毛滌長絲織物的水洗免燙工藝技術(shù)研究
摘
要:通過毛滌長絲復(fù)合包纏紗技術(shù)、電暈放電等離子體處理技術(shù)和聚酯熱熔粘結(jié)復(fù)合纖維混入加工技術(shù)的研究,探討了毛滌長短復(fù)合紗的包纏加工方法及產(chǎn)品性能,研究了電暈放電對(duì)毛纖維表面及結(jié)構(gòu)、紗線強(qiáng)力、織物彈性、防縮等性能的影響,通過熱熔粘結(jié)復(fù)合纖維的研制和混紡,分析了織物機(jī)洗免燙性能的變化。提出了毛滌混紡水洗免燙的綜合工藝加工方法。
關(guān)鍵詞:滌綸長絲;毛混紡織物;復(fù)合紗;電暈放電;粘結(jié)纖維;洗可穿 1
概述
毛纖維的鱗片結(jié)構(gòu)、正偏皮質(zhì)分布和二硫鍵的存在賦予毛織物手感細(xì)膩活絡(luò)、回彈性好、光澤柔和的特點(diǎn),但毛纖維的縮絨性和力學(xué)性能同時(shí)也造成毛織物不可機(jī)洗、尺寸不穩(wěn)定、強(qiáng)度低等缺陷。采用傳統(tǒng)工藝路線加工的毛滌短纖混紡織物雖對(duì)此有所改善,但短纖混紡紗線條干均勻度差、可紡支數(shù)低、織物不夠整潔勻凈,易起毛起球,在較高含毛率下未能體現(xiàn)毛型感和舒適性,且抗皺保型性差,不能水洗,洗滌后需熨燙,因此難以滿足軍服面料的使用要求。
在美國、日本及西歐等發(fā)達(dá)國家的長絲仿毛產(chǎn)品已取得了令人矚目的進(jìn)展,我國近年在長絲仿毛技術(shù)上也有重大突破。最新開發(fā)的羊毛與滌綸長絲復(fù)合的精紡面料更加體現(xiàn)了羊毛和滌綸的長處,具有低成本高檔次的特點(diǎn),同時(shí)技術(shù)含量高。通過特殊的紡紗技術(shù),可使用毛量降低,產(chǎn)品毛型感強(qiáng),服用性能好,穿著舒適,可用洗衣機(jī)洗滌,是毛滌織物的發(fā)展方向。
針對(duì)目前部隊(duì)毛料服裝存在的起毛起球嚴(yán)重、抗皺保形性差、干洗熨燙麻煩等問題,在保持產(chǎn)品風(fēng)格、降低成本的基礎(chǔ)上,提高產(chǎn)品的抗皺保形性、抗起毛起球性能,賦予機(jī)可洗、洗可穿的性能,我們著重研究了羊毛與長絲復(fù)合紡紗技術(shù)、電暈放電處理技術(shù)和復(fù)合纖維熱熔粘結(jié)技術(shù)。
2
毛滌長短復(fù)合成紗技術(shù)的研究
采用羊毛短纖與特種變形滌綸長絲復(fù)合制成復(fù)合紗,使長絲在紗線中起到骨架、支撐和捆綁作用,而羊毛在紗線表面,使得織物毛型感強(qiáng),同時(shí)具有良好的抗皺保型性,是水洗免燙的關(guān)鍵之一。
在復(fù)合紗中,紗線的力學(xué)性能是非常重要的一個(gè)指標(biāo),這是因?yàn)榧喚€的初始模量直接影響著織物的折痕恢復(fù)性,而折痕恢復(fù)性能又對(duì)織物的抗皺免燙性有影響。常規(guī)包纏紗主要有兩種類型:一是毛單紗與滌綸長絲的包纏,又有紗包絲和絲包紗之分;二是毛粗紗與滌綸長絲的包纏,又有絲包須條、交纏復(fù)合、二重包纏之分。
從中可以看出,在零超喂下,斷裂強(qiáng)力和伸長的排列次序?yàn)椋好珳於汤w混紡紗、毛滌長絲并捻紗、毛滌長絲包芯紗、毛滌二重包纏復(fù)合紗、毛滌交纏復(fù)合紗、毛滌交纏紗,但隨著超喂的增加,交纏復(fù)合紗和二重包纏復(fù)合紗的性能有了明顯改善,并優(yōu)于并捻紗。
表1
紗線基本參數(shù)表 紗線種類 成紗細(xì)度旦 含毛量% 捻度捻/米 超喂% 毛滌短纖混紡紗 300 70 900 0 毛滌長絲并捻紗 287.5 70 900 0 毛滌長絲包芯紗 300 75 900 0 毛滌長絲包纏紗 287.5 70 900 0 毛滌包纏復(fù)合紗 287.5 70 900 0 3 8 二重包纏復(fù)合紗 287.5 70 900 0 3 8 測試內(nèi)容
混紡A
并捻B
包芯C
包纏D
交纏復(fù)合
二重包纏
0%E
3%F
8%G
0%H
3%I
8%J
斷強(qiáng),N
6.168
5.514
5.476
4.761
5.380
5.476
5.689
5.873
5.626
5.425
單強(qiáng),g/d
2.10
1.88
1.86
1.69
1.91
1.94
2.01
2.00
1.91
1.85
斷裂伸長,%
26.60
23.05
21.60
22.48
22.74
23.42
25.01
24.02
23.12
23.78
模量
4.368
4.396
3.948
3.905
4.405
3.320
2.550
4.490
4.120
2.808
斷裂功,J
0.2012
0.1802
0.1692
0.1485
0.1784
0.1806
0.1908
0.1923
0.1872
0.1796
我們在此基礎(chǔ)上研制了毛滌交纏復(fù)合設(shè)備,吸收了平行紡紗、賽絡(luò)紡、包芯紗、差捻紗等方法的優(yōu)點(diǎn),并采用了靜電開纖等先進(jìn)手段。毛條在特制的紡紗設(shè)備上牽伸并直接包覆鑲嵌于蓬松的滌絲骨架上,并在同一機(jī)臺(tái)上用另一根細(xì)旦滌綸長絲包纏捆扎毛纖維及其滌綸骨架,使所制成的毛滌復(fù)合紗具有毛纖維表面覆蓋率高、強(qiáng)度高、保型性好、條干均勻、毛羽少、不起毛起球等優(yōu)點(diǎn)。從成紗工藝來看,先是包纏成紗后加捻補(bǔ)充成紗。從圖2、3的毛滌復(fù)合紗的電鏡照片中,可以清楚地看出紗線的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
表4是各種毛滌長絲復(fù)合紗織物的物理性能測試表,從中可以看出,織物斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率,以包纏復(fù)合紗最佳;織物的折痕恢復(fù)性能(急彈和緩彈)都以毛滌包纏復(fù)合紗為好,說明此類織物具有良好的保形性;織物抗起毛起球性能也是如此;從縮水率上看,復(fù)合包纏紗織物的最小。這些都說明毛滌長短復(fù)合包纏紗織物能夠滿足水洗免燙的要求。
3
電暈放電等離子體處理技術(shù)的研究
紡織工業(yè)上應(yīng)用較多的等離子體主要有電暈放電和輝光放電,它們都屬于低溫等離子體。由于電暈放電可在空氣中常壓下進(jìn)行操作,設(shè)備也相對(duì)簡單一些,所以電暈放電在聚合物表面改性方面的應(yīng)用越來越廣。
電暈放電所產(chǎn)生的光輻射、中性分子流和離子流中的絕大多數(shù)粒子能量均高于聚合物的結(jié)合能,這樣作用于聚合物表面會(huì)引起內(nèi)部各種化學(xué)鍵發(fā)生斷裂或重新結(jié)合,表現(xiàn)在大分子的降解、材料表面和外來氣體、單體發(fā)生反應(yīng)。
表3
各種毛滌長絲復(fù)合紗織物的物理性能測試結(jié)果 品
種
毛滌短纖凡立丁
毛滌短纖馬褲呢
并捻嗶嘰
包纏嗶嘰
包芯嗶嘰
復(fù)合包纏嗶嘰
密度根/10cm
經(jīng)向
226
523
323
300
307
316
緯向
192
213
252
255
248
262
質(zhì)量,g/㎡
171.1
469.5
251.6
195.4
219.0
202.4
折痕恢復(fù)性,度
急彈
208
296
240
292
317
306
緩彈
297
318
280
312
321
326
斷裂強(qiáng)度N
經(jīng)向
711
1817
957
631
639.6
801.6
緯向
558
1340
1443
1110
1224.4
1282
縮水率
%
經(jīng)向
-0.26
-1.99
-0.77
-1.40
-1.39
-1.06
緯向
-0.27
-1.34
-0.28
-0.27
-0.33
-0.19
起毛起球,級(jí)
4-5
4
4
2-3
4
4
由于羊毛纖維表面排列著一層結(jié)構(gòu)緊密、定向的鱗片層,使得羊毛具有與其他纖維不同的性能,如定向摩擦效應(yīng)、耐腐蝕性、表面疏水性等,并影響紡織染整加工及使用,如羊毛的防縮性、染色性等。
羊毛經(jīng)過電暈放電處理后,從纖維表面來講,導(dǎo)致了羊毛鱗片層的形態(tài)改變。圖4是各種羊毛的掃描電子顯微鏡照片。從圖中可以看出,未經(jīng)電暈放電處理的
羊毛纖維表面鱗片完整光滑,排列緊密。而我們適當(dāng)條件電暈放電一次處理后的羊毛纖維鱗片尖端已被破壞、鈍化;經(jīng)過兩次處理后,則發(fā)現(xiàn)羊毛鱗片幾乎完全脫落,表面變得凹凸不平。
鱗片層的去除有利于羊毛織物的氈縮性的降低,降低了定向摩擦效應(yīng)。表5是電暈處理前后的羊毛纖維表面摩擦系數(shù)的變化,從表中可以看出,經(jīng)電暈處理后雖然正逆摩擦系數(shù)均有提高,但(μ2-μ1)/μ1即定向摩擦效應(yīng)(DFE)卻降低了,這表明盡管表面粗糙程度提高,但大大降低了因鱗片層造成的定向摩擦效應(yīng),從而可以改善毛織物的防氈縮性,這一點(diǎn)可從表5得到證實(shí)。從表5可以看出,對(duì)于純毛凡立丁織物,電暈處理后其縮水率有較大的下降,而對(duì)于毛滌織物由于羊毛含量不是很高,縮水率變化不很明顯,但仍有一定效果。
表4
電暈放電處理前后羊毛織物表面摩擦系數(shù)的變化 處理方式 μ1 μ2 μ2-μ1 (μ2-μ1)/μ1 未處理 0.158 0.348 0.190 1.202 電暈處理 0.314 0.528 0.214 0.682 表5
電暈放電處理前后織物縮水率的變化;
織物種類 純毛凡立丁 毛滌凡立丁 毛滌嗶嘰 毛滌馬褲呢 原樣 電暈 原樣 電暈 原樣 電暈 原樣 電暈 縮水% 經(jīng)向 -1.8 -1.3 -0.5 -0.4 -0.7 -0.6 -0.6 -0.4 緯向 5.1 2.1 0.8 0.6 -0.4 -0.3 -0.5 -0.2 通過X-光電子能譜(XPS)分析可以發(fā)現(xiàn)電暈放電后纖維表面元素含量變化,從表7可以看出,主要是氧含量有很大的提高,O1S/C1S的比例由原來的15%增加到28.9%。主要是電暈放電后羊毛表面結(jié)合了空氣中的氧從而發(fā)生氧化而致,一方面增加了纖維表面的極性,提高了羊毛對(duì)酸性染料的吸附,可以提高得色量;另一方面,部分二硫鍵的斷裂氧化,大大降低了羊毛鱗片胱氨酸二硫鍵的密度,染色時(shí)可以降低染料的滲透阻力,有利于染料的擴(kuò)散,提高了上染速率。經(jīng)適當(dāng)電暈處理前后毛織物用中性染料染色的上染速率曲線,我們發(fā)現(xiàn),一定條件下處理的毛滌織物,在6g/l的中性染料浴中上染的深度與未處理織物在8g/l染浴染色深度相同
表6
電暈放電處理后純毛織物表面化學(xué)元素變化 處理情況 表面化學(xué)組成,% C1S O1S N1S S2P O1S/C1S 未處理 81.07 12.16 5.11 1.66 15.0 處理后 73.43 21.25 3.97 1.35 28.9 我們通過對(duì)堿溶度、吸酸值、回潮率及染色飽和值變化的研究發(fā)現(xiàn),電暈放電處理只是改變了羊毛纖維表面很淺的鱗片層,表層的部分二硫鍵發(fā)生氧化斷裂,增加了羊毛纖維的粗糙度,提高了毛纖維的抱合力,對(duì)羊毛內(nèi)在的本質(zhì)特性沒有改變,所以電暈放電處理后羊毛的強(qiáng)力不會(huì)下降,反而略有增加;起毛起球性能提高;織物的彈性卻略有下降,不很明顯,由于羊毛彈性好與二硫鍵的交聯(lián)有關(guān)。這些可以從表7中看出。
表7
電暈放電對(duì)織物的物理性能影響 織物種類 純毛凡立丁 長絲復(fù)合毛滌嗶嘰 電暈處理 未處理 電暈處理 未處理 平均單紗強(qiáng)力
N 經(jīng)向 3.24 2.89 9.22 9.25 緯向 3.03 2.69 8.62 8.60 折皺回復(fù)角度 急彈 263 278 289 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

服務(wù)熱線: 0532-66886655 |
傳真:0532-66886657 |
客服郵箱:service◎sinotex.cn |