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文档简介
纺织新材料及染整加工特性在20世纪40年代,科技兴旺国度末尾研制和消费粘胶、涤纶、锦纶、腈纶等化学纤维。在相继半个世纪中,由于分解纤维具有强度高、弹性好、耐穿耐用以及易护理等优点,化学纤维失掉迅猛开展,其化纤总量超越了自然纤维。从80年代末尾,科技高速开展,人们对纺织品要求越来越高,普通的化学纤维满足不了不同的需求,因此,日本、美国、德国等相继开收回新合纤、差异化和功用性纤维,添加了许多纺织新资料,使纺织产品具有多元化、功用化、仿真化和特性化特点。近年来消费这些化纤原料的石油资源严重充足,化纤的消费量遭到一定限制。因此,许多研讨者和开发商寻觅其它途径,应用自然界丰厚的动植物资源,开发纺织新资料,满足纺织品开展需求。本文对近年来开发的纺织新资料的基本特性和染整加工特点作些论述。
1纺织新资料的开发运用及基本特性
1·1新型自然纤维
1·1·1自然黑色棉
自然彩棉是一种自身具有自然颜色的棉花新种类,具有色泽自然、质地柔软、穿着温馨、不用染色加工、增加污染环境的一种生态环保纤维。目前,彩棉基本颜色只要棕色和绿色两大类,由于彩棉深浅不一,可显现出多种颜色。彩棉虽然有许多优点,但存在可纺性差,色泽不动摇、易变色等缺陷。彩棉形状结构与白棉相似,纤维较细、生成的纤维素次生胞壁很薄,胞腔很大,色素主要散布在纤维次生胞壁中。彩棉中纤维素含量占85%-90%,而由棉中纤维素含量在94%左右。其他物质主要是蜡质,其含量是白棉的6-13倍,灰分含量是白棉的1.4-1.6倍,蛋白质含量是白棉的1.75-2.1倍,含氮物质也较多。彩棉中铜、铁、锌、铂含量高于白棉,其它金属含量低于白棉。彩棉中自然色素不动摇,在染整加工中遇酸和碱、氧化剂易变色,加工中要留意变色效果。
新疆中国彩棉〔集团〕股份自育种类和美国BC公司彩棉质量目的基本接近。目前国际培育的彩棉纤维长度接近于普通白色陆地棉种类,同时培育了长度达32mm、强度为27cN/tex以上的中长绒彩棉新品,并逐渐处置彩棉的质量和产量低的难点。
1·1·2自然黑色茧丝
蚕〔茧〕丝是自然纤维中珍贵种类,素称纤维皇后,而自然黑色茧丝更为珍贵。自然黑色茧丝颜色自然、颜色柔和、色泽丰厚而艳丽,有些颜色还是采用染色加工难以到达的色泽。桑蚕黑色茧丝主要有黄红茧系和绿茧系两大类,黄红茧系包括淡黄、金黄、肉色、白色、篙色、锈色等;绿茧系包括竹绿和绿色两种。黄红茧系的颜色来自桑叶中的类胡萝卜素〔β-胡萝卜素、重生β-胡萝卜素〕和叶黄素色素〔叶黄素、蒲公英黄素、紫黄素、次黄嘌呤黄素〕;绿茧丝的色素主要为黄酮色素。
自然黑色茧丝的特性:
〔1〕柞蚕、天蚕、野桑蚕、蓖麻蚕、琥珀蚕等所吐的丝大部格外部有很多空隙,最多达10%,是一种多孔蛋白质纤维,轻盈漂逸、吸湿性优秀、透气性好、穿着温馨。
〔2〕自然黑色茧丝具有很好的紫外线吸收才干,对UV-B透过率小于0.5%,UV-A和UV-C透过率缺乏2%。
〔3〕茧丝外层丝胶有很好的抗菌作用,用野蚕丝无纺布接种黄色葡萄球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌、枯草杆菌等,使接种的细菌数增加99.9%。
〔4〕抗氧化功用好:生物在生命活动中,在不良环境中会不时发生多种活性氧自在基〔02·、H202·、HO·等〕,这些自在基氧化才干强,能破坏生物机体。黑色茧丝分解这些自在基的才干远远高于白茧丝,其中绿色茧丝能分解90%左右活性自在基,黄色茧丝有分解50%左右自在基的成效。将黑色茧丝制成内衣、或许做化装品有很好护肤养颜作用,可免除这些活性基对人体的危害。
在自然黑色茧丝的开发运用方面,日本、中国、泰国、柬浦寨、越南、印度等停止了很多研讨任务。中国地域广阔,大局部地域都适宜开发黑色桑蚕茧和野蚕茧资源。黑色资源开发运用,关键技术是种类选育和制丝技术。黑色蚕茧线色泽较动摇,在染整加工中变色较小,有一定的耐光牢度,是开发高档纺织品的极优资料。
1·1·3原竹纤维
目前消费的竹纤维有两种:一种为自然竹纤维〔也称原竹纤维或天竹纤维〕,另一种为竹浆粘胶纤维〔属再生纤维素纤维〕。自然竹纤维大多以纤维束存在,在物理-机械及化学加工进程中不破坏竹材的纤维素结构,只去除纤维素束内外的杂质〔木质素、多戊糖、竹粉和果胶等〕,保管自然竹纤维素形状、分子结构和聚集态结构。原竹纤维的优点很多:有较高的强度,吸湿排汗性好,具有很好的抗菌功用和抗紫外线功用,制成服装具有凉爽温馨性。但原竹纤维在纤维提取进程中保管着纤维束形状,长度差异大,短者约2cm左右,最长的与竹节相近〔约3Ocm左右〕,纤维纤度较粗,团圆度大,手感稍有粗硬。目前,产量较低,价钱偏高。由于原竹纤维性状和结构与苎麻相近,容易鱼目混珠。
1·1·4麻类新原料
我国盛产各种麻类纤维,其中苎麻、亚麻产品已有较长历史,消费工艺己趋成熟。它们具有粗犷、凉爽、抗菌、抗紫外线等功用,制成纺织品深受国际外消费者青睬。为了扩展纺织用麻类原料,将可纺性差、染色难的大麻、黄麻、胡麻等用于开发中高档纺织产品,关键效果要处置麻的精练、纺纱质量和印染后整理技术等。
在我国热带、亚热带地域热带植物较多,开发应用热带自然植物纤维,如:剑麻、椰衣纤维、菠萝叶纤维、香蕉茎杆纤维,已惹起纺织界的关注,将这些纤维制成地毯、沙发布、墙布等家用纺织品有很大的市场潜力。菠萝叶和香蕉茎杆纤维资源丰厚,纤维质量比剑麻柔软纤细,可纺性好,也可制造高档服装面料。这两种纤维具有麻的特性外,还有作风共同,特殊光泽、热传导性好、凉爽润滑等特点。用纯自然香蕉茎杆纤维制成的古装在巴黎展出时,惹起大家关注。日本日清纺织公司独自开发了香蕉茎杆纤维消费技术,用香蕉茎杆纤维和棉混纺〔30/70〕制成牛仔服和网球服、床单、毛巾等纺织品投放市场。我国也正在积极开发此类新原料和纺织品,开发成功将会有较大的效益。
1·1·5新植物纤维——狗绒〔宝丝绒〕
在自然植物纤维中,山羊绒称之为"软黄金",具有很高的性价比。我国新疆、内蒙古、西藏等地盛产山羊绒。近年来对山羊绒的需求剧增,过度放牧招致草原沙化,破坏了生态环境。因此,放牧养殖规模遭到控制,寻求新的途径开发新的相似于羊绒功用的纤维惹起注重。目前狗肉食品加工不时开展,在吉林、山东、河北等地都有养狗场,将狗肉和狗绒综合应用,狗肉用于食品加工,狗皮用于皮革制造,狗绒可用于毛纺原料,狗身上还有其它药用价值的部位可以综合开发应用。宝丝绒是一种理想的毛纺原料,各项物理机械功用接近于羊毛、羊绒,具有较好的可纺性,与其它纤维混纺制成织物,手感柔软,具有羊绒光泽和优秀服用功用。据文献引见,国际巳末尾组建一定规模的养殖基地和配套毛纺加工企业,在全国构成一个新型的综合加工企业,开展宝丝绒消费。
1·1·6自然蜘蛛丝
人类应用蜘蛛丝始于1909年,在第二次世界大战时蜘蛛丝曾被用作望远镜、枪炮的瞄准系统中光学装置的十字准线,但对蜘蛛丝结构和功用了解甚少。到了20世纪90年代后末尾对蜘蛛丝蛋白基因组成、结构形状、力学功用等有了深人研讨,为蜘蛛丝商业化消费提供了能够性。蜘蛛丝的理化性质与蚕丝相比,具有十分清楚的优势,在力学强度方面,蜘蛛丝纤维与强度最高的碳纤维及高强合纤Aramid、Kelve,等强度相接近,但它的韧性清楚优于上述几种纤维。因此,蜘蛛丝纤维在国防、军事〔防弹衣〕、修建等范围具有宽广运用前景。自然蜘蛛丝主要来源于结网,产量十分低,而且蜘蛛具有同类相食的特性,无法像家蚕一样高密度养殖。所以要从自然蜘蛛中取得蛛丝产量很有限。随着现代生物工程开展,用基因工程手腕人工分解蜘蛛丝蛋白是一种新打破,不久有能够构成具有一定规模的人工蜘蛛丝纤维消费厂。
1·2再生纤维素纤维
1·2·1绿色再生纤维素纤维Lyocell
Lyocell纤维是采用NMMO作溶剂溶解木浆纤维素,经湿法纺丝制得,整个消费进程是环保的,溶剂NMMO基本全部回用。在20世纪80年代末完成了工业化消费,到目前全世界消费Lyocell纤维的年产量已达15万吨以上,是近10年来开展速度较快的一种新纤维。在近十多年内消费和开发了很多Lyocell纤维纺织品,巳探索了许多成功阅历,对Lyocell纤维功用和染整加工特性已很熟习,这里不再重复,可参考"Lyocell纤维纺织品染整加工技术"一书。
1·2·2高湿模量纤维
由于普通粘胶纤维湿强力低、模量小,在湿态时有易变形、保形性差等弱点,许多国外公司开发了新的高湿模量纤维,如:日本西洋纺公司的Polynosic纤维、Lenzing公司用木浆消费的Modal、中国丹东京洋特种纤维引进日本西洋纺公司波里诺西克纤维的纺丝技术消费的Richcel纤维。高湿模量纤维具有初始模量高,织物有身骨、湿态变形小、尺寸动摇性好,织物平滑、悬垂性好、吸湿导湿性好、色泽艳丽、富有光泽,并具有较好的耐碱性,与棉混纺织物可停止丝光加工,是制造内衣、外衣服装的中高档新资料。
1·2·3竹浆粘胶纤维
采用化学方法将竹材制成竹浆粕,将浆粕溶解制成竹浆粘胶溶液,然后经过湿法纺丝制得竹浆粘胶纤维。这种竹浆纤维已批量工业化消费,例如:吉林化纤集团有限责任公司〔下属的河北藁城化纤公司〕、上海化纤浆粕总厂、上海月季化学纤维、四川成都天竹竹资源开发等消费竹浆粕及竹浆纤维。目前消费的竹浆纤维在某些功用上不同于普通粘胶纤维,竹浆纤维具有可纺性好、纤维吸湿导湿透气性好、手感柔软、织物悬垂性好、染色功用优秀、光泽柔亮等特点。开发的竹纤维纺织面料服装具有质地轻、穿着清凉直爽,并有抗紫外线、抑菌防臭防霉等保健功用。
1·3再生蛋白质纤维
1·3·1含牛奶蛋白纤维
从20世纪90年代初末尾国际外努力于开发再生植物和植物蛋白纤维,日本西洋纺公司以新西兰牛奶为原料与丙烯腈接枝共混制成再生蛋白纤维Chinon,上海正家牛奶丝服饰在1995年研制开收回牛奶纤维长丝,最近报导了山西恒天纺织新纤维科技研制了牛奶短纤维。牛奶丝具有蚕丝般光泽和柔软手感,有较好的吸湿和导湿性,较好的强度和延伸性,是一种制造内衣的优秀资料。但因纤维耐热性差、色泽艳丽度较差、价钱较贵,影响了牛奶纤维少量推行运用。
1·3·2大豆蛋自复合纤维
大豆蛋白纤维属于再生蛋白纤维类,是采用化学、生物化学的方法从榨掉油脂的大豆渣中提取球状蛋白,经过添加助剂,改动蛋白质空间结构,与聚乙烯醇〔PVA〕共混制成纺丝原液,经湿法纺丝而成。该纤维单丝纤度细、比重轻、强伸度较高、耐酸耐碱性较好,具有羊绒般的柔软手感、蚕丝般的优雅光泽、棉纤维的吸湿和导湿性及穿着温馨性、羊毛的保暖性。目前主要有常熟江河天绒丝纤维和绍兴嘉利绿纤消费的大豆纤维,大豆纤维可在棉纺、绢纺、毛纺、〔羊绒〕等消费设备上纺纱,能与其它自然纤维和化学纤维混纺交织开发针织产品〔内衣、外衣、袜子等〕和机织产品〔服装面料、床上用品等〕。此纤维自身出现米黄色,难以漂白,色泽艳丽度较差,耐干冷性差,在染整加工中应留意温度控制等关键技术效果。
1·3·3蚕蛹蛋自纤维
蛹蛋白丝由四川宜宾丝丽雅股份试消费,将蚕蛹蛋白提纯配制成溶液按比例与粘胶共混,采用湿法纺丝构成具有皮芯结构的含蛋白纤维。纤维具有较好的吸湿性、透气性,手感柔软、悬垂性好,但湿强力较低,纤维自身出现较深黄色,会影响纺织品色泽艳丽度。可采用活性、酸性、中性等染料染色,在染整加工中要留意它对酸、碱的敏理性,合理制定加工工艺。
1·3·4纳米抗菌再生蛋白纤维
将猪毛、羊毛等废毛溶解,经提纯和改性与棉浆或木浆或竹浆溶液共混,在纺丝中参与纳米级二氧化铁,经湿法纺丝制成一种抗菌再生蛋白纤维。这种新纤维的加工技术由中科院工程研讨所开发,在天鹅化纤集团公司试纺,还处于研发阶段。
1·4其它再生纤维
1·4·1甲壳胺纤维
甲壳素是一种自然生物高分子聚合物,普遍存在于昆虫、甲壳类植物〔虾、蟹等〕的硬壳中,它在门然界中的含量仅次于纤维素。甲壳胺是甲壳素的脱乙酰化产物,与纤维素的化学结构相似,都是六碳糖的聚合体,基本单元是乙酰葡萄糖胺。甲壳胺用稀酸溶解后纺丝制得的甲壳胺纤维是自然界中独一带正电荷的再生纤维,在纤维中含有羟基和氨基官能团。兼有纤维素和蛋白质纤维的官能团,具有相当的生物活性、生物相容性,生物可降解性和优秀的抗菌功用。它被普遍用作医用纤维制品,它与棉、毛、丝、麻、粘胶等混纺制成保健纺织品,当甲壳胺纤维含量在10%-30%范围,已有很好的抑菌功用和保健护理功用。由于甲壳胺纤维带正电荷,与阴离子型染料如:直接、活性、酸性等染料郡有很好的直接性,染色速度较快。
1·4·2海藻Lyocell纤维——Seacell纤维
Seacell纤维也称海藻纤维,是将海藻与Lyocell纤维结合而成的一种创新纤维。海藻种类很多,能用于纤维制造的有褐藻、红藻、绿藻几种,海藻中含有许多矿物质、碳水化合物、氨基酸、脂肪和纤维素等物质。海藻用在化装品中可促进皮肤血液循环,激活细胞新陈代谢,具有维护皮肤柔嫩、结实、润滑成效,还具有消炎止痒功用,海藻中含有胡萝卜素,可被采用治疗癌症等。
Linzing公司在制造Seacell纤维进程中,首先将海藻粉末制成小于9µm的微细颗粒,将其粉末加在纤维素的NMMO溶液中,或在纤维素溶解前参与,构成由纤维素、海藻、溶剂〔NMMO〕和水组成的分散纺丝液,经过干湿法纺丝加工制得Seacell纤维。其强度与普通Lyocell纤维相近,具有较好的可纺性。采用电镜剖析,Seacell纤维具有清楚的横向取向,晶区取向低,截面出现多孔性结构。对Seacell纤维活性检测,证明海藻的活性成分在纤维制造进程中没有被破坏,并与多孔纤维基体结合。当运用时,Seacell纤维中海藻的活性物质在湿环境中会从纤维中渐渐释放出来,使皮肤具有安康保健作用。
1·5新型和功用性分解纤维
1·5·1超细纤维
纤维细度达0.5→0.35→0.25→0.27〔dpf〕的涤纶,规格有:50/144、50/216、50/288超细涤纶。还有杜邦公司消费的超细尼龙Tactel纤维,直径小于10µm。做成服装具有极佳柔软手感、透气防水防风效果。
1·5·2复合纤维〔海岛型和联系型〕
主要由PET/COPET或PET/PA组成,海岛型纤维:细度可达0.04-0.06dpf,还有易收缩海岛型复合纤维,可做仿麂皮绒外衣、家纺和工业用布。复合联系型纤维细度为0.15-0.23〔dpf〕,有DTY丝80/36×12,也可做仿麂皮、桃皮绒纺织品。
1·5·3吸湿排汗纤维
纺织品要到达吸湿排汗功用的方法可采用:〔1〕纤维截面异形化:Y字型、十字形、W形和骨头形等,添加外表积,纤维外表有更多的凹槽,可提高传递水气效果。〔2〕中空或多孔纤维:应用毛细管作用和添加外表积原理将汗液迅速分散出去。〔3〕纤维外表化学改性:添加纤维外表亲水性基团〔接技或交联方法〕,到达迅速吸湿的目的。〔4〕亲水剂整理:直接用亲水性助剂在印染后处置进程中赋于织物或纤维纱线亲水性。〔5〕采用多层织物结构:应用亲水性纤维作内层织物,将人体发生之汗液快速吸收,再经外层织物空隙传导分发至外部,到达温馨凉爽功用。
吸湿排汗纤维有新光合纤CoolTech、中兴纺织股份的产品Coolplus、南亚塑胶工业股份的Delight纤维、远东纺织股份的吸湿排汗纤维涤纶Topcool纤维、日本旭化成株式会社消费的Technofine纤维〔W型结构的PET〕,杜邦公司的CoolMax纤维等。
1·5·4易染性涤纶纤维
〔1〕在分子结构中引进可染性基团〔第三单体〕如:分子中引进阴离子可染基团的阳离子染料可染涤纶CDP或HCDP和分子中引进阳离子基团的酸性染料可染型涤纶;
〔2〕改动分子规整性的聚对苯二甲酸1,3丙二醇酯〔PTT〕纤维和聚对苯二甲酸丁二醇酯〔PBT〕纤维。
PTT纤维在1941年已有这种聚酯消费专利,由于消费1,3丙二醇〔PDO〕原料本钱很高,不时未完成工业化消费。直到1995年德国Degussa公司工业化消费了1,3丙二醇,使本钱大大降低,随后美国shell公司在1995年5月推出了CorterraPolymer产品,建成了年产2.2kt丙二醇和年产5.5ktp门消费线,商品名为"Corterra"有长丝和短纤维种类。还有美国杜邦公司消费的PTT纤维称"Sorona"、日本旭化成公司的"Solo"、韩国SK化学公司、台湾华隆和中国也有PTT消费。2004年11月加拿大聚合物建了世界上最大的年产9.5万吨PTT纤维的消费厂。PTT纤维具有弹性优秀、模量较低、手感柔软、易染色等特点,是一种开展前景很大的聚酯纤维。
1·5·5聚乳酸纤维〔PLA〕
消费原料乳酸是从玉米淀粉制得,故也称为玉米纤维,PLA纤维是在美国著名的谷物公司Cargill公司研制成功的玉米聚乳酸树脂的基础上,在1997年该公司和美国DowPolymers公司合股成立了CargillDowPolymers公司,全力开展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年产已达14万吨,消费的PLA纤维商品名为Ingeo。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司消费的PLA纤维商品区分为Lactron、Terramac和Plastarch,美国杜邦公司和孟山都等公司也末尾开发PLA纤维。目前,商业化消费的PLA纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸,经脱水聚合反响制得聚乳酸酯溶液停止纺丝加工而成。PLA纤维之所以遭到众多纤维公司和消费者关注,并显示弱小的生命力,主要PLA纤维有许多突出的优点:
〔1〕原料来自于自然植物,容易生物降解,降解产物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代环保型可降解聚酯纤维。
〔2〕有较好的亲水性、毛细管效应和水的分散性;
〔3〕模量和弯曲刚度是涤纶一半,故手感柔软;
〔4〕有良好的回弹性、抗皱性和保形性;
〔5〕限氧指数较高〔L0I24-29〕,扑灭后自熄性好、熄灭发烟量低,有较好阻燃性;
〔6〕有防紫外线才干,紫外线吸收率低;
〔7〕折射率低、染色制品显色性好;
〔8〕易染性,染色温度低于涤纶。
PLA纤维也存在一些缺陷:a.耐磨性差,b.熔点低〔约175℃〕。
1·5·6其它功用性涤纶
有抗紫外线〔Anti-UV〕、中空蓄热纤维、抗菌防臭纤维〔Anti-bacterial〕、阻燃纤维、远红外纤维、负离子纤维等,这里不再逐一引见了。各种新纤维开发成功拓展了纺织新原料,开发纺织新种类给纺织印染企业带来了许多应战和机遇。二、新纤维纺织品染整加工特性
下面引见了国际外已商业化或正在开发的新纺织纤维,由于纺织原料的多样化和新颖化,给染整加工带来了很多困难和技术难题,这里将已商业化的局部新纤维染整加工要点作一引见。
(一)聚乳酸纤维(PLA)的染整加工要点
l.PLA纤维结构和功用:
将日本钟纺公司消费的PLA纤维Lactron与涤纶比拟,列于表1中。
表1"Lactron"PLA纤维和涤纶功用比拟
*依据PLA特性制定染整加工工艺。
2.PLA纤维织物染整工艺流程(染色产品)
CargillDowpolymers公司建议的PLA织物工艺:
(1)机织物:上浆一织造一预定型一退浆一精练一染色一恢复清洗一枯燥一后定型一整理;
(2)针织物:纺织一预定型一精练一染色一恢复清洗一枯燥一后定型一整理。
3.PLA织物前处置工艺
PLA针织物精练主要去除纤维上油剂、尘埃等,机织物要停止退浆。PLA纤维分子中含有酯键,对碱较敏感,精练时采用纯碱在中高温条件下停止。Dystar公司引荐的精练条件:纯碱0.5g/L、KielaronJetBO.5-1.0g/L、在60℃下处置15-20分钟,冷却到40-50℃时排液。PLA纤维由于模量小、弯曲刚度小,纤维自身较柔软,不需求停止碱减量加工。又由于PLA不耐烧碱,在稀烧碱溶液中80℃处置几小时后,纤维失重严重、分子量下降、纤维外表被刻蚀、强度下降,不能停止碱减量加工。
4.PLA纤维染色
合理选用分散染料对PLA纤维染色,将有利于降低染色本钱、增加废水排放、提高染色牢度。Dystar公司依据有关PLA纤维染色功用的研讨结果,引荐运用如下染料:
(l)Dispersol嫩黄XF、黄棕C一VSE、红C-4G、玉红C一B、紫C一VS、湖蓝C一2G、军蓝C一VS和Palanil深蓝3RT一CF、藏青3GR一CF和黑3G一CF等,这些染料能满足惯例耐洗牢度要求;
(2)Dispersol嫩黄XF、黄棕XF、深红SF、玉红XFN、蓝XF、藏青XF、黑XF等,这些染料能满足高耐洗牢度要求。原日本三井BASF株式会社引荐的中浓色染料是:Dispenol嫩黄XF、黄棕C一VSE:、玉红C一B、蓝XF、湖蓝XF,Palanil玉红ECOCC等。还有高日晒牢度淡色用三原色是Miketon黄ECOCC一E、红ECOCC一E和Trial蓝01。在上述所引荐的分散染料中大多是中温型染料比拟适宜于染PLA纤维。
虽然PLA纤维的结晶度高于涤纶,但熔点和Tg温度较低,折射率也低,因此分散染料可染性好,易染得深浓色。普通状况PLA纤维在110℃下染色即可,没有必要采用纺织新资料及染整加工特性更高温度染色,高温反而使PLA纤维降解。涤纶染色时间取决于所染颜色深度(浓淡),深浓色需求时间长。而对PLA纤维来说,染中等色深时,保温30-45分钟即可完成。分散染料对涤纶染色的匀染性主要决议于上染速度和高温移染性,PLA纤维也遵照这个规律。研讨说明PLA纤维用分散染料染色时,染料上染主要发作在85-105℃温度之间,该温度范围即为PLA纤维的临界染色温度,它比涤纶纤维低15-20℃左右。临界染色温度范围是控制匀染的重要温度区,在该温度区开温速度应加快些,才干保证PLA纤维的匀染。PLA纤维染色后停止恢复清洗是十分重要的加工环节,适当的恢复清洗有助于染色牢度的提高。但由于PLA纤维的玻璃化温度(Tg)较低、且对碱剂比拟敏感,因此恢复清洗条件要紧张。Dystar日本公司建议如下恢复清洗条件:保险粉2g/L、非离子洗濯剂2g/L、纯碱1-2g/L,在60℃条件下清洗15分钟即可。也可采用BASF公司的酸性恢复清洗条件:恢复清洗剂CyclanonECO2-3g/L,用Eulysins或醋酸调理pH值到3.5-4.0,80℃恢复清洗15分钟。Dystar公司和CargillDowPolymers公司共同引荐的染色方法如图1所示:
5.PLA纤维的热定型
热定型能添加热塑性纤维的结构动摇性,能使其纱线、织物尺寸动摇,提高染色动摇性战争均性,同时也会影响到纤维的着色功用,影响水平取决于热定型的温度和时间。由于PLA纤维Tg和Tm温度比涤纶低,因此热定型温度不能过高,CargillDowPolymers公司建议染前预定型温度为120-130℃,染后定型温度可采用135℃左右。依据PLA纤维纺织品用途,可以停止阻燃、抗菌、防紫外线等功用整理,这里不再引见。
(二)竹纤维纺织品染整加工要点
竹纤维有两种,原竹纤维结构和功用与苎麻和棉相似,它的染整加工可以参考苎麻和棉的工艺;竹浆粘胶纤维与普通粘胶、Modal纤维等再生纤维素纤维加工相相似。为了提高原竹纤维的染色功用,与棉和麻一样需求停止丝光加工。
1.原竹纤维纺织品的烧碱丝光处置
(1)处置方法
自然竹纤维的结构比棉严密,结晶度比棉高(原竹纤维结晶度71.3%、棉为65.7%),为了提高其化学反响功用和染色功用,织物需用烧碱停止丝光(有张力)或碱缩(松弛)处置。烧碱处置实验方法:自然竹纤维在不同浓度的烧碱溶液中松弛处置3min,处置温度23℃,浴比1:30。处置后水洗、酸中和、水洗、晾干。
(2)结晶结构变化
自然竹纤维结晶变体属于典型的纤维素I,经碱浓度为130g/L烧碱溶液处置后,纤维素的结晶变体由纤维素I局部转变成纤维素Ⅱ。当烧碱浓度达190g/L时,纤维素的结晶变体全部为纤维素Ⅱ,原竹结晶性大大降低,反响才干提高,与棉一样具有丝光化作用。
(3)浓烧碱处置后功用变化
碱处置后竹纤维的强力降低,而断裂延伸度添加。末碱处置的竹纤维回潮率为7%左右,当碱处置浓度为130g/L以上时,回潮率迅速增大,碱浓为190g/L时,竹纤维的回潮率到达最大值,接近11%。这说明烧碱浓度到达一定值时惹起纤维膨化,结晶性下降,结构变疏松;另外,纤维素大分子中葡萄糖环下游离羟基数量增多,纤维内外表面积添加,招致了碱处置后的竹纤维吸湿性增大、化学反响才干增强。竹浆粘胶纤维结晶度约为46%,因结构疏松、不耐浓烧碱,不需求丝光或碱缩处置。
2.原竹纤维的染色功用
了解竹纤维的制造进程、聚集态结构以及一些主要化学、物理机械功用后,不难掌握竹纤维的染色功用和染色工艺。自然竹纤维的纺织品染色与棉麻制品相似,竹浆粘胶纤维的染色与普通粘胶纤维的染色相似,采用直接染料、活性染料、恢复染料、硫化染料等都能用于竹纤维染色。竹纤维的染色功用可从染料上染率、染色试样的表现色深K/S值、染料提升性、染色速率等方面停止讨论。并采用Everdirect红BWS对原竹纤维染色,染色结果说明:
直接染料对自然竹纤维的直接性、上染速率、提升功用比棉纤维差,染相反深度的颜色,竹纤维需求更多的染料。竹纤维经松弛式烧碱处置后吸附染料的才干增强,当烧碱浓度为1.15-1.30g/L时,直接染料上染量添加的幅度最大,采用190g/L以上浓度烧碱处置,可使直接染料对竹纤维的平衡上染百分率、染深性和染色速度到达与碱处置棉纤维相反水平。
3.竹纤维纺织品染色工艺
自然竹纤维和竹浆粘胶纤维制成的纺织品,因其具有许多优秀的服用功用,深受国际外消费者欢迎。目前已有许多企业攻克了自然竹纤维的纺纱技术、织造和染整技术,开发了各种纯纺或混纺(交织)针织或机织产品,下面引见两个实例:
例一:上海第二印染厂费浩鑫高工引见的竹浆/Tencel混纺织物高温湿短蒸工艺竹浆纤维70/Tencel30混纺织物:30/30(75×75)平布、40/40(133×72府绸、30/30(108×58)卡其、40/40(133×100)缎纹、20S/2x20S/2(80×46)卡其。
工艺流程:翻布→缝头→烧毛(二正二反)→无碱退煮漂一步法(100%H2O2、3%owf、助剂AlO-15%Owf,lOO℃,2h)→染色→整理。
染色工艺:多浸一轧→高温湿蒸(温度160℃,RH35-40%,2-3min)→皂洗→平洗→整理。采用MegafixBES染料,染浴中加小苏打、尿素。
成品目的:
表2竹纤维/Tencel混纺织物质量目的
例二原竹/绢丝针织物染整加工
原竹/绢丝(30/70)混纺针织纱(纱线烧毛)由浙江桐乡天隆绵制品消费,由无锡明丽雅真丝针织古装编织和染整加工,制成女装和T恤。
染整加工流程:坯绸预备→前处置(精练、漂白)→染色(一浴法)→固色→皂洗(在溢流机上停止)→水洗→柔软→成品。
采用精练漂白一浴法:精练剂1-2g/L、浸透剂0.5-1g/L、纯碱3-5g/L、30%双氧水4-8g/L、动摇剂2-3g/L,在98℃条件下处置60-90min。
染色工艺:采用活性染料(MegafixB、BES或EverzolED)染成同色或异色,染色方法同真丝织物,染后充沛皂洗,水洗,能取得较好色牢度。
〔三〕大豆蛋白纤维纺织品染整加工特性
大豆纤维具有羊绒般柔软的手感、真丝般柔亮的光泽、自然棉的吸湿和导湿性、较高的强伸度等优秀的功用,各地纺织厂、针织厂、印染厂和服装厂等企业积极开发大豆纤维及其混纺交织纺织品投放国际外市场,已有局部漂白纤维原料、大豆纤维/羊绒或绢丝的针织品和大豆/棉交织床上用品销往国外。大豆纤维虽然有许多优点,但也有一些缺陷,如:
(1)纤维自身较黄,难以漂白;
(2)纤维较细而滑,易发生起毛现象;
(3)纤维由两种成分组成(大豆蛋白质和聚乙烯醇),招致染色平均性差;
(4)纤维耐干冷性差,对染整工艺和设备要求高;因此,如何在染整加工中保管其原有的优秀特性,克制大豆纤维的缺陷,这给染整加工带来了较大难度。
这里把开发大豆纤维纺织产品进程中,几个关键技术效果作一讨论:
1.不同漂白方法的漂白效果和对染色影响
(1)各种漂白方法的工艺条件见表3所示:
表3各种漂白方法的工艺条件
(2)不同漂白方法的漂白效果
表4不同漂白方法大豆纤维纱的功用和漂白效果比拟
注:(a)试样为50S/2(11.66tex/2大豆纤维纱;
(b)亨特白度指数(WI)在美国HunterLab公司的UltrascanXE测色仪上测量;
(c)在CarioErbaMODl106型元素剖析仪上测定含氮量,按含氮量(%)×6.25计算大豆蛋白含量;
(d)最大热分解温度在TAInstruments公司的SDT-2960DSC-TGA热剖析仪上测定。
从表4可知,氧漂法普遍比恢复漂白度高,但纤维失重率较大,而纤维强力差异不大,说明大豆纤维在双氧水碱性中漂白时,纤维中蛋白质水解流失较多;其中亚氯酸钠漂白剂对大豆纤维中蛋白质发作氧化和氯化作用,使蛋白质分子链断裂,致使蛋白质组分流失严重,由于蛋白质少量流失,使残留的大豆纤维白度趋于提高,从表4看出,亚漂后的大豆纤维纱的白度可达80以上。大豆纤维用亚氯酸钠漂白时,随着亚氯酸钠浓度增高,纤维白度提高,而失重率清楚增大,蛋白质损失严重。建议对白度没有特殊要求的状况下,不要采用含氯氧化剂(亚氯酸钠,次氯酸钠及其他含氯助剂)处置大豆纤维,以免大豆纤维中蛋白质流失过多,影响纤维功用。
(3)不同漂白法对大豆纤维染色性影响
氧化和恢复漂白的大豆纤维用酸性染料Everacid红N-B和活性染料Remazol艳蓝R-X染色,由酸性染料染色结果可知,保险粉和硼氢化钠/亚硫酸氢钠漂白试样的可染性较原样没有降低,二氧化硫脲漂白试样的可染性略有降低。氧化漂白后大豆纤维的酸性染料可染性均发作了较大水平的降低,其中尤以双氧水/TAED和亚氯酸钠漂白降低得最多。由活性染料染色结果可知,恢复漂白对活性染料上染率的影响很小,氧化漂白对活性染料上染率和固着率的影响较大,其中双氧水/TAED和亚氯酸钠漂白的影响更大。因此,不同漂白方法对大豆纤维的染色都有一定水平影响,在实践消费中必需严厉掌握漂白工艺,才干保证染色品色泽的动摇性。
2.大豆纤维耐碱性及丝光工艺讨论
用双氧水或恢复剂漂白时,用纯碱调理漂液PH值为10-10.5范围,在90-95℃时漂白60-100分钟条件下,纤维受损较小,纤维中蛋白质组分基本不损失。烧碱对大豆纤维的作用要比纯碱大得多,在高温下低浓度烧碱使大豆纤维中蛋白质水解而流失,随着烧碱浓度增大,处置温度增高、处置时间延伸,其蛋白质流失更为严重,纤维破坏。
对大豆纤维/棉混纺(或交织物)(棉比例>50%)的深浓色产品来说,为了提高棉组分的化学反响性、添加染料的上染和透染性,需求停止丝光加工,在丝光进程中烧碱对大豆纤维的影响如何?采用50:50大豆纤维/棉混纺的直贡呢停止丝光加工实验,丝光前织物先经烧毛、退浆、漂白。丝光工艺:在直辊丝光机上停止加工,烧碱浓度为180-200g/L,去碱箱温度控制在85-90℃,其它按棉布工艺。经丝光织物测定平方米重量、强力、含氮量(N)等目的。结果说明丝光前后变化不大,蛋白质基本不流失,织物未受损伤,但毛效值和染色布染料浸透性和深度都比未丝光织物好。因此,大豆纤维棉或麻混纺织物可以采用中低浓度烧碱丝光工艺(半丝光),来提高织物的染色性和棉光泽效果。
3.大豆纤维及其织物染色简介
大豆蛋白纤维是由大豆蛋白质和聚乙烯醇按一定比例共混而制得的一种含大豆蛋白纤维。在纤维中含有一定的羟基、氨基、羧基等极性氨基酸,还有小局部未交联的聚乙烯醇分子上羟基。因此,它能用活性、酸性、中性、阳离子、直接、恢复、硫化、分散等染料染色。阳离子染料、分散染料和直接染料色牢度较差,消费上很少运用;恢复和硫化染料因染色在强碱条件下停止,招致大豆纤维中蛋白质的损伤而不运用。
目前运用的主要染料是:弱酸性染料、中性染料、活性染料和局部牢度好的直接染料。中深色可选用价钱低的国产KN型、M型、EverzolED型、MegafixB型或BES型活性染料;淡色可选出口染料,如:RemazolRR、LevafixCA、CibacronLS和FN等。建议不运用毛用活性染料,如Lanasol、Realan、Eversol等染料,由于这些染料在大豆纤维上的上染率和固着率很低。
4.大豆纤维耐热性和湿加工温度控制
(1)干、干冷处置对大豆纤维功用影响
依据实验结果,干热处置温度21O℃以上大豆纤维有清楚的泛黄、白度下降,收缩率增大(18%左右)和强力下降,在210℃以下短时间处置,纤维功用基本不变。
在干冷处置温度为100℃以上大豆纤维硬化,发作清楚收缩强力下降严重、断裂伸长增大、白度下降。大豆纤维耐干冷性较差,主要由于大豆纤维中PVA组分不耐高温,硬化温度低而形成的。
(2)染整加工进程中温度控制
大豆纤维耐干热处置而不耐干冷性处置。因此,在染整湿加工中特别对温度的控制严厉要求,温渡过高会招致纤维泛黄、强力下降,蛋白质组分流失、染色不匀,发生色花样差。在张力较大设备上加工织物伸长、门幅收缩严重、尺寸动摇性差、织物手感发硬等效果。
详细来说,在染整加工中应留意:
(1)小洋前处埋、染色实验不能直接在电炉上,应在水浴上停止;
(2)退浆、漂白、染色等湿加工进程中温度必需控制在95℃以下,(最好在90℃左右),温度越低对织物手感、纤维功用影响愈小;
(3)大豆纤维与氨纶、涤纶、锦纶等混纺交织物热定型温度应控制在185记以下;
(4)织物从湿态到干态烘千进程中温度应控制在1OO℃以下,"高温慢速"烘干比"高温快速"烘干产品手感好;
(5)染整湿加工应采用低张力、无张力设备加工为宜。
(6)成衣熨烫温度要低些,不能将熨斗直接重压接触织物,熨斗和织物之间要有垫布,不然会发生极光、变色和手感发硬。
(7)大豆
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