应用案例

羊毛衫缩绒目的及机理

氟聚拥有多名博士、硕士,专注于每个领域的产品应用,为众多客户提供解决方案

  毛纤维在湿热条件下,经机械外力的反复作用,纤维集合体逐渐收缩紧密,并相互穿插纠缠,交编毡化。这一性能称为毛纤维的缩绒性。利用这一特性来处理羊毛衫的加工工艺称为羊毛衫缩绒。缩绒是羊毛衫后整理工艺中的一项主要内容,为了给缩绒创造一个好的条件,及加快缩绒速度,通常在缩绒时要加化学试剂。目前缩绒工艺主要应用于羊绒、驼毛、兔毛、雪特兰毛等粗纺类羊毛衫中,精纺类羊毛衫也常以常温、短时间作净洗湿整理或轻缩绒整理以改善外观。

  一、缩绒目的

  羊毛衫缩绒的目的主要是为了改善和提高羊毛衫产品的内在质量和外观效果。

  1、缩绒能使织物质地紧密,长度缩短,平方米重量及厚度增加,强力提高,弹性和保暖性增强。

  2、经过缩绒的羊毛衫其表面显露出一层绒毛,使外观优美,手感丰厚柔软,色泽柔和。另外缩绒产生的绒毛对羊毛衫原有的某些疵点起到淡化和掩盖作用,使其不致明显地暴露在织物表面。

  二、缩绒机理

  羊毛衫之所以能够进行缩绒,主要是因为毛纤维本身具有缩绒性,这是内因;而一定的温湿度条件,化学试剂和外力作用等则是促进毛纤维缩绒的外因。羊毛衫产生缩绒的内部原因有下面几点。

  1.羊毛的鳞片:

  羊毛纤维的表面有鳞片覆盖,鳞片的自由端指向羊毛纤维尖端方向,当有缩绒剂存在时,羊毛纤维被润湿而膨胀,鳞片张开,此时对羊毛施加一定的外力,羊毛纤维将产生移动,由于表面鳞片的运动具有方向性摩擦效应,其运动方向必然是指向根端的。去掉外力后,由于相邻的羊毛纤维鳞片互相交错,就使得羊毛停留在新的位置,当再次受到外力的作用时,又使羊毛纤维产生相对位移,这样反复多次外力作用,使羊毛不断产生缓缓蠕动,从而使纤维缠结,毛端突出在表面,产生缩绒现象。所以说鳞片的存在是毛纤维能够进行缩绒的最根本性原因。也就是说只有具有鳞片结构外表的纤维才有缩绒性,鳞片越多,则越有利于缩绒;而没有鳞片结构外表的纤维,就不具有缩绒性,如腈纶等化学纤维,其不具有缩绒性。

  2.羊毛的卷曲:

  由于羊毛纤维具有双侧结构,使纤维具有天然的空间卷曲,当外力使羊毛拉伸时,羊毛会被拉直,外力去除后,羊毛会恢复到卷曲状态,在这样的过程中相邻近的羊毛缠结在一起。当羊毛受到挤压时,羊毛纤维产生迁移蠕动,这种运动并没有固定的方向,而是杂乱的和无规则的,它使羊毛纤维之间互相穿插起来,所以羊毛的卷曲越多,越容易缠结,也越有利于缩绒。

  3.羊毛的弹性:

  羊毛纤维受到外力作用时产生变形,由于羊毛纤维良好的回弹性,当外力去除后,急弹性变形会迅速恢复,使纤维间产生相对运动,当外力反复作用时,纤维间就会多次地发生这种相对运动,促使纤维间的交错和缠结,有利于缩绒的进行。

  4. 鳞片层的胶化:

  在缩绒过程中,由于羊毛纤维浸泡在热的缩绒液中,使覆盖在纤维表面的瓦状鳞片尖端易于发生一定的胶化,在外力挤压下,纤维之间在胶化处可能产生局部的粘结,这有利于缩绒。

  羊毛衫缩绒是一个复杂的过程,是多因素共同作用和互相影响的结果。但根本点在于鳞片的存在,才使得在各种力的作用下,毛纤维互相缠结并产生定向移动,从而达到缩绒的目的。

  改善真丝面料性能的整理主要有抗皱,抗静电,防水拒油,阻燃,尺寸稳定性,洗可穿等。通过整理不但可消除蚕丝的缺点,而且可改善其他方面的性能。

  真丝面料的洗可穿性能已日益重要,必须采用适当的柔软剂、弹性体和合成树脂才能达到要求。通过整理可使真丝面料具有功能性,真丝面料整理的重点目前集中在抗污和阻燃,另一重要的整理领域就是保持卫生、清新的抗菌整理。根据需要,真丝面料整理过程涉及到很多工序。选择整理过程必须考虑到所需的丝质手感和悬垂性,整理设备的正确组合及整理工序的次序是决定真丝面料最终风格的关键。

  一、抗静电整理

  蚕丝可用单体进行接枝,来改善静电积聚性能,使得真丝面料上积聚的静电适量。苯乙烯用量越高,用苯乙烯接枝的蚕丝上的静电荷也会越多。抗静电剂主要分为以下两种。

  静电消除剂的作用主要是提高织物的吸湿性。用特定的水溶性乙烯单体与特定的酸整理蚕丝织物,可产生静电消除效果。而且,通过在织物上沉积特定的金属微粒也可提高电导性。用金属银涂层,阻碍蚕丝纤维的电导性也可产生静电消除作用。

  抗静电剂的作用原理是通过降低纤维间、纤维一金属间的摩擦力来赋予织物抗静电性,主要是润滑的结果。一般采用特定的碱性润滑剂,如金属油及丁基硬酯酸盐等作为抗静电剂。

  二、防水拒油整理

  防水拒油整理可赋予织物防水拒油性,同时还具有抗污性,而且不影响织物的手感。

  理想的防水剂应对透气性影响尽量小,不改变织物的湿沾污性,与其他整理剂有相容性,易应用到织物上,所赋予的防水性能耐水洗及干洗。

  防水拒油整理的原理是降低织物在空气中的表面能,以便能阻挡油剂或油性沾污。

  Teflon涂层剂就是较常用的织物拒油表面整理剂。其他比较重要的防水剂有:(1)铝化合物单独使用或与肥皂一起使用;(2)蜡质消散剂; (3)含有铝盐的蜡质消散剂;(4)含有锆盐的蜡质消散剂;(5)吡啶化合物;(6)蜡质热硬化防止剂;(7)有机硅;(8)氟化合物。

  当天然蚕丝用六氟丙烯、氟乙烯、氯乙烯及丙烯腈的蒸汽进行接枝时,其防水、拒油、抗矿酸和光稳定性都会提高,这些整理剂都可采用轧一烘一焙法或浸渍法对真丝面料进行处理。

  三、阻燃整理

  蚕丝具有自熄性,它们的"限氧指数"(LOI)大约为24。但由于真丝面料无法安全通过"垂直火焰测试",所以仍然需要进行阻燃整理。

  西方国家的法律明确规定,儿童服装,尤其是睡衣必须是阻燃的。

  阻燃整理剂必须满足以下要求:添加适量(约15-20%)可获得满意的效果;应耐家庭洗涤;不应造成织物强度的损失;不应影响到织物的手感;不应造成织物色泽的改变;不应影响到织物上染料的耐光牢度;织物的透气性不应受到影响。

  蚕丝具有的自熄性是通过具有环状核的多卤酸反应产物,如氯菌酸和硫脲赋予的。技术人员经研究发现,六氯钛、四氯钛及锆氯也能赋予织物良好的阻燃性。真丝面料的阻燃性也可通过锆、钛或钨的非离子络合物整理来得到改善。由于这些整理是在酸性条件下进行的,所以它们与蚕丝真丝面料的酸性染色条件是一致的。

  特定的含磷化合物也可改善真丝面料的阻燃性,而且抗皱性及收缩性也有所改善。存在锌碳氟化合物的情况下,上述复合物具有很好的阻燃性,而且水洗牢度也可得到一定程度的改善。

  四、抗菌整理

  抗菌整理是赋予织物特种功能的一种整理方法,主要目的是保护织物不受细菌侵袭,保护消费者不传播病原体细菌。

  由于纺织品可提供足够的条件使细菌繁殖,所以它们可采用多种途径破坏织物。这些细菌无处不在,包括:织物及非织物表面、人体及所有我们接触过的表面。

  细菌繁殖会对人类的生活方式造成负面影响:如产生厌烦的臭气、细菌污物、过敏反应、疾病和感染及产品降解。

  抗菌整理可阻止细菌在织物表面的繁殖,赋予织物卫生、清新性,防止产生臭气,控制细菌污物的产生,改善大多数织物的手感,防止对皮肤造成刺激。

  真丝面料的抗菌性可通过浸渍如下的化合物得到改善:N-(2,2-二氯乙烯)水杨酰胺0.01~0.25%的溶液;水杨N·酰苯胺;氯化十二烷基三甲胺等。

  酚类化合物应用广泛,因为它们活性适度,可以乳液形式沉积在织物表面复合成聚合物薄膜。与未整理织物相比,经抗菌剂整理过的真丝面料具有较好的抗菌性。抗菌剂可采用轧液法、、浸渍法或喷射法对织物进行处理。焙烘温度为130-135℃。

  五、耐光性整理

  蚕丝对光的化学敏感性一直是真丝面料应用的最大障碍之一,暴露在阳光下的织物会吸收紫外线。在有氧并有湿气存在的情况下,会发生许多自由辐射反应,从而造成纤维的脆损,所以需要对蚕丝进行阻止自由辐射的整理。换句话说,要采用紫外线吸收剂或光稳定剂对真丝面料进行整理。

  以前是采用如硫脲、硫氰酸胺、单宁酸等化学品作为真丝面料的耐光整理剂,但自出现紫外线吸收剂后,真丝面料的耐光性整理在技术上有了根本的改变。

  紫外线吸收剂的种类主要有:(1)2-羟基二苯酮(工)的衍生物;(2)苯酯和水杨酸酯(Ⅲ和Ⅳ);(3)2-(2-羟基苯)-苯并三唑(Ⅱ)的衍生物;(4)肉桂酸取代物的衍生物(V);(5)p-氨基苯甲酸酯;(6)聚合及可聚合的吸收剂;(7)如镍螯合物(Ⅶ)的稳定剂、复配物以及其他盐类。

  紫外线吸收剂的种类及浓度选择取决于基质的组分、样品的厚度、所需色泽和工艺条件。使用中一般浓度为1%,整理剂的浓度可低至蚕丝重的0.2%。可在酸性染料或分散染料染浴中用浸渍方法整理织物。

  蚕丝的光稳定性非常重要,所以国际上均优先开发这类整理剂。