真丝织物抗皱整理工艺探讨

真丝织物的抗皱整理工艺探讨刖言丝绸因其柔和的光泽、优良的吸湿性、优异的悬垂性、优雅的外观和优良的舒适性，成为人们最受青睐的高品质纺织原料之一。遗憾的是真丝织物湿弹性低，在家庭洗涤时或在湿态时容易产生折皱，造成使用过程中的诸多不便。真丝织物的湿弹性低是由纤维结构决定的。丝蛋白和羊毛角蛋白不同，丝蛋白中没有胱氨酸残基，蛋白质分子之间没有化学交联。当纤维吸收水分并膨化时赋予纤维高度十折皱回复性的聚合物之间的盐键被破坏，没有了在水中不容易被破坏的化学交联，使真丝织物的湿态抗皱性很差。如果在丝纤维结构中引入化学交联，则可以限制丝纤维分子链在水中的相对运动，因而可提高真丝的湿弹性。国内外纺织界进行了许多提高真丝织物抗皱性的研究。随着国际上对环保的日益重视“用无甲醛整理剂对真丝织物进行抗皱整理”已成为近期研究的重点。目前研究较多的是用多元羧酸作交联剂，含磷酸的碱金属盐类作催化剂整理织物。最近有关用多元羧酸作交联剂和含磷酸的碱金属盐类作催化剂对棉织物进行无甲醛抗皱整理的研究表明，整理后的棉织物具有耐洗性极好的抗皱(DP)性，其中最有效的交联剂是1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTAC)，最好的催化剂是次磷酸钠，经BTAC整理后的织物，可获得满意的弹性和白度、耐洗性、强力保留值和良好的手感等，但由于BTAC的价格昂贵，其推广受到限制。人们更多的考虑用与二羟甲基二羟基乙烯脲树脂(DMDHEU)价格相近的柠檬酸(CA)来代替四元羧酸。目前棉织物用CA进行非甲醛DP整理获得了较大的成功，这就启发人们用CA对丝织物进行非甲醛DP整理。本文研究了真丝织物用CA进行抗皱整理的可行性，优化了整理条件和配方，评估了整理后真丝织物的性能。[1]1、真丝1.1蚕丝的结构特点1.1.1蚕丝的化学组成蚕丝主要是由丝素和丝胶两部分组成的，它们占蚕丝总重量的90%以上，此外还含有少量的无机物、脂蜡、色素和碳水化合物等其他组分。丝素和丝胶都是蛋白质，基本组成单位都是a-氨基酸，根据资料介绍作为蚕丝为主体的丝素含有多种氨基酸，侧链小的乙氨酸和丙氨酸的含量特别多，其次是丝氨酸和酪氨酸，这四种氨基酸占氨基酸总量的绝大部分。其他氨基酸的含量都很低，侧链也较复杂⑷。1.1.2蚕丝形态结构和微细结构蚕丝纤维的形态结构：茧丝是由两根单丝构成，每两根单丝之间及外部由丝胶包围而成。蚕丝纤维的超微结构：一根单丝丝素是由900~1400根直径约0.2〜0.却m的细纤维构成；一根细纤维是由1000根直径约100~150pm的微纤维构成，纤维中有孔隙；微纤维内部是取一种结品区和非结品区相间的构造。在显微镜下观察，蚕丝表面在纤维长度方向有0.04〜0.05^m的平行的微原纤细波状起伏，在纤维方向可以看到与原纤平行的沟状结构，这种结构在野蚕丝纤维上更为明显。柞蚕丝中巨原纤的排列结构，基本上呈疏松状态，可能是柞蚕丝绸织物吸湿、透气等性能良好的原因。蚕丝丝素微结构：丝素蛋白质是由蚕的后部绢丝腺分泌合成的，蚕丝是由定向排列的丝素微纤维所构成，而这些丝素微纤维是由球形丝素在腺腔中移动时，经构象变化形成纤维状丝素。蚕在吐丝时，由于头部的牵引作用，形成的蚕丝具有一定取向性和结品性。[4]1.2真丝织物的概述真丝面料是相对于仿真丝绸面料而言的，一般指蚕丝，包括桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。真丝面料品种大致有双绉、重绉、乔其烂花、乔其、双乔、重乔、桑波缎、素绉缎、弹力素绉缎、经编针织等几大类。优秀的品牌在面料染整工艺处理中，均依赖于高科技的生产工艺流程，采用环保型染料，色牢度达3—4.5级。在让人们欣赏丝绸面料独特的色彩美感的同时，保持了丝绸面料的营养性和自然性。在面料后处理过程中还进行不同程度的预缩处理，以保证所用面料的成衣缩水率在0.5-3%。真丝面料是纯桑蚕白织丝织物，采用斜纹组织编制。根据织物平方米重量，分为薄型和中型。根据后加工不同分为染色、印花两种。它的质地柔软光滑，手感柔和、轻盈，花色丰富多彩，穿着凉爽舒适。主要用作夏令衬衫、睡衣、连衣裙面料及头巾等等。双绉，是用桑蚕丝为原料制成的绸缎，其特点，是绸面呈现双向的细微绉纹，所以称谓绉。双绉的经线，是20/22D2根并合无捻的桑蚕丝，纬线是20/22D2-4根并合加S向强捻和Z向强捻的桑蚕丝，平纹组织交错而成的坯绸，经过精炼脱胶后，由于S与Z捻向的纬线与无捻的经线的交错中，纬向各自捻向扭曲，因此，在绸面上反映出两种不同捻向微细扭曲美感的绉纹。双绉的规格很多，配套齐全。幅宽有70、90、100、114、140cm的。重量有8.5、9、10、12、14、15、16、18、20、22m/m的。有纯白、染色、印花的。宜做男女衬衣，还可做各种绣衣，用途广泛。中国江苏、浙江、上海、四川、广东、山东等绸缎主产区都有生产，并向全世界出口。是中国绸缎生产和出口的一个重要品种，占真丝绸生产和出口总量的15%和10%多。双绉由于特点多，质缺好，用途广，深受欢迎，盛销不衰.(1)蚕丝由丝胶和丝素组成，由18种氨基酸按不同的比例和空间组合而成，是一种蛋白质纤维。丝胶在外，丝素在内，两者紧密相连。丝胶结构疏松，手感粗糙，因此需要脱胶，丝素结构紧密，光泽柔和、肥亮，具有珍珠般的光彩。(2)手感柔软、滑爽、厚实、丰满，弹性优异。(3)具有良好的吸湿、透气性能，有护肤 保健作用。蚕丝为蛋白质纤维，以蚕丝为原料编织的真丝地毯具有良好的紫外线吸收性。蚕丝是一种 多孔纤维，因此具有良好的保温、吸湿、散湿和透气的性能，对皮肤具有一定的保护作用。(4)蚕丝比较娇嫩，应精心护理，避免重力磨擦扭绞或在粗糙的地方用力拖拉，导致蛋白质纤维损坏。1.3真丝的抗皱机理我国的丝绸工业是世界上起步最早的纺织工业，相传于四五千年前黄帝时代，人民就已在黄河流域“养蚕治茧以供衣着”。丝绸因其轻柔、滑爽、华丽、富有光泽而被称为“纤维皇后”。但是，随着科学技术的不断提高，各种化学纤维、人造纤维不断涌现，性能越来越接近甚至超过真丝。而真丝存在着自身无法克服的缺点，如泛黄、易皱，在耐摩擦性和洗涤免烫等方面都不及合纤，所以关于真丝的抗皱、抗泛黄等方面的后整理仍然是真丝织物研究上的主要方向。1.3.1真丝形成折皱、易泛黄的原因织物折皱的生成是因为织物中的纤维在外力作用下发生弯曲，被弯曲的纤维外层分子发生拉伸而内层分子受到压缩。当外力去除，一部分形变恢复，留下的变形就生成了折皱一一恢复很慢的缓弹变形和塑形变形。在外力除去，恢复变形的过程中起主要作用力的力是拉伸部分的恢复力，其恢复力高，抗皱性能好。所以织物抗皱性与纤维的性能及织造的工艺有一定的联系。真丝绸水洗后易起皱，其主要原因是湿弹性差，这与其丝素的纤维结构有关。因为丝蛋白质聚合物之间的范德华力较弱，容易破坏，当纤维吸收水分并能膨化时，赋予纤维干态的高折皱恢复性的作用力被破坏，变形就无法恢复，所以表现出真丝绸湿态的皱印。另一方面，真丝绸织物在光照下易泛黄也是因为丝素自身组成和结构所引起的。组成丝素的氨基酸有18中之多，而其中又含有许多极性氨基酸，它们在一定条件下易发生化学反应。在紫外线照射下丝素带有芳香支链的氨基酸如色氨酸、酪氨酸、组氨酸、苯丙氨酸及脯氨酸的羟基部分发生断裂，生成了含有黄色素的裂解产物。所以真丝织物在紫外线的长时间照射下会泛黄，影响它的服用性能。1.3.2真丝的抗皱机理防皱整理发展至今已有几十年的历史，且整理的工艺也越来越好，但对树脂整理的化学机理和物理机理了解的还不十分透彻，目前关于这方面理论比较成熟的有树脂沉淀理论和共价交联论。沉淀理论：该理论认为，树脂初缩体粒子能扩散的无定型区域，经焙烘后，自身之间极易缩合成网状结构且不溶于水的大分子，沉淀在纤维的无定型区。沉积的树脂经过物理-机械作用，即靠机械摩擦作用或氢键，限制了纤维素中大分子链或基本结构单元的相对位移，赋予织物防皱性能。共价交联论：认为整理剂与纤维发生反应后，能在纤维分子中形成共价交链，减少了因氢键拆散而导致的不能立即回复的变形，并使纤维从变形中回复的能力获得提高，从而提高防皱性。