功能性纖維及其織物的染色性能
來源:紡織導(dǎo)報
發(fā)布時間:2003-12-24 10:17:43
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功能性滌綸及其織物的染色特性與常規(guī)的滌綸及其織物有許多不同之處,本文將對下述功能性滌綸及其織物的染色工藝性能進行探討。
1 功能性滌綸及其織物
1.1 吸濕排汗纖維Coolplus
這是一種仿自然生態(tài)的新型高科技纖維,纖維截面為十字形,纖維表面有若干細(xì)微溝槽;纖維中特殊聚合體溶解性的差異,使纖維形成無數(shù)細(xì)微孔洞,通過這些細(xì)微溝槽和孔洞所產(chǎn)生的毛細(xì)效應(yīng),經(jīng)過芯吸、擴散、傳輸?shù)冗^程,能將肌膚表層排出的濕氣與汗水瞬時帶離皮膚表面,從而使肌膚保持干爽與涼快。
1.2 納米銀系抗菌滌綸
這是近幾年利用納米銀粉生產(chǎn)的新型纖維,利用該纖維加工的紡織品具有良好的耐久抗菌性。在無機抗菌劑中,水銀、鎘、鉛等金屬也具有抗菌作用,但對人體有害;銅、鎳、鈷等離子帶有顏色,影響產(chǎn)品的美觀;鋅具有一定的抗菌性,但其抗菌強度僅為銀離子的1/1000。因此,銀離子在無機抗菌劑中占有主導(dǎo)地位。
纖維中的銀離子與細(xì)菌接觸后,到達微生物細(xì)胞壁,依靠庫侖引力使兩者牢固吸附,銀離子穿透細(xì)胞壁進入細(xì)胞內(nèi),與 -SH基反應(yīng),使蛋白質(zhì)凝固,破壞細(xì)胞合成酶的活性,細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死亡。當(dāng)菌體失去活性后,銀離子又會從菌體中游離出來,重復(fù)進行殺菌活動,抗菌效果持久。
1.3 防紫外線纖維
這是一種極具開發(fā)前景的防護功能纖維,因為大多數(shù)合成纖維如滌綸、錦綸、丙綸等防紫外線能力較差,需要先在成纖高聚物中添加少量防紫外線添加劑,然后紡制成防紫外線纖維。將TiO 2 系的納米陶瓷粉末與聚酯單體混合,可聚合成納米陶瓷均勻分散的高聚物,并紡絲制得屏蔽紫外線的聚酯纖維。
1.4 聚對苯二甲酸丁二酯纖維(PBT)
這是一種彈性滌綸,不但具有滌綸的若干優(yōu)點,且因其大分子鏈上柔性部分較長而斷裂伸長大、彈性好、手感柔軟,彈性略次于氨綸,受熱彈性變化不大。PBT纖維的另一優(yōu)異性能是染色性比滌綸好,具有較好的抗老化性,耐化學(xué)品性能也較好。
1.5 功能性滌綸織物
(1)C14.5×(Coolplus 65/C 35 18 + 40 D)、 535×236、118吸濕排汗彈力滌棉細(xì)斜紋交織布。
(2)T抗菌50/C 50 28×28、472×236、145滌棉混紡織物。
(3)T抗紫外線50/C 50 18×18、518×315、145滌棉混紡織物。
(4)C 18×PBT 150 D、528×311、140 滌棉混紡布。
2 生產(chǎn)工藝
2.1 工藝流程
坯布(定形)→ 燒毛 → 冷軋堆 → 平幅堿洗 → 輕氧漂 → 定形 → 絲光 → 染色 → 柔拉 → 預(yù)縮 → 驗布 → 成品。
2.2 染色工藝
軋分散 / 還原(分散 / 活性)染料 → 焙烘 → 固色 → 水洗 → 皂洗 → 水洗 → 烘干。
軋分散染料 → 焙烘 → 水洗 → 皂洗 → 水洗 → 烘干。
2.3 小樣實驗
(1)浸染:60 ℃入染,pH值6.5 ~ 7 → 升溫至125 ℃,壓力1.5 kg → 保溫50 min → 降溫至60 ℃ → 水洗 → 皂洗 → 水洗 → 烘干。染料濃度2 %,浴比1∶50。
(2)軋染: 浸軋 → 100 ℃烘干 → 180 ~ 185 ℃焙烘2 min → 水洗 → 皂洗 → 水洗 → 烘干。染料濃度20 g/L。
3 結(jié)果與討論
3.1 功能性纖維織物性能指標(biāo)
實際大車生產(chǎn)表明,滌棉混紡(交織)吸濕排汗織物、抗菌織物、抗紫外線織物的相應(yīng)性能指標(biāo)均能滿足實際要求(見表1、2、3)。大車生產(chǎn)的PBT / 棉交織織物的彈力為20% ~ 30%,具有較理想的彈性。
| 表1 Coolplus / 棉交織吸濕排汗染色織物性能指標(biāo) |
|
標(biāo)準(zhǔn)要求 |
檢測值 |
芯吸高度/cm
水蒸發(fā)率/ %
起球 / 級 |
>7
>30
- |
7.3
31.5
4~5 |
| 注:實驗數(shù)據(jù)由山東省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心提供。 |
| 表2 納米銀系抗菌滌綸 / 棉混紡織物大腸桿菌抑菌效果 |
|
0 h |
1 h |
4 h |
|
菌落數(shù)
/cfu·ml-1 |
菌落數(shù)
/cfu·ml-1 |
抑菌率
/ %
|
菌落數(shù)
/cfu·ml-1 |
抑菌率
/ % |
對照織物
抗菌織物 |
19 500
19 500 |
18 900
5 400 |
3.07
72.30 |
19 100
1 930 |
2.05
90.10 |
| 注:參照GB15979、GB862衛(wèi)生部消毒技術(shù)規(guī)范, 實驗溫度25 ~ 26 ℃。 |
| 表3 抗紫外滌綸混紡織物UPF指標(biāo) |
| 抗紫外纖維含量/% |
織物規(guī)格 |
UPF |
-
50
30 |
標(biāo)準(zhǔn)要求
18/18+518/315+145滌棉混紡織物
11.7×2/T18+543/311+150滌棉斜紋
|
20
50
50 |
3.2 功能性滌綸與普通滌綸的得色差異
將普通滌綸短纖與Coolplus吸濕排汗滌綸、納米抗紫外線滌綸、抗菌滌綸進行小樣高溫高壓浸染實驗,測色數(shù)據(jù)見表4。
| 表4 功能性滌綸與普通滌綸短纖分散紅E-3B染色性能指標(biāo) |
| 試樣 |
K/S值 |
相對力份 |
L * |
a * |
b * |
1 #
2 #
3 #
4 # |
16.74
22.05
21.14
21.64 |
100.00
132.00
128.00
131.00 |
43.75
38.41
39.38
37.42 |
66.05
60.50
61.11
55.64 |
10.71
9.28
15.75
17.47 |
注:1 # 為普通14.5 tex滌綸; 2 # 為Coolplus 18 tex滌綸;3 # 為抗紫外14.5 tex滌綸;4 # 為抗菌14.5 tex滌綸;采用美國Colour Graph電腦測配色儀測定。
|
表4表明,在浸染條件下,功能性纖維的得色性能均優(yōu)于普通滌綸。其中Coolplus吸濕排汗滌綸的相對力份和K/S值分別高32 %和31.72 %;納米抗紫外線滌綸分別高28 %和26.28 %;抗菌滌綸分別高31 %和29.27 %。
將150 D滌綸長絲與150 D PBT滌綸長絲進行小樣高溫高壓染色實驗,測色數(shù)據(jù)(表5)顯示,同樣在浸染條件下,PBT滌綸長絲的得色性能也優(yōu)于普通滌綸長絲,其相對力份和K/S值分別高40 %和38.72 %。
| 表5 PBT滌綸長絲與普通滌綸長絲分散紅E-3B染色性能指標(biāo) |
| 試樣 |
K/S值 |
相對力份 |
L * |
a * |
b * |
1 #
2 # |
19.42
26.94 |
100.00
140.00 |
41.52
36.74 |
64.61
59.92 |
10.94
13.22 |
| 注:1 # 為150 D普通滌綸;2 # 為150 D PBT彈性滌綸;采用美國Colour Graph電腦測配色儀測定。 |
3.3 功能性滌綸 / 棉混紡織物的得色性能
將實際大車生產(chǎn)的抗紫線外織物和抗菌織物的前處理半成品進行分散染料小樣軋染,結(jié)果如表6、7所示:相同含量的滌棉混紡織物,抗紫外線纖維織物和抗菌纖維織物的得色量均比普通滌棉織物低??棺贤饩€纖維織物的相對力份和K/S值平均低31 %,抗菌纖維織物的相對力份和K/S值平均低17 %。且抗紫外線纖維織物的得色量比抗菌纖維織物的低。
| 表6 滌棉混紡織物分散紅E - 3B染色性能 |
| 試樣 |
K/S值 |
相對力份 |
L * |
a * |
b * |
1 #
2 #
3 # |
3.020
2.067
2.638
|
100.00
68.58
87.63 |
55.92
59.01
56.21
|
50.79
44.73
47.36 |
3.47
1.88
3.28 |
| 注:1 # 為T50/C50 14.6/14.6 433/354滌棉府綢,2 # 為T50/C50 18/18 516/315 抗紫外線滌綸/棉混紡直貢緞,3 # 為T50/C50 28/28 472/236 抗菌滌綸/棉混紡斜紋織物。 |
| 表7 滌棉混紡織物分散蘭E - 4R染色性能 |
| 試樣 |
K/S值 |
相對力份 |
L * |
a * |
b * |
1 #
2 #
3 # |
3.54
2.63
2.86 |
100.00
74.38
80.86 |
48.66
52.69
51.11 |
4.76
3.02
4.33 |
-34.44
-31.75
-32.58 |
| 注:織物序號同表6。 |
3.4 功能性滌綸織物的染色性能
滌綸織物分散染料染色后測色,結(jié)果見表8,抗紫外線滌綸織物的相對力份和K/S值均比普通滌綸織物的平均低14 %,抗菌滌綸織物的相對力份和K/S值平均低4 %。
| 表8 滌綸織物分散紅E-3B染色性能 |
| 試樣 |
K/S值 |
相對力份 |
L * |
a * |
b * |
1 #
2 #
3 # |
12.61
11.74
12.53 |
100.00
93.00
99.00 |
45.50
47.35
45.57 |
63.39
64.31
63.72 |
8.43
10.14
8.24 |
| 注:1 # 為29/29普通滌綸斜紋織物,2 # 為18/18抗紫外線滌綸織物,3 # 為28/28抗菌滌綸織物。 |
4 結(jié)語
在浸染條件下,Coolplus吸濕排汗滌綸、納米抗紫外線滌綸、銀系抗菌滌綸和PBT彈性滌綸等功能性纖維織物(紗線)的得色性能均優(yōu)于普通滌綸,相對力份高出28 % ~ 40 %,K / S值高出26 % ~ 39 %。
在軋染條件下,部分功能性纖維織物及其與棉混紡織物的得色性能卻不及普通滌綸織物:抗紫外線滌綸織物的相對力份和K /S值低了14 % ~ 31 %;抗菌滌綸織物的相對力份和K/S值低了4 % ~ 17 %??傊?,功能性滌綸及其織物的染色性能與普通滌綸及其織物有較大的不同,染色方法和染色工藝也會影響其得色量,故應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)需要確定工藝條件。
(山東濰坊二印紡織印染有限公司 董 瑛
李傳梅 范紅心 秦續(xù)文 )
參考文獻
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2 張立德.納米材料.北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2000
3 王曙中,王慶瑞,劉兆峰.高科技纖維概論.上海:中國紡織大學(xué)出版社,1999
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