各國(guó)各行各業(yè)都很重視能源的節(jié)約。除了在應(yīng)用能源時(shí)注意節(jié)省,減少和防止浪費(fèi)外,還須在產(chǎn)品加工時(shí),注意選用節(jié)能工藝,現(xiàn)在擬介紹服裝耐久定形整理時(shí),避免高溫焙烘固化而采用低溫固化的節(jié)能新工藝。
1服裝耐久定形整理的開(kāi)發(fā)
20世紀(jì)90年代初以來(lái),大家認(rèn)為純棉服裝穿著舒適,大家又逐步開(kāi)始喜歡穿用純棉服裝,同時(shí)又要求具有較好的防縮、防皺、免燙性能。于是,對(duì)棉制品在原有的樹(shù)脂整理基礎(chǔ)上,改進(jìn)了樹(shù)脂及助劑、處方、工藝和設(shè)備,提高了整理服裝的質(zhì)量水平,例如在平整度(平挺度)、尺寸穩(wěn)定性、縮水率、折裥(折縫)保持性以及耐洗性等方面,都有較大程度的改進(jìn),發(fā)展了所謂耐久定形整理工藝。
日前一般純棉服裝耐久定形整理可有下列三種工藝:
(1)工藝1:前焙烘(或預(yù)焙烘)整理工藝:織物→染色→施加樹(shù)脂→干燥→焙烘→成衣→壓燙。此為常用工藝,宜用于屬薄型織物的襯衣等服裝整理。
優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品平整、尺寸穩(wěn)定、質(zhì)量指標(biāo)易于控制。
缺點(diǎn):整理服裝不易得到耐久折裥,形狀還不夠穩(wěn)定,縫線處易起皺。
(2)工藝2:成衣后再焙烘(或延遲焙烘)整理工藝:織物→染色→施加樹(shù)脂→干燥→成衣→壓燙→焙烘。該工藝多用于屬較厚型織物的外衣、褲子等服裝整理。
優(yōu)點(diǎn):服裝更平整,尺寸更穩(wěn)定,可得耐久折裥,縫線處很平整。
缺點(diǎn):整理織物半制品在轉(zhuǎn)運(yùn)中的貯存條件下往往難于控制得當(dāng),若樹(shù)脂過(guò)早交聯(lián),稍有皺紋或折裥不良,以后很難糾正。
(3)工藝3:服裝上樹(shù)脂整理工藝:織物→染色→成衣→施加樹(shù)脂→干燥→壓燙→焙烘。此工藝是近來(lái)發(fā)展出來(lái)的。
優(yōu)點(diǎn):具有上述"工藝2"的優(yōu)點(diǎn),而又可減少成衣縫紉時(shí)游離甲醛的釋放而影響成衣車間的工作環(huán)境。一般服裝上樹(shù)脂后即可烘、燙、焙,各工序連續(xù)進(jìn)行,避免工序之間半制品擱置過(guò)久、樹(shù)脂過(guò)早交聯(lián)而產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題等情況的出現(xiàn)。
注意點(diǎn):注意染料選用,防止受到隨后樹(shù)脂整理的影響;還要注意嚴(yán)格控制烘、燙、焙等各工序的工藝參數(shù)。
以上各工藝主要用于純棉織物的服裝,但有時(shí)也可用于棉、粘膠和富纖等和合纖的混紡品上。
今初步了解到一些純棉服裝耐久定形整理所用的主要化學(xué)品、工藝條件以及產(chǎn)品質(zhì)量情況,如表1所示。內(nèi)容很不全面,僅供參考。
表1純綿服裝耐久定形整理情況舉例
工藝 | 公司名 | 主要用料 | 主要工藝條件 | 主要產(chǎn)品質(zhì)量水平 |
工藝l | 瑞士 汽巴 | 改性2D樹(shù)脂Knittex FPR MgCl2·6H2O | 焙烘:15O℃,5min | 甲醛:100-200mg/kg Dp:>3-4級(jí) |
工藝1 | 德國(guó) 巴斯夫 | 改性2D樹(shù)脂Fixapret FP/8 MgCl2·6H2O | 施加樹(shù)脂后干燥到6%-8%含濕率焙烘:15O℃,2-4min | 低甲醛 |
工藝2 | 德國(guó) 巴斯夫 | 改性2D樹(shù)脂Fixapret FP-ECO MgCl2·6H2O | 施加樹(shù)脂后干燥到10%含濕率焙烘:15O℃,l2min | 超低甲醛<75m/kg DP:>4級(jí) |
工藝3 | 瑞士 汽巴 | 改性2D樹(shù)脂Knittex FEL或FPR MgCl2·6H2O | 施加樹(shù)脂后干燥到10%含濕率焙烘:15O℃,6min | 甲醛:FEL:<75mg/kg FPR:l00-2OOmg/kg |
工藝3 | 德國(guó) 巴斯夫 | 無(wú)甲醛樹(shù)脂Fixapret NE 催化劑Condensol N | 施加樹(shù)脂后干燥到8%-10%含濕率 | 無(wú)甲醛 |
一般棉卡其服裝(如卡其外衣、休閑褲等)的質(zhì)量水平為:
游離甲醛:<300m/kg
DP級(jí)別:3-4級(jí)及以上;
回能性(經(jīng)+緯):>270°;
強(qiáng)力損失(緯向)<40%;
縮水率(40℃洗10次后,經(jīng)/緯):<1%/<1%;
折裥(洗25次后):保持清晰;
縫線處(洗25次后):保持平整。
以上工藝所用設(shè)備一般為:
織物施加樹(shù)脂、烘干和焙烘所用設(shè)備為常用的織物浸軋、烘干和焙烘設(shè)備。
服裝施加樹(shù)脂、壓燙和焙烘時(shí),應(yīng)用一般服裝染色設(shè)備浸漬樹(shù)脂或用噴霧法施加,然后離心脫水,轉(zhuǎn)籠烘燥:壓燙則常用汽蒸壓燙機(jī):焙烘機(jī)有兩種:①間歇式:服裝懸掛于衣架上,推入烘箱中焙烘;②連續(xù)式:連續(xù)進(jìn)行"輸入服裝→焙烘→輸出服裝"的設(shè)備。
2服裝低溫固化耐久定形整理新工藝
最近美國(guó)棉花公司Turner介紹了服裝低溫固化耐久定形整理新工藝的研究開(kāi)發(fā)情況,該研究應(yīng)用了上述工藝3(服裝上樹(shù)脂),仍用常規(guī)的改性2D樹(shù)脂,但是采用礦物酸作為催化劑,加強(qiáng)了樹(shù)脂同纖維的交聯(lián)作用。因此通常需150℃以上高溫焙烘才能固化的樹(shù)脂整理,該工藝則不需焙烘,只須在室溫(<38℃=下放置或在較低溫下(如93℃)在有循環(huán)風(fēng)扇的大烘箱中放置一定時(shí)間,即可完成固化,因此可以節(jié)約較多熱能。采用了改性2D樹(shù)脂/鹽酸和改性2D樹(shù)脂/磷酸兩種系統(tǒng),只要工藝處方、條件等控制適當(dāng),其服裝成品的各項(xiàng)質(zhì)量水平都能符合要求。
2·1改性2D樹(shù)脂/鹽酸系統(tǒng)的應(yīng)用
2·1·1工藝過(guò)程
改性2D樹(shù)脂/鹽酸系統(tǒng)的工藝過(guò)程為:織物→染色→預(yù)處理→上添加劑(或另加有聚合物)→干燥→成衣→壓燙→噴霧施加改性2D樹(shù)脂/HCl整理劑→室溫干燥→室溫固化(38℃,放置20h)→堿洗→上柔軟劑→轉(zhuǎn)籠烘燥。
由于本系統(tǒng)對(duì)熱很敏感,不可經(jīng)受較高溫度,因此必須和成衣、壓燙后才可施加樹(shù)脂。但是,這樣服裝壓燙后尚未定形,折裥便會(huì)受到影響,甚至使壓燙的折裥消失。因此,往往在織物預(yù)處理上添加劑時(shí),加用了聚丙烯酸系或聚氨酯系聚合物,以期保持壓燙形成的折裥。
試驗(yàn)所用織物為純棉漂由斜紋厚織物。對(duì)織物預(yù)處理的用劑為:高密度聚乙烯(20%)5%;潤(rùn)濕劑0.1%;水94.9%。吸液率64%。織物經(jīng)浸軋、烘燥后,成衣、壓燙,然后噴霧施加樹(shù)脂整理劑(處方見(jiàn)表2,吸液率62%,以后使服裝干燥到正常的織物回潮率,以保持一定的濕度。繼后在室溫下(<38℃=放置2Oh,使其固化。接著再經(jīng)堿洗以中和服裝上殘留的酸。最后上柔軟劑和轉(zhuǎn)籠烘燥。
由表2可見(jiàn),服裝成品的平整度、折裥保持性、斷裂強(qiáng)力(緯向)保持性都是比較滿意的。
表2改性2D樹(shù)脂/鹽酸室溫固化工藝處方和結(jié)果
助劑及結(jié)果 | 對(duì)溶液的質(zhì)最分?jǐn)?shù),% | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
水 | 74.9 | 69.9 | 59.9 | 79.9 | 94.9 | 89.9 |
改性DMDHEU(40%) | 15.0 | 20.0 | 30.0 | 12.0 | ||
有機(jī)硅柔軟劑(20%) | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
潤(rùn)濕劑 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
鹽酸(31%) | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | ||
MgCl2·6H20(64%) | 3.0 | |||||
平整度級(jí)別(級(jí)) | 3.3 | 3.3 | 3.3 | 3.2 | ||
折裥保恃性級(jí)別(級(jí)) | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | ||
斷裂強(qiáng)力(緯向)/N | 245 | 245 | 236 | 254 | 370 | 196 |
注:①處方l、2、3、5、6的固化溫度為27℃;②處方4為常規(guī)工藝(軋→干→固)對(duì)照樣;③空白織物斷裂強(qiáng)力(緯向)為539N
2·1·2存在問(wèn)題和注意點(diǎn)
(1)用活性染料染深色的織物制成的成衣,經(jīng)壓燙加以折裥處理,再經(jīng)樹(shù)脂整理劑潤(rùn)濕時(shí),會(huì)影響形成的折裥。即使預(yù)處埋時(shí)加用了聚合物仍然無(wú)效。除非織物中混有足夠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的合成纖維。Turner認(rèn)為:活性染料染色改變了棉纖維的一些特性,壓燙時(shí)龐大的分子阻礙了纖維素鏈的氫鍵鍵合,附著于纖維素上的活性染料上的磺酸基團(tuán)較大程度地增加了纖維素的親水性。因此,特別在活性染料染深色的情況下,會(huì)影響壓燙形成的折裥的持久性。關(guān)于此問(wèn)題尚在進(jìn)一步研究中。
(2)鹽酸對(duì)金屬有較大的腐蝕性,需用專用的施加設(shè)備。
(3)服裝經(jīng)施加樹(shù)脂整理劑后,要求仔細(xì)控制工藝條件,不使過(guò)度受熱。
2·2改性2D樹(shù)脂/磷酸系統(tǒng)的應(yīng)用
2·2·1低溫后固化工藝
工藝過(guò)程為:服裝→施加樹(shù)脂整理劑→干燥(38℃)→壓燙→低溫后固化(93℃,20min)→堿洗→上柔軟劑→轉(zhuǎn)籠烘燥。樹(shù)脂整理劑處方為:潤(rùn)濕劑0.1%;改性2D樹(shù)脂(40%)15%;聚乙烯柔軟劑(20%)3%;氨基有機(jī)硅(20%)3%;磷酸(85%)3%;水70.9%。
在38℃(100℉)干燥使保持一定濕度,然后壓燙和在低溫(93℃,200℉)下后固化。最后堿洗、上柔軟劑和轉(zhuǎn)籠烘燥。改性2D樹(shù)脂/磷酸系統(tǒng)的應(yīng)用,也是低溫固化節(jié)能工藝。磷酸雖然也是強(qiáng)酸,但較鹽酸為弱,加工條件"寬容度"較大。如表3所示,在較多溫度、時(shí)間條件下后固化都可獲得滿意的成品質(zhì)量,但是,其中以93℃、2Omin的后固化條件較為適宜。
表3改性2D樹(shù)脂/磷酸系統(tǒng)后固化工藝條件及固化效果
溫度℃ | 時(shí)間min | Dp級(jí)別(級(jí)) | 斷裂強(qiáng)力(緯向)/N | 折裥保持性(級(jí)) |
只壓燙 | 3.0 | 325 | ||
38 | 30 | 3.0 | 320 | |
52 | 30 | 3.0 | 320 | |
66 | 30 | 3.0 | 320 | |
79 | 30 | 3.2 | 294 | 4.5 |
93 | 30 | 3.5 | 250 | 4.5 |
107 | 30 | 3.5 | 227 | 4.5 |
121 | 15 | 3.5 | 200 | 4.5 |
135 | 15 | 3.5 | 183 | 4.5 |
149 | 15 | 3.5 | 151 | 4.5 |
2·2·2只須壓燙工藝和壓燙后再后固化工藝
本系統(tǒng)也可應(yīng)用織物上樹(shù)脂和前固化,再在成衣后只須壓燙的工藝(即相當(dāng)于本文第1節(jié)中的工藝1)。其中前固化的條件以溫度149℃(300℉)、時(shí)間>lmin較為適宜(見(jiàn)表4)。