聚酯PU弹性织物染整加工概要

1、聚酯/PU彈性織物染整加工概要為什麼染整加工難？近年來，日本和歐洲興起了持續不斷的彈性外衣熱。為此，各合成纖維製造廠家，決心要進一步加快彈性織物的開發。 彈性織物是在PU（聚氨基甲酸酯纖維）紗上複合以各種纖維材料而構成的。由於複合的材料種類不同，纖維的加工處理方法也應有所不同。 雖然，各種類型彈性織物的生產，逐漸走向正常、出現了增產勢頭。但是，聚酯PU混紡、交織、交編類織物，在染整加工和印花技術方面，還存在著不少障礙，所以前一段時期其生產量並不大。 但是，從1998年下半年起，這些障礙已開始得到清除。詳情如下介紹。專用染料 1998年7月，日本化藥株式會社發表了自行開發的聚酯PU彈性織物專用染

2、料、卡雅隆聚酯LW（Kayalon Polyester LW）等共計9個染料品種。 在這一刺激之下，日本其他各染料廠也都躍躍欲試，打算介紹與其抗衡的專用染料。 這樣看來，聚酯PU彈性織物用的染料和助劑品種，今後將迅速充實起來。 因此，毫無疑問，日本各合纖製造廠將計畫擴大該類彈性纖維的生產。中國聚酯PU染整技術的現狀 中國也有不少工廠在研究聚酯和PU複合纖維的生產技術。由於聚酯纖維的生產能力已經過剩，所以一些廠家都在想方設法努力開發彈性織物類紡織產品。 特別是紹興、吳江、南通等紡織產地的開發熱情更高。這些產地的多數工廠，為提高國際競爭力和經濟效益，作為從常規產品製造轉向高附加值產品製造的手段，都

3、在努力研製聚酯與其他纖維材料複合的紡織產品。 關於聚酯PU產品，在中國部分紡織印染廠尚處於試製階段。其印染加工技術，還沒有達到完善的地步。 中國在純聚酯織物的染色方面，不少工廠會發生染色不勻疵病。探求該疵病產生的原因成了1998年下半年的一大課題。 染色不勻的原因很多，染色工廠使用的水質不良也是原因之一。 在各種纖維材料的精練加工階段，大多數的染色不勻、色差疵病是可以防止的，其方法就是在精練處方中加入金屬離子螯合劑。在中國這樣做的工廠雖然有所增加，但是實際情況是大多數工廠因擔心會增加成本而對此法敬而遠之。 在中國大多數紡織品染整廠只靠肉眼來判斷精練加工後布的狀態，若無異常，就認為這一階段沒有問

4、題。就是在其後的染色工序中，也是僅僅注意看一眼就知是疵病的染色不勻，只在對症療法（頭痛醫頭、腳痛治腳）上下功夫的情況很常見。然而對於造成染色不勻原因的精練加工是否完全，僅用肉眼是難以斷定的。這是今後他們應該注意的地方。 現在，南通有一家大型纖維廠（非日系工廠），接受德國買主的委託，正在進行聚酯尼龍複合纖維的批量試產。為了進行聚酯尼龍複合纖維的染色，必須認識到尼龍組分的沾污問題和還原清洗的重要性。但是，不知為什麼他們似乎對這些問題有所輕視。 在進行聚酯PU紡織品和聚酯尼龍6紡織品（芯為尼龍中空絲、周圍是聚酯）的染色時，有必要選擇最適宜的分散染料品種。但是，即使選擇染色性再好的分散染料，如果染色前

5、的精練工序的處方失誤，也將產生次品事故。對於這些問題，前面談到的工廠及南通的纖維廠，何時會覺察到呢？是值得注目之處。 聚酯PU紡織品和聚酯尼龍6紡織品在精練加工時，均需同時加入優良的金屬離子螯合劑。另外，在染色後的必不可少的還原淨洗階段，二者可以使用性能完全相同的還原淨洗劑，這是二者的共同點。 未加入金屬螯合劑的染色棉布（活性染料） 加入金屬螯合劑的染色棉布（活性染料） 未加入金屬螯合劑的染色棉布（活性染料）加入金屬螯合劑的染色棉布（活性染料）可以認為，今後如果在中國的印染廠，聚酯尼龍6紡織品的染色獲得成功，那麼聚酯PU紡織品的染色也將成為可能。 可是由於這些願望在1998年度未必能夠實現，因

6、此，當日本的買主委託中國的紡織印染廠對聚酯PU、聚酯尼龍6紡織品進行染整加工時，似有必要進行徹底的技術指導。 也許可以說，中國紡織印染廠能否實現聚酯PU紡織品的染色，可能取決於有無日本的技術指導。 另一方面，在日本由於已經具備了使這一染色成為可能的基礎技術條件和下述的人為條件，所以聚酯和PU複合產品染色的批量生產，就看有關人員的決斷了，也許會早日成為可能。日本紡織工業及相關工業的技術人員為了實現新技術，超越企業的範圍，按照協作的慣例，互相切磋技藝，在集思廣益上下功夫。再者，在企業內部，還有這樣的習慣。就是一個技術人員學到的東西要向其他技術人員傳達，叫做技術轉移。因而，實現新技術的目標比較容易達

7、到。 至於談到擴大日本聚酯PU紡織品的用途問題，如前所述，由於相關行業間協作的加強和工廠各個技術人員的努力，看來開拓這一產品的新用途還是比較容易的。 胚布的保管方法 最近在日本，為了生產彈性紡織品所必需的單層包纏紗和雙層包纏紗，其製造機構有了很大進步，同時在織造技術、針織機械和染色、印花，整理加工技術的提高等方面，都取得了令人瞠目而視的成果。其內容記述如下。 通過利用電腦進行庫存管理，可以徹底按照先入庫胚布先出庫使用的順序調度，因而可減少倉庫內胚布的堆積折痕、波紋，折印等疵病的發生。在這方面已有成效。比如東洋紡績株式會社在倉庫中保管彈性織物的胚布時，已確立了對胚布沒有負荷壓力的保存方式。另外，

8、為使織造時的油劑不至於滲出，將胚布用密閉性薄膜包裝起來。 服裝廠商，從紡織品製造廠將包覆有各種纖維材料的PU紗彈性布購入時，確認胚布的保管狀態是很重要的。對於委託海外生產的買主來說，委託生產的最初工作就是嚴格確認胚布倉庫的保管狀態。還必須依次對以後的生產工序進行檢查。 彈性織物的鬆弛精練狀態，因紗線製造廠生產紗線的種類不同而異。至於熱定形條件、染色、印花時應採用的條件、整理工序等也會多少有所不同。對各個處理狀態都有必要區分出最適宜的處理方法。這種方法在日本正不斷取得進步。 Espa無包覆紗（裸絲）Espa包芯紗Espa包覆紗（單層包纏）Espa包覆紗（雙層包纏）Espa合股線5鬆弛工序從倉庫搬

9、運到染整工廠的聚酯PU彈性胚布，需進行鬆弛精練處理，這是一項很重要的作業。鬆弛精練處理是為了緩和織物、交編彈性織物的胚布組織的張力而進行的處理。經過該處理後，彈性織物的潛在收縮得以消除，在其後進行的染色加工中，可防止分散染料染色不勻。 聚酯與PU的複合紡紗方法有多種多樣，所以放鬆紗線組織的張力和放鬆織造、編織組織的張力的鬆弛處理方法也不能統一考慮。 這種處理技術在日本也在進步之中。彈性織物或針織物的鬆弛處理裝置，比起採用無張力式的U字型處理機構，還是採用橫型網狀輸送帶方式更為理想。但是，正如右圖（系彈性紗的一例。系採用東洋紡埃斯帕（Espa）彈性紗的形態）所示，彈性紗的製造技術是多種多樣的。有

10、事例表明，由於織物組織、針織物組織也是多種多樣的，使用U字型鬆弛裝置也可以發揮出超群的鬆弛處理效果。 減量加工 聚酯PU彈性織物無需進行減量加工。但是在日本，對於使用可樂麗(Kuraray)公司的Spantel彈性材料布可以進行減量加工。由於PU紗的製造技術不同，在減量加工時不可採取同樣的方法。這是因為由於醚系、Spantel系的不同，其斷裂強度、斷裂伸長度、瞬間回復率等的變化都不一樣的緣故。注意不能使用減量促進劑。 使用溢流裝置的減量加工，推薦溫度為105。具有代表性的減量加工裝置的形式有吊掛減量方式、溢流減量方式、連續減量方式。 在採用溢流減量加工方式時，為獲得穩定的堿減量加工，有的工廠將

11、其與堿液自動控制裝置相連接，提高了處理效果。 精練方法 對保存2個月以上的胚布，必須進行充分的精練。 日本染整廠在進行精練處理時，使用軟水是其絕對條件。因為不良水質將導致精練效果變差。從而使其後的染色效果也變差。為此，水質不良的工廠應採用軟水裝置。 與純聚酯相比，聚酯PU複合纖維的精練，在日本均予以特別注意。 對於針織物的彈性布來說，精練處方必須將聚酯和PU兩纖維上附著的漿料和油劑徹底除去。如果不把針織物上附著的矽酮油在鬆弛精練時完全除去，矽酮油將殘存在纖維內，是造成染色不勻的原因。當然，應使用具有不損傷PU纖維性能的除去劑，許多印染廠多選用Diadavin ESW。 具有從PU與聚酯複合纖維

12、針織布上除去矽酮油效果的是使用氟化烴，全氯乙烯的溶劑精練。 但是，由於會污染環境，不適合採用溶劑以外的精練劑。關於織物精練劑，希望使用無APEO型（無烷基酚聚氧乙烯醚型）。其理是在世界上使用對生物的內分泌有干擾的化學物質會出現問題。越來越多的呼聲表明，這類物質之一的"壬基酚類精練劑是有問題的"。日本環境廳也引用歐洲文獻，作為對生物內分泌有干擾的化學物質的參考例，介紹了包括壬基酚在內的多個品種。 在精練處方中起著重要作用的金屬離子螯合劑，作為生態學對策用的產品，日本帝國化學產業正在生產一種名曰Clewat Bi系列（生物降解型）的新產品。 關於漂白，聚酯PU紡織品無需漂白。對

13、針織布來說，為使針織組織穩定，可將2-3台轉鼓式洗滌裝置連接起來，使之通過。 也有的工廠採用無張力繩狀水洗機以提高處理效果。 中間定形 對針織布來說，有時將轉鼓式洗滌機與定形機連接起來使用。 而對織物來說，有的工廠將聚酯沸煮處理30分鐘後乾燥、計算出熱定形的熱定形效率。有的按下式設定布幅標準。 設定幅寬(鬆弛處理後的布幅完全鬆弛布幅)/2 熱定形效率(%)(熱定形試樣處理後的幅寬)/(熱定形試樣的幅寬)×100 預定形條件 預定形的目的是防止織物產生皺折。它對按照布幅×長度這樣的規格來製作穩定的織物起著重要作用。一般來說，熱定形溫度越高，效果越好。然而由於聚酯與PU的混合比

14、率及製造聚酯PU混紡紗的紡織廠的產品種類不同，如果加工處理出現失誤往往會使纖維的斷裂應力下降。 一般而言，聚酯的標準預定形溫度為180×30秒，有必要事先對纖維的斷裂應力進行試驗，以便確定最適宜的溫度與處理時間。 10染色方法 到目前為止，聚酯PU複合纖維織物染色的最大問題就是難以解決染色重現性和色牢度不良。 為滿足聚酯PU複合織物在染整加工中的色牢度，必須除去PU上的分散染料沾污。由於沾污嚴重，所以在以前使用了比較容易除去這種沾污的還原劑和碱劑，染料也多選用可撥型染料。 但是，可撥型染料在用於浸染時存在以下兩個缺點（1）顏色重現性差（2）染色牢度差，此類缺點時有發生，其原因如下。染

15、料對浸染即染色條件（溫度、pH）的依賴性大。也就是說，因溫度、pH的變動常導致染色性不良等問題。 在還原淨洗後的熱定形（熱處理）時，分散染料容易再次發生滲色。儘管沾污除去了但色牢度被降低了。 聚酯PU混紡複合纖維織物在用分散染料染色升溫時，當溫度在100附近時，大部分染料染著在PU組分上，即造成沾污。而後，從100-120附近開始，出現下列傾向，即染著在PU組分上的分散染料，逐漸轉移並染著到聚酯纖維組分上。 此外，應注意的地方還有很多。比如，聚酯PU複合纖維布在染色時，考慮到不使PU纖維脆化，多在120左右染色。這時，高溫染色型的分散染料對聚酯纖維的染色就不充分。由於這一原因，產生了諸多造成染

16、色性不良的條件。受此影響，引起染色重現性不良。 為防止聚酯PU紡織品染色時發生疵病，可採取以下三點措施。 (A) 抑制分散染料對PU組分的沾污，使染料有效地染著在聚酯組分上。 (B) 選用的分散染料應考慮到染色重現性和染色牢度兩方面。 (C) 在還原淨洗中，有效除去沾污PU組分的分散染料。 此外，有必要研究一下大阪府立大學高岸徹教授關於聚酯纖維的110染色研究一文。 聚酯PU紡織品染色的改善方法，可歸納為以下三點。下圖是以120染色為前提的。 聚酯PU紡織品染色改善法 (1) 抑制分散染料對PU的沾污、使染料有效地染著在聚酯組分上->為防止PU沾污、促進聚酯深染->可採用日本化藥和

17、拜耳公司的PU防沾污劑(2) 選用兼顧到染色重現性和染色牢度兩種情況的分散染料->作為在120左右對聚酯的染色性好，溫度、pH依賴性和耐後加工性良好的染料->可採用日本化藥的專用分散染料(3) 在還原淨洗中，有效除去沾污PU組分的分散染料->作為在還原清洗中具有良好的除去沾污效果的淨洗劑->可採用日本化藥和拜耳公司的可除去PU沾污的還原淨洗劑11使用的染色機械 聚酯PU紡織品若以120染色為前提條件，則使用的染色機械，就匹染方式而言，須選用在染色裝置內安裝有使布運行時的張力變得極小的機構。日本製造的染色機有日阪製作所、Nissen、Texam技研等公司介紹的新型染色機。英國希臘的Sclavos SA公司也介紹了迴圈式專利機構的染色機。 發展中國家的一部分廠家生產的溢流染色機，在染色機的內槽，有時會出現焊接技術不良的地方，因而有造成被染物損