改善天絲面料原纖化的染整工藝

張戰旗，呂文泉，李 鑫，齊元章，王 冰，劉添濤，孫曉敏

（1.魯豐織染有限公司，山東淄博 255100；2.魯泰紡織股份有限公司，山東淄博 255100；3.中國紡織科學研究院，北京 100025；4.中國印染行業協會，北京 100006）

近年來，隨著人們消費水平的提高，休閑類服裝面料的需求量不斷增加，天絲面料因為柔軟的手感，優異的吸濕透氣、懸垂性以及真絲般的光澤受到廣大消費者的喜愛。

天絲具有獨特的原纖結構，容易在染整加工或服用過程中因機械摩擦產生原纖化，導致面料起毛起球，甚至失去光澤，影響穿著的美觀。為了解決這一缺點，纖維廠商通常采用提前進行交聯的辦法來克服［1］，例如蘭精公司生產的A型天絲和LF型天絲分別采用不同樹脂進行交聯。從交聯程度來說，A型天絲屬于100%交聯型［2］，發生原纖化的概率最低，因此受到很多終端客戶及面料廠商的青睞。但A型天絲所用樹脂耐酸不耐堿，而染整前處理及染色均在堿性條件下進行，易導致原有交聯的破壞，重新產生原纖化問題，甚至有釋放甲醛的風險。

本研究對天絲面料的前處理及染色工藝進行了系統的研究，前處理采用低堿冷堆代替高溫堿煮，降低活性及還原染色固色堿劑用量，避免高溫、堿性環境對天絲原纖化的影響，解決天絲面料洗后毛羽重及光澤啞暗的問題，可有效提升天絲面料的品質。

1 實驗

1.1 材料與設備

材料：A型天絲纖維與棉混紡面料（天絲11.7 tex×棉/天絲11.7 tex×571×304）；NaOH，H2O2，穩定劑HP-S，螯合劑SQ-N，滲透劑JFC。

設備：WZ-400樹脂壓染試樣小軋車，M-6連續定形烘干機，貝寧格退煮機，貝寧格漂白機，冷軋堆機。

1.2 測試

毛效：沿著織物的經向裁取標準試樣，長230～250 mm，寬（25.0±0.5）mm，將標準試樣分別粘貼在毛細管效應儀橫梁架上，使試樣上面的零位置線與標尺上面處于同一水平零位，然后把試樣平放在試驗臺上測量溶液上升的高度，即試樣零位置線（即起點）到溶液上升高度（即終點，5 min）的距離。

白度：將布樣折疊4層確保織物不透光狀態下，利用Datacolor測色儀器在標準光源D65、10°視角下測白度，測4次取平均值。

甲醛質量分數：將經過稱量的試樣在40℃的水溶液中萃取60 min，從織物上萃取的甲醛被水吸收，然后萃取液用乙酰丙酮顯色，顯色液用分光光度計比色測定甲醛質量分數。

手感：將試樣裁成尺寸為30 cm×30 cm的布樣，在標準恒溫恒濕環境中調濕12 h，3人采用觸摸的方法從柔軟度、蓬松度和滑爽感方面進行評價，以★的多少表征手感的優異程度，★越多手感越好。

面料檢測標準見表1。

表1 面料檢測標準

2 結果與討論

2.1 前處理流程

在染整加工過程中，前處理是影響含有天絲纖維面料原纖化的關鍵工序。當棉、天絲混紡時，因棉紗含有大量棉籽殼，在前處理過程中需利用燒堿去除［3］，才能有效地控制染色、后整理等后道工序的產品質量。但由于天絲耐酸不耐堿，當堿用量過高時，天絲纖維交聯處會被破壞產生毛羽。為了減少面料洗后原纖化的現象，首先確定合適的前處理加工流程，對比不同工藝流程下面料的主要性能指標。由表2可以看出，方案1的毛效、吸水性、白度、手感較其他2個方案均更好，因此確定最佳前處理加工流程為：冷堆→漂白。

表2 不同流程對織物性能的影響

2.2 冷堆工藝優化

在前處理加工中，冷堆工藝為：燒堿40 g/L、雙氧水5 g/L，在25℃室內堆置24 h。但由于冷堆工藝中燒堿用量過高，天絲纖維耐堿性較差［4］，容易產生原纖化，需對冷堆工藝進行優化。

2.2.1 燒堿用量

選用雙氧水5 g/L、堆置溫度25℃、堆置時間24 h，對燒堿用量進行研究。由表3可以看出，當燒堿用量為10 g/L時，甲醛質量分數為6.8×10-6，布面無毛羽情況，但面料毛效較低，無法滿足后道加工的要求；當燒堿用量提升到15 g/L后，繼續提升用量，毛效不再繼續升高，且斷裂強力有所下降；當燒堿用量為30 g/L時，纖維交聯處被嚴重破壞，甲醛質量分數高達66.5×10-6，且布面有明顯的毛羽。故確定最佳燒堿用量為15 g/L。

表3 燒堿用量對織物性能的影響

2.2.2 堆置時間

選用燒堿用量15 g/L、雙氧水用量5 g/L、堆置溫度25℃，對堆置時間進行研究。由表4可以看出，堆置時間延長，斷裂強力差異不明顯，但毛效有所提升，在堆置時間達到20 h時達到平衡。因此，確定最佳冷堆工藝為：燒堿15 g/L、雙氧水5 g/L、堆置時間20 h，面料斷裂強力經向為52.3 Lb，緯向為50.6 Lb，毛效經向可達6.5 cm，緯向為6.2 cm。

表4 堆置時間對織物性能的影響

2.3 染色工藝優化

在染色過程中，根據顏色要求采用不同類型的染料進行染色。常用的活性染料需要借助堿進行上染固色，而還原染料不溶于水，需在堿性強的還原液中還原成為隱色體鈉鹽才能上染纖維［5］。因此，染色過程中堿用量需求過高將會影響面料的洗后原纖化，需調整染色時堿用量，減少對纖維的損傷［6］。

2.3.1 活性染色工藝研究

選用元明粉220 g/L、防染鹽7 g/L時，對燒堿用量及氣蒸溫度進行實驗對比。由表5可以看出，當燒堿用量為4 g/L、氣蒸溫度為100℃時，耐酸汗漬變色牢度為3～4級，耐濕摩擦色牢度為2～3級，達不到標準要求。當燒堿用量為8 g/L、氣蒸溫度為100℃時，甲醛質量分數及色牢度均能達到客戶要求，且上染率可達82%。再提升燒堿用量染料的上染率沒有提升，甲醛質量分數有所提升，色牢度改善不大。所以，最終確定活性染色固色燒堿用量為8 g/L。

表5 燒堿用量對面料性能的影響

2.3.2 還原染色工藝研究

選用保險粉220 g/L，對燒堿用量進行實驗對比。由表6可以看出，當燒堿用量為8 g/L時，甲醛質量分數為7.2×10-6，布面光潔無毛羽，但耐酸汗漬變色牢度為3～4級，耐濕摩擦色牢度為2～3級，色牢度達不到標準要求；當燒堿用量為12 g/L時，色牢度均合格，且甲醛質量分數在10×10-6以內，布面光潔無毛羽。最終確定燒堿用量為12 g/L。

（2）燒堿用量越高，原纖化程度越明顯，最佳冷堆工藝為：燒堿15 g/L、雙氧水5 g/L、堆置時間20 h。

（3）活性染色固色燒堿用量為8 g/L，還原染料染色時燒堿用量為12 g/L，可保證各項色牢度合格，避免堿性過高對原纖化造成影響。

（4）對天絲工藝及性能的研究可解決面料原纖化的問題，洗后布面無明顯毛羽，同時保證甲醛質量分數在10×10-6以內。

表6 還原劑對面料性能的影響

3 結論

（1）通過改善天絲的染整工藝，最終確定加工流程為：冷堆→漂白→染色→后整理。