維綸/棉混紡織物染整新工藝的探究

王秀娟，于 琦，白月娜，周志玲，王文娜，劉曉敏

（1.華紡股份有限公司技術(shù)中心，山東濱州 256617；2.濱州華紡工程技術(shù)研究院有限公司，山東濱州 256617；3.山東省短流程印染新技術(shù)重點實驗室，山東濱州 256617）

維綸也被稱為合成棉花，為聚乙烯醇縮醛纖維，又叫維尼綸，是一種吸濕性很強的合成纖維品種。比起一般棉纖維制成的棉織品，維綸面料更加結(jié)實耐用，因此它不僅可以用于制作衣物，也被用于其他工業(yè)用途。

維綸的相對密度比棉花小，因此與棉花相同質(zhì)量的維綸能織出更多的衣料，且具有較好的柔軟性及保暖性。維綸熱傳導(dǎo)率低，因而保暖性好；維綸的耐磨性和強度也比棉花要好，因此維綸在很多方面可以與棉混紡以節(jié)省棉花。維綸主要用于制作外衣、棉毛衫褲、運動衫等針織物，還可用于制作帆布、漁網(wǎng)、外科手術(shù)縫線、自行車輪胎簾子線、過濾材料等［1-2］。目前，純維綸一般油劑較多，基本無漿料，只需要簡單的除油即可，但是對于維綸/棉混紡織物來說，需要對棉進行煮練、氧漂，同時又需要考慮強堿、高溫、氧化條件對維綸的影響［3］。

1 實驗

1.1 材料和儀器

材料：高強維綸50/細絨棉50，21×21，90×60。

藥品：燒堿、雙氧水（濱化集團有限公司），精練劑、螯合劑、穩(wěn)定劑（自制），工業(yè)鹽（石家莊海礦同晶鹽業(yè)有限公司），純堿（廣東綠洲化工有限公司），保險粉（包頭華貿(mào)化工有限公司），華明素A、華明素B、華明素C（煙臺源明紡織科技有限公司），SNE 紅、SGE 嫩黃（無錫潤新染料有限公司），還原紅F3B、還原藍RSN（江蘇沃爾得化工有限公司）。

儀器：電子/分析天平、電熱恒溫水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司），磁力加熱攪拌器（常州國宇儀器制造有限公司），空壓氣膜式橫式強力壓染試驗機、連續(xù)式拉幅定形機，Datacolor SF 600x 測色儀（廈門瑞比精密機械有限公司），M28B 型耐洗牢度實驗儀、ZI3000+型日曬色牢度儀（上海亞太拉斯儀器股份有限公司）。

1.2 工藝流程的開發(fā)

工藝流程：翻縫→燒毛→冷堆→氧漂→定形→絲光→染色→后整理。

（1）冷堆工藝中不同燒堿用量（8、10、12、15 g/L）對織物白度、失重率、斷裂強力的影響實驗；（2）氧漂工序中不同汽蒸溫度（70、80、90、98 ℃）對織物白度、失重率、斷裂強力、毛效的影響實驗；（3）染料選擇。

1.3 測試

得色量（K/S值、白度）：用測色儀進行測試。

毛效：按GB/T 21655.2—2019《紡織品 吸濕速干性的評定第2部分：動態(tài)水分傳遞法》進行測試。

斷裂強力：按GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1 部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》進行測試。

耐皂洗色牢度：按AATCC 61—2013 2A進行測試。耐摩擦色牢度：按AATCC 8—2016 進行測試。耐汗?jié)n色牢度：按GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗 耐汗?jié)n色牢度》進行測試。耐熨燙色牢度：按GB/T 6152—1997《紡織品色牢度試驗 耐熱壓色牢度》進行測試。耐光汗色牢度：按AATCC 125—2009 進行測試。耐日曬色牢度：按AATCC 16—2004 進行測試。耐氯色牢度：按AATCC 61—2013 4A 進行測試，有效氯溶液質(zhì)量分數(shù)為0.15%。

2 結(jié)果與討論

2.1 低溫前處理工藝優(yōu)化

2.1.1 堿氧一浴冷堆條件優(yōu)化

維綸耐堿、耐熱性差，不耐氯漂，有良好的耐化學(xué)藥品性能，但在堿性和酸性條件下，隨著溫度的升高，維綸纖維泛黃越來越嚴重［3］，并且斷裂強力也會隨之下降。維綸經(jīng)長時間堿煮會嚴重收縮、泛黃，手感粗糙，甚至?xí)雅鞑贾蟆八馈保耆椥院头眯阅埽矣捎诰S綸吸氯較牢，給漂白后脫氯帶來困難。國產(chǎn)維綸堿煮泛黃情況參考表1。

表1 國產(chǎn)維綸堿煮泛黃情況［2］

根據(jù)維綸在不同堿用量、溫度、時間煮練后的泛黃情況，固定雙氧水10 g/L、華明素A 10 g/L、華明素B 8 g/L、華明素C 4 g/L、堆置4～6 h，本實驗利用現(xiàn)用料設(shè)計了低溫冷堆工藝（不同燒堿用量對白度、斷裂強力、失重率的影響），并測試冷堆后指標，結(jié)果如表2所示。

表2 低溫冷堆工藝及指標

由表2 可以看出，隨著燒堿用量的增加，白度、失重率逐漸提高，斷裂強力呈規(guī)律性降低。綜合考慮白度、失重率、斷裂強力等指標情況，優(yōu)選冷堆燒堿用量為12 g/L。

2.1.2 氧漂工藝優(yōu)化

冷堆工藝：燒堿12 g/L，雙氧水10 g/L，華明素A 10 g/L，華明素B 8 g/L，華明素C 4 g/L，堆置4～6 h。冷堆后，維綸/棉織物白度不夠，在優(yōu)選冷堆工藝基礎(chǔ)上增加一步氧漂工藝，固定雙氧水3 g/L、螯合劑A02 2 g/L、穩(wěn)定劑W01 2 g/L、精練劑JL8 10 g/L、燒堿1 g/L、汽蒸40 min，設(shè)計氧漂工藝不同汽蒸溫度梯度實驗，結(jié)果如表3 所示。由表3 可以看出，氧漂工藝中，汽蒸溫度優(yōu)選90 ℃，處理后白度、毛效等指標滿足半成品染色要求。

表3 不同氧漂汽蒸溫度及指標

2.2 染色工藝優(yōu)化

2.2.1 染料的選擇

維綸難以染深色，且染品色澤較暗，易出現(xiàn)“白芯”現(xiàn)象。維綸纖維的大分子上存在親水性基團（羥基）和疏水性基團（縮醛基），所以對大多數(shù)染料都有不同程度的親和力。若染色時能對染料進行篩選，并采取多種染料同浴一步法或二浴法進行染色，既可克服白芯現(xiàn)象，還能染得深濃色澤［4］。

維綸纖維是由聚乙烯醇經(jīng)甲醛處理而合成的，其分子式中含有羥基，可以用活性染料進行染色，無定形區(qū)發(fā)生縮醛反應(yīng)，結(jié)晶度相同時，縮醛反應(yīng)程度越高，染色性能越差。活性染料最好選擇反應(yīng)性較強的雙活性基染料［1］。

2.2.2 活性染料的染色性能

工藝流程：浸軋染液（SNE 紅20 g/L，SGE 嫩黃20 g/L）→烘干→浸軋固色液（工業(yè)鹽200 g/L，純堿20 g/L，燒堿6 g/L）→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→烘干。活性染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)見表4。

表4 活性染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)

實驗發(fā)現(xiàn)，維綸/棉混紡織物經(jīng)過染色后存在雙色現(xiàn)象。因為維綸上能與活性染料反應(yīng)的基團比棉少，所以維綸的得色率比棉低，出現(xiàn)棉深維綸淺的雙色現(xiàn)象。

2.2.3 還原染料的染色性能

還原染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 還原染料染色維綸的測色數(shù)據(jù)

工藝流程：浸軋染液（還原紅F3B 30 g/L，還原藍RSN 30 g/L）→烘干→還原汽蒸（燒堿30 g/L，保險粉30 g/L，102 ℃，90 s）→水洗→氧化（雙氧水3 g/L，3 min）→水洗→皂洗→水洗→烘干。實驗發(fā)現(xiàn)，采用還原染料染色，可以得到布面顏色均勻、得色量較高的染色產(chǎn)品。

2.2.4 還原染料染色的色牢度

由表6 可以看出，采用還原染料染色，可得到色牢度優(yōu)異的染色產(chǎn)品，符合質(zhì)量要求。

表6 還原染料染色維綸的色牢度

3 結(jié)論

（1）最終確定的冷堆工藝為：燒堿12 g/L，雙氧水10 g/L，華明素A 10 g/L，華明素B 8 g/L，華明素C 4 g/L，室溫堆置4～6 h；氧漂工藝為：雙氧水3 g/L，螯合劑A02 2 g/L，穩(wěn)定劑W01 2 g/L，精練劑JL8 10 g/L，燒堿1 g/L，90 ℃汽蒸40 min。

（2）維綸/棉混紡織物采用堿氧一浴冷堆+氧漂的前處理工藝，可得到白度高、斷裂強力損失小的半成品；維綸/棉混紡織物染色選用還原染料能夠得到布面色光均一、色牢度較高的染色產(chǎn)品。