楚云榮,張魯濱,孟 鑫,盛春英
(1.華紡股份有限公司技術(shù)中心,山東濱州 256600;2.山東省短流程印染新技術(shù)重點實驗室,山東濱州 256600;3.濱州華紡工程技術(shù)研究院有限公司,山東濱州 256617)
在某些特定環(huán)境中,滌棉混紡梭織服裝面料需要在點燃后不能有燃燒蔓延的現(xiàn)象,以保護工作人員的安全;也不能使服裝點燃后形成破洞,且不能存在燃燒熔滴或熔融物墜落的情況;續(xù)燃時間須小于等于2 s,陰燃時間須小于等于2 s。根據(jù)阻燃效果開發(fā)滌棉織物后整理阻燃及阻燃纖維進行紡紗織布的印染后整理,測試阻燃指標,開發(fā)梭織阻燃功能面料。
普通滌綸纖維與棉梭織物PT/T65/C35:經(jīng)紗32.6 tex,緯紗32.6 tex,經(jīng)向472 根,緯向228 根,幅寬160 cm。阻燃滌綸纖維與棉梭織物ZR/T65/C35:經(jīng)紗32.6 tex,緯紗32.6 tex,經(jīng)向472 根,緯向228 根,幅寬160 cm。
紡紗→織布→印染翻縫燒毛→煮煉→氧漂→定型→絲光→染色→阻燃整理→拉幅→預(yù)縮。
1.3.1 煮煉
工藝配方:燒堿28~30 g/L,煮煉劑6 g/L,滲透劑HF-JL7 1 g/L。
工藝條件:100 ℃,60 min,帶液率90%,熱水洗(90~95 ℃),烘干。
1.3.2 氧漂
工藝配方:H2O26 g/L,雙氧水穩(wěn)定劑6 g/L,煮煉劑6 g/L,滲透劑HF-JL7 1 g/L。
工藝條件:燒堿調(diào)節(jié)pH=10.5,95 ℃汽蒸30 min,帶液率90%,熱水洗(90~95 ℃),烘干。
由表1 可得出以下結(jié)論:半成品符合染色加工要求。
表1 PT/T65/C35與ZR/T65/C35氧漂半成品技術(shù)性能指標和測試值
1.3.3 定型
工藝條件:210 ℃,30 s,幅寬為成品+5 cm。
由表2 可得出以下結(jié)論:半成品符合染色加工要求。
表2 PT/T65/C35與ZR/T65/C35定型半成品技術(shù)性能指標和測試值
1.3.4 單分散染色
工藝配方:分散黑S-3BL 30 g/L,分散黃棕S-4RL 12 g/L,分散紅玉S-5BL 5 g/L,勻染劑10 g/L。
工藝條件:80~90 ℃烘干,帶液率55%,210 ℃焙烘90 s。
1.3.5 水洗機還原清洗
工藝配方:燒堿30 g/L,保險粉30 g/L;工藝條件:102 ℃,90 s,水洗,皂洗,烘干。
1.3.6 打底機套活性染色
工藝配方:100%活性黑ED 40 g/L,100%活性紅4 g/L,100%活性黃0.5 g/L[1];工藝條件:102 ℃,90 s,水洗,皂洗,烘干。
1.3.7 水洗機固色
工藝配方:食鹽180~200 g/L,純堿30 g/L,燒堿3~4 g/L;工藝條件:102 ℃,90 s,水洗,皂洗,烘干。
由表3 可得出以下結(jié)論:半成品符合染色加工要求。
表3 PT/T65/C35與ZR/T65/C35固色半成品技術(shù)性能指標和測試值
1.3.8 阻燃整理
采用普魯苯(Proban)法阻燃整理工藝,德國托爾化學阻燃整理劑SAP 主要成分是四羥甲基氯化磷(THPC)與酰胺的低分子質(zhì)量預(yù)縮體??椢锝堖^阻燃劑SAP 后,THPC 與酰胺預(yù)縮體滲入到纖維的非晶區(qū)和間隙中。在氨熏時,NH3與預(yù)縮體中的羥甲基交聯(lián),在纖維內(nèi)部形成阻燃聚合體,經(jīng)氧化后穩(wěn)定。此阻燃工藝整理的織物手感柔軟、強力損失小,基本保持了織物的舒適性和耐用性[2-3]。阻燃原理為含磷化合物使纖維素纖維在熱解過程中產(chǎn)生脫水反應(yīng)。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內(nèi),首先分解成不易揮發(fā)的磷酸或多磷酸酐,并與纖維素的羥基(—OH)發(fā)生脫水反應(yīng),從而使纖維炭化。
德國托爾化學阻燃整理劑SAP 50 g/L。浸軋過阻燃劑SAP的織物在氨熏過程中,由于在纖維素的內(nèi)部形成了二氯化磷/氮的高度交聯(lián)聚合物,產(chǎn)生P—N 協(xié)同效應(yīng)。P—N 鍵的極性高于P—O 鍵,使磷化合物與—OH的反應(yīng)性加強。利用這一原理及工藝做滌棉紗卡整理。PT/T65/C35 與ZR/T65/C35 成品技術(shù)性能指標和測試值如表4所示。
表4 PT/T65/C35與ZR/T65/C35成品技術(shù)性能指標和測試值
采用的技術(shù)標準:GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》、GB/T 411—2017 和GB/T 5326—2009。由表4 和圖1 可知,普通滌綸棉混紡的阻燃效果達不到檢測要求;阻燃滌綸纖維只熔融不燃燒,經(jīng)35~50次水洗滌,其阻燃性不變。
圖1 測試燃燒圖效果
(1)普通滌綸棉混紡的阻燃效果達不到指標要求,原因主要是阻燃整理劑對棉織物起阻燃作用,對滌綸不起作用,設(shè)計織物中滌綸纖維質(zhì)量分數(shù)為65%,經(jīng)阻燃整理后,指標不合格。
(2)阻燃滌綸纖維含有碳、氫、氧和少量磷元素,在燃燒時不產(chǎn)生窒息性有毒氣體,但是限氧指數(shù)LOI為26~34,只熔融不燃燒,雖經(jīng)35~50 次水洗滌,其阻燃性不變。在火焰燃燒中能降低織物可燃性,減緩火焰蔓延的速度,不形成大面積燃燒,離開火焰后,能自熄而不再燃燒,達到阻燃的目的。
(3)2種產(chǎn)品染色對比,因阻燃滌綸纖維的結(jié)構(gòu)較疏松,斷裂強力略低,染料分子易進入,故上染速度比普通滌綸快,染色指標無變化。
(4)通過設(shè)計相同規(guī)格產(chǎn)品,即阻燃滌綸加棉進行阻燃整理,產(chǎn)品質(zhì)量達到阻燃指標要求,成功開發(fā)了一種阻燃織物。