葛忠平，歐衛(wèi)國(guó)，王月華，徐山青，王春梅,*

(1.南通金仕達(dá)超微阻燃材料有限公司，江蘇 南通226009；2.南通大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，江蘇 南通226019)

竹纖維家紡面料的防縮防皺整理

葛忠平1，歐衛(wèi)國(guó)1，王月華1，徐山青2，王春梅2,*

(1.南通金仕達(dá)超微阻燃材料有限公司，江蘇 南通226009；2.南通大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，江蘇 南通226019)

采用無(wú)甲醛樹脂Arkofix NZF對(duì)竹纖維家紡面料進(jìn)行防縮防皺整理，探討了樹脂用量、催化劑用量、pH值、焙烘溫度及時(shí)間對(duì)竹纖維家紡面料性能的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)方法優(yōu)化了整理工藝。結(jié)果表明，最佳整理工藝為樹脂Arkofix NZF 165 g/L，六水合氯化鎂12 g/L，整理液pH值4.0，焙烘溫度140 ℃，焙烘時(shí)間2 min。整理后織物的折皺回復(fù)角提高了97°，縮水率降至3%以下。

竹纖維；無(wú)甲醛樹脂；防縮防皺整理

竹纖維面料吸濕和透氣性能優(yōu)良[1-2]，但其濕強(qiáng)低、易皺、易起毛起球、手感差，首次洗滌縮水率超過(guò)10%，這些因素嚴(yán)重影響了其服用性能[3]。人們通過(guò)一些后整理劑來(lái)改善竹纖維的服用性能，推動(dòng)了竹纖維織物的發(fā)展和推廣[4]。近年來(lái)，竹纖維家紡面料越來(lái)越受到人們的歡迎，為了改善其防縮防皺性能，本文選用無(wú)甲醛樹脂整理劑對(duì)其進(jìn)行整理，并優(yōu)化了整理工藝。

1 試驗(yàn)部分

1.1 材料、藥品和儀器

試驗(yàn)材料：竹纖維云緞染色面料(淡黃色)，規(guī)格：9.75 tex×9.75 tex，681根/10 cm×492根/10 cm。

藥品：無(wú)甲醛樹脂Arkofix NZF(工業(yè)級(jí)，南通海匯科技發(fā)展有限公司)，滲透劑JFC、柔軟劑618 N(工業(yè)級(jí)，南通日成紡織助劑廠)，氯化鎂、檸檬酸(分析純，汕頭市西隴化工廠有限公司)

儀器：EL303型電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]；PHS-3C精密pH計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)；PB1型橫式壓染機(jī)、R-3型自動(dòng)定型烘干機(jī)(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司)；YG(B)541E型智能式織物折皺彈性儀、WSB-3A型智能數(shù)字白度計(jì)(溫州大榮紡織儀器有限公司)；YG065H/PC電子織物強(qiáng)力儀(萊州市電子儀器有限公司)。

1.2 樹脂整理工藝

(1)工藝處方

無(wú)甲醛樹脂/g·L-1120～200

MgCl2·6H2O/g·L-115

pH值 4.0左右

柔軟劑618N/g·L-120

滲透劑JFC/g·L-15

(2)工藝流程

織物的準(zhǔn)備→配置整理液→二浸二軋(軋余率80%)→預(yù)烘(100 ℃，2 min)→焙烘(130～170 ℃，1～5 min)→放置24 h→性能測(cè)試

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 撕破強(qiáng)力

參照GB/T 3917.2-2009《紡織品 織物撕破性能 第二部分：褲形試樣(單縫)撕破強(qiáng)力的測(cè)定》，在YG065H/PC電子織物強(qiáng)力儀上進(jìn)行測(cè)試。每種試樣經(jīng)向測(cè)3塊，取平均值。

1.3.2 白度

參照GB/T 17644-2008《紡織纖維白度色度試驗(yàn)方法》，在WSB-3A智能數(shù)字白度計(jì)上測(cè)試。每塊布樣測(cè)試4次，取平均值。

1.3.3 折皺回復(fù)角

參照GB/T 3819-1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測(cè)試回復(fù)角法》，在YG(B)541E型智能式織物折皺彈性儀上進(jìn)行測(cè)試。每種試驗(yàn)經(jīng)向、緯向各測(cè)5塊，取平均值。經(jīng)向、緯向平均值的和即為測(cè)試布樣的折皺回復(fù)角。

1.3.4 織物縮水率

參照GB/T 8629-2001《紡織品 實(shí)驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》測(cè)定。按下式(1)、(2)計(jì)算水洗尺寸變化率：

經(jīng)向水洗尺寸變化率(%)=[(水洗后長(zhǎng)度-水洗前長(zhǎng)度)/水洗前長(zhǎng)度]×100

(1)

緯向水洗尺寸變化率(%)=[(水洗后寬度-水洗前寬度)/水洗前寬度]×100

(2)

2 結(jié)果和分析

2.1 無(wú)甲醛樹脂用量

固定催化劑用量為15 g/L，pH為4.0，焙烘溫度為140 ℃，時(shí)間為4 min，改變樹脂用量，測(cè)定不同用量樹脂整理后織物的性能，如表1所示。

表1 樹脂用量對(duì)織物性能的影響

由表1可知，整理液中無(wú)甲醛樹脂的用量對(duì)織物的防皺性能有較大影響，而對(duì)白度和撕破強(qiáng)力影響不大。在濃度由低到高增加時(shí)，防皺性能會(huì)逐漸增強(qiáng)。這是因?yàn)殡S著樹脂用量的增加，樹脂與織物的交聯(lián)程度提高，故防皺性能提高。當(dāng)樹脂濃度超過(guò)160 g/L后，織物的折皺回復(fù)角基本不變。這說(shuō)明在該用量下，樹脂與布樣的交聯(lián)達(dá)到最大，繼續(xù)增加樹脂用量，織物的防皺性能也不會(huì)再有明顯的提高。因此，樹脂用量選擇160 g/L。

2.2 催化劑用量

樹脂要在酸性和催化劑的條件下才能與織物進(jìn)行反應(yīng)。固定樹脂濃度為160 g/L時(shí)，pH為4.0，焙烘溫度為140 ℃，焙烘時(shí)間為4 min，改變催化劑氯化鎂用量，測(cè)定催化劑用量對(duì)織物性能的影響，如表2所示。

表2 催化劑用量對(duì)織物性能的影響

由表2可知，隨著催化劑用量的增加，樹脂的交聯(lián)程度提高，織物的折皺回復(fù)角提高，但在催化劑用量超過(guò)15 g/L后，織物的白度、強(qiáng)力和折皺回復(fù)角有下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)樵诟邷乇汉嫦?，過(guò)量的催化劑促進(jìn)了樹脂交聯(lián)副反應(yīng)的進(jìn)行，引起了織物的泛黃。催化劑氯化鎂是一種釋酸劑，在整理液中，鎂離子會(huì)不斷結(jié)合氫氧根離子，從而使整理液的酸性有不斷加強(qiáng)的趨勢(shì)，而在焙烘過(guò)程中，隨著水分蒸發(fā)，纖維上整理液的酸度不斷增加，導(dǎo)致了纖維素大分子的水解，損傷了織物的強(qiáng)力。因此，催化劑的用量選擇為15 g/L。

2.3 pH值

試驗(yàn)中用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)整理液的pH值，固定樹脂用量160 g/L，催化劑用量15 g/L，焙烘溫度為140 ℃，時(shí)間為4 min，改變整理液的pH值，測(cè)得不同pH值對(duì)織物的性能影響，如表3所示。

表3 pH值對(duì)織物性能的影響

由表3可知，隨著pH值的增加，織物的白度和撕破強(qiáng)力提高，而折皺回復(fù)角是先增大后減小。因?yàn)樗嵝赃^(guò)強(qiáng)，會(huì)引起織物的損傷，因此，pH值的選擇為4.0。

2.4 焙烘溫度

固定樹脂用量160 g/L，催化劑用量15 g/L，整理液pH值4.0，焙烘時(shí)間4 min不變，改變焙烘溫度，測(cè)得整理織物的性能如表4所示。

表4 烘溫度對(duì)織物性能的影響

由表4可知，隨著焙烘溫度的提高，整理織物的折皺回復(fù)角逐漸提高，而織物的白度和撕破強(qiáng)力呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著溫度的升高，樹脂在織物上的交聯(lián)程度也在不斷提高，但溫度過(guò)高，織物的表面會(huì)發(fā)生泛黃，白度和強(qiáng)力下降。因此，焙烘溫度選擇為140 ℃。

2.5 焙烘時(shí)間

其他條件不變，改變焙烘時(shí)間，測(cè)得整理織物的性能如表5所示。

由表5可知，隨著焙烘時(shí)間的增加，整理織物的折皺回復(fù)角先逐漸提高后基本不變，而織物的白度和撕破強(qiáng)力呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著焙烘時(shí)間的延長(zhǎng)，樹脂在織物上交聯(lián)程度提高，因此織物的防皺性能會(huì)隨著焙烘時(shí)間的增加而增加，但焙烘時(shí)間超過(guò)2 min后，織物的折皺回復(fù)角隨著時(shí)間的增加變化不是很明顯，而白度和強(qiáng)力下降。因此，焙烘時(shí)間選擇2 min。

表5 焙烘時(shí)間對(duì)織物性能的影響

2.6 正交試驗(yàn)

從單因素的試驗(yàn)中初步得到較優(yōu)的工藝，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化整理工藝。固定焙烘時(shí)間2 min，正交試驗(yàn)的方案和結(jié)果如表6所示。

從表6可以看出，整理織物的白度變化不大，撕破強(qiáng)力與未整理布樣相比提高較多，且數(shù)值穩(wěn)定，就折皺回復(fù)角的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果如見(jiàn)7。

從表7可以看出，在對(duì)竹纖維面料樹脂整理時(shí)，各因素對(duì)折皺回復(fù)角的影響由大到小順序?yàn)椋簶渲昧?催化劑用量>pH值>焙烘溫度。根據(jù)表7的計(jì)算值，得出最佳整理工藝：無(wú)甲醛樹脂用量165 g/L，催化劑用量12 g/L，pH值4.0，焙烘溫度140 ℃，焙烘時(shí)間為2 min。

按所得到的最佳工藝整理織物與未整理布樣進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。由表8可知，整理前后織物的白度變化不大，折皺回復(fù)角和撕破強(qiáng)力明顯提高，縮水率減小。

表6 無(wú)甲醛樹脂的正交試驗(yàn)方案及結(jié)果

注：未整理織物白度60.2%，撕破強(qiáng)力8.58 N，折皺回復(fù)角126.29°。

表7 折皺回復(fù)角指標(biāo)的結(jié)果分析

表8 無(wú)甲醛樹脂整理工藝比較

3 結(jié)論

以無(wú)甲醛樹脂Arkofix NZF為整理劑對(duì)竹纖維家紡面料進(jìn)行防縮防皺整理，最佳整理工藝為：無(wú)甲醛樹脂用量165 g/L，催化劑氯化鎂用量12 g/L，柔軟劑20 g/L，滲透劑JFC 5 g/L，用檸檬酸調(diào)節(jié)整理液pH值為4.0，二浸二軋(軋余率80%)，100 ℃預(yù)烘2 min，140 ℃焙烘2 min。整理后竹纖維面料的折皺回復(fù)角提高了97°，縮水率降至3%以下，白度變化不大，撕破強(qiáng)力提高。

[1] 萬(wàn)玉芹，崔運(yùn)花，俞建勇. 竹纖維的開發(fā)與技術(shù)應(yīng)用[J]. 紡織學(xué)報(bào)，2004，25(6)：127-129.

[2] 周 蓉，吳保平. 竹漿纖維針織產(chǎn)品性能測(cè)試與分析[J]. 紡織學(xué)報(bào)，2007，28(2)：24-26.

[3] 劉玉磊，孟家光，胡海霞. 竹漿纖維的防縮抗皺整理[J]. 紡織學(xué)報(bào)，2011，32(3)：91-93.

[4] 朱俊偉，吳乾元，李翠萍，等. 用于竹纖維織物的后整理劑研究進(jìn)展[J]. 印染助劑，2011，28(8)：5-7.

Anti-ShrinkandAnti-WrinkleFinishingofBambooHomeTextileFabric

GE Zhong-ping1, OU Wei-guo1, WANG Yue-hua1, XU Shan-qing2, WANG Chun-mei2，*

(1.Nantong SunGard Advanced Micro Flame Retardant Materials Co. Ltd., Nantong 226009, China; 2.School of Textile and Clothing, Nantong University, Nantong 226019, China)

Anti-shrink and anti-wrinkle finishing of bamboo home textile fabric was carried out with formaldehyde-free resin Arkofix NZF. The influences of dosage of resin finishing agent and catalyst, pH value, curing time and temperature on the performances of bamboo home textile fabric were discussed. On the basis of single factor test, the finishing process was optimized by orthogonal test method. The results showed that the optimum finishing process was Arkofix NZF resin 165 g/L, MgCl2·6H2O 12 g/L, pH value 4.0, curing at 140 ℃ for 2 min. The crease recovery angle of finished fabric increased by 97° and the washing shrinkage decreased to below 3%.

bamboo fiber; formaldehyde-free resin; anti-shrink and anti-wrinkle finishing

TS195.5

A

1673-0356(2017)09-0026-04

2017-07-14

南通市前沿與關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新-工業(yè)創(chuàng)新科技項(xiàng)目(GY22015026)

葛忠平(1972-)，男，江蘇南通人，工程師，生產(chǎn)部長(zhǎng)，主要從事印染生產(chǎn)管理。

*通信作者：王春梅(1967-)，博士，教授，E-mail:w.cmei@ntu.edu.cn。