/棉混纺织物的工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→漂白→溢流染色→后整理VILOFT/涤混纺织物的工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→漂白→定形→溢流染色→后整理4.3严格按工艺标准进行热定形工艺(1)“VILOFT”纤维织物可用高温淀粉酶退浆、碱煮练、双氧水漂白。由于该纤维耐热性差,并且不耐碱,所以定形温度、碱浓度、H2O2浓度必须严格按工艺标准进行控制(表5)。(2)“VILOFT”/棉混纺织物无需热定形处理,“VILOFT”/涤纶混纺织物则需要进行热定形处理。一般工艺条件为180~190℃×30s。(3)“VILOFT”纤维用活性、还原染料染色,均能得到色泽饱满、均匀,染色牢度等各项指标均达到服用要求(表6)。(4)VILOFT纤维织物经过染整加工后,织物柔软、悬垂性好、有丝绸般的光泽,为增加其服用性,提高产品档次,需进行柔软和预缩整理。5co织纱纺织加工5.1主要物理性能Modal纤维是奥地利兰精公司开发的再生纤维素纤维,原料采用欧洲的榉木,将其制成木浆再纺丝加工成纤维。纤维具有高强力、高湿模量。因该产品全部为天然材料,对人体无害,能自然降解,对环境无害。Modal纤维属于新型粘胶纤维,其染色性能与粘胶基本一致,对设备无特殊要求,染色性能好,得色量高,色泽鲜艳。其主要物理性能见表7。由表7知,Modal纤维干强大于棉纤维、粘胶纤维,湿强与棉纤维相近,比粘胶高近一倍。这表明它能够承受较强的机械和化学处理,不会使织物强力过度损伤而失去服用价值。同时由于Modal纤维具有高湿强度,低湿伸长率,较低的吸水性,使织物在服用时具有很好的尺寸稳定性。5.2工艺坯布的制作Modal/棉织物的工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→氧漂→丝光→染色→柔软拉幅→预缩Modal/涤织物的工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→氧漂→定形→染色→柔软拉幅→预缩5.3平幅生产加工(1)Modal纤维织物可用高温酶退浆、煮练、氧漂、染色,也就是可用棉织物的工艺流程进行加工(表8)。(2)为使Modal/棉织物获得更好的染色效果,提高尺寸稳定性,降低起球性,可进行丝光处理。(3)适用于纤维素纤维的染料都可以对Modal纤维进行染色,尤以活性染料和士林染料较为普遍。(4)Modal纤维比棉纤维细,因不似棉花的天然扭曲。湿处理时,会有许多纤维末端从纱线中游离出来产生表面毛羽。所以,平幅生产加工时要尽量保持低张力和低速度,以减少摩擦和毛羽的产生。(5)因为Modal纤维本身具有很紧密的表层,且表层媒介气孔的直径小于酶的直径,因而酶不能渗透到纤维中分裂纤维素分子,所以不能用酶来减少Modal产品在生产过程中产生的毛羽。6母乳r抗渗加工6.1抗菌剂抗菌性能Amicor是英国阿考迪斯公司抗菌纤维的商标,其母体纤维为聚丙烯腈。目前阿考迪斯公司生产两类Amicor抗菌纤维:AB纤维(即抗细菌纤维)和AF纤维(即抗真菌纤维)。它们可单独使用,也可混在一起使用起到双效抗菌作用。AB抗细菌纤维含有Triclosan的抗菌剂,能有效抑制许多细菌的繁殖,如:金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和克雷伯氏肺炎菌等。Triclosan对其他细菌(即假单胞菌)和真菌抑制效果较弱。AF抗真菌纤维含有的安全抗菌剂为Tolnaftate,能有效抑制真菌的繁殖。纤维生产过程中,抗菌剂的绝大部分进入纤维内部,只有少部分留在纤维表面,使纤维具备初步抗菌功能。衣服在穿着过程中表面的抗菌剂会溶出到它周围和下面纤维上去,使布料产生抑菌圈,抗菌剂数量会随着洗涤和穿着的次数的增加而逐步减少。抗菌剂溶出到纤维表面后,就形成了从内部抗菌剂颗粒(浓度较高)到纤维表面(浓度较低)的浓度梯度,使抗菌剂不断扩散和补充到纤维表面。又由于腈纶纤维特有的多孔状结构,使得表面抗菌剂的补充更加及时有效。抗菌测试目前我司生产的Amicor抗菌面料采用AATCC147-1988标准进行抗菌测试,其他如AATCC100和瑞士标准SNV195-920和921也可获得通过。所有的测试都由独立的权威测试机构(诺丁汉特伦大学,或BTTG)完成。测试用一块Amicor布料在培养皿上培育细菌和真菌,培养1~5天使其数量稳定。同时也做普通面料的对比培养实验。面料抗菌性能的好坏由它周围的抑菌圈决定:2mm以上为优质;没有明显抑菌圈但面料上无菌生长,被认为勉强通过;面料上有菌生长即认为不合格(图6)。AB纤维对测试的细菌很有效,对毛癣菌和曲霉菌却无效。相反地,AF纤维则对毛癣菌和曲霉菌很有效,对细菌却无作用。Amicor纤维一般与其他纤维混纺,其抗菌效果会随着Amicor含量的减少而降低。经反复验证,AB含量最少20%、AB和AF最少30%时,能获得很好的抗菌效果。如果AB和AF的混纺比例达到30%,这种纤维称作AmicorPlus(Pure),则该面料可以同时抑制细菌和真菌的生长(见表10)。6.2母乳膏体的制备工艺坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→氧漂→染色→柔软→拉幅→预缩6.3纤维原料的选择(1)对Amicor/棉混纺面料漂白,建议使用双氧水,不用次氯酸漂白,否则会减弱Amicor的抗菌作用。(2)Amicor/棉混纺织物中Amicor纤维可按普通腈纶的染色方法进行阳离子染料染色。染料的选择要根据牢度要求及沾色性能而定。Amicor与棉、涤纶等的混纺面料要获得非常均匀的颜色,应采用一浴两步染色,即先染腈纶。耐洗性Amicor的抗菌剂以颗粒状分布在纤维内,而不是分子状地散落在纤维整个结构中,因而抗菌剂颗粒能像仓库一样缓缓地将抗菌剂溶出到纤维表面。即使抗菌剂颗粒溶化,也无法离开母体纤维,因此Amicor抗菌布的耐洗性非常好(表11)。Amicor抗菌纤维使用安全有效的抗菌剂,能抑制细菌和真菌的繁殖、消除纺织品异味、真菌感染和消灭螨虫。作为母体纤维的柯泰尔腈纶具有许多优点,如多孔结构(有利于抗菌剂的渐渐释放)、容易混纺和染色,以及不易吸湿等。7竹纤维布的染色7.1截面形状为多孔,其吸放湿好竹纤维是利用竹子为原料,经特殊工艺处理制得的再生纤维素纤维。由于竹子是可以降解的,对环境没有污染,故被称为环保纤维。竹纤维横截面形状与粘胶相近,但截面内呈多孔状,因此吸放湿性能极好。竹纤维具有优良的着色性,色彩鲜艳,悬垂性、回弹性和耐磨性都比粘胶好,且具有天然抗菌性能。经过检测,竹纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和巨大芽孢杆菌等具有抗菌功能,24h抗菌率达到73%。竹纤维可与棉、天丝、涤纶、腈纶等天然纤维和化学纤维混纺,也可纯纺,适宜制作家纺类(如巾被类、床上用品等)、针织类(如T恤、内衣、袜子等)和衬衣、休闲面料等。7.2竹纤维/涤织物染整加工工艺竹纤维/棉织物工艺流程坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→漂白→染色→柔软→拉幅→预缩竹纤维/涤织物工艺流程