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多功能經(jīng)向麂皮絨的研制和開發(fā)

來源:中國紡機(jī)網(wǎng)編輯部 發(fā)布時(shí)間:2013年10月18日

1前言

麂皮作為美觀、時(shí)髦和身價(jià)的象征,價(jià)值極高。但天然麂皮的使用受到產(chǎn)量、價(jià)格等限制,為滿足更多消費(fèi)者的需求,人們開發(fā)了人造麂皮(仿麂皮)產(chǎn)品,該類產(chǎn)品開始時(shí)從對(duì)天然棉基布上進(jìn)行磨絨和剪毛,發(fā)展到目前的超細(xì)纖維為材料來開發(fā)產(chǎn)品,前者僅注重于外觀上的仿制,在性能方面(如耐寒性、觸感、透氣性、透濕性)很不理想。而超細(xì)纖維技術(shù)與聚氨酯的結(jié)合,使仿麂皮絨產(chǎn)品達(dá)到了真假難分的程度,而且改善了麂皮本質(zhì)的不足(如水洗變硬、收縮、品質(zhì)、尺寸穩(wěn)定性、厚度等均勻性差、易破碎、染色堅(jiān)牢度差、手感呆滯、有異味易受蟲蛀和霉變)。特別是多功能整理,賦予經(jīng)向麂皮絨拒水、拒油、防污、抗靜電、阻燃多功能。因而使該類仿麂皮產(chǎn)品身價(jià)倍增,因其優(yōu)越的服用性能和獨(dú)特的產(chǎn)品風(fēng)格,受到國內(nèi)外廣大消費(fèi)者的青睞,市場(chǎng)需求越來越大,要求生產(chǎn)廠家具有較高的印染高新手段和特殊的后整理能力生產(chǎn)出大批量的該類產(chǎn)品,由于該產(chǎn)品染整工藝流程長,牽涉到超細(xì)纖維織物的前處理減量,聚氨酯整理,磨毛及多功能整理,給正常的染整加工帶來了一定的困難,通過進(jìn)行各種不同工藝的試驗(yàn)和摸索,制定了整套的工藝流程和工藝條件,批量生產(chǎn)后,成為深受廣大用戶歡迎的高檔產(chǎn)品。

2仿麂皮整理原理

天然麂皮絨是由膠原質(zhì)的底版為主體結(jié)構(gòu),經(jīng)過表面涂有金剛砂的研磨輥研磨,表面產(chǎn)生了一層很細(xì)的絨毛,通過電子顯微鏡觀察到其表面是互相交織的纖維簇,底根和絨毛的纖維極細(xì),這種細(xì)密的纖維毛層賦予了麂皮特有的性能"書寫效應(yīng)"。人造麂皮就是利用超細(xì)纖維特性,通過染整技術(shù)手段使其成為麂皮絨,即表面絨毛細(xì)密、手感柔軟光滑,具有一定的皮質(zhì)感,"以假亂真"。不僅從外觀上的仿制,而且深入到織物結(jié)構(gòu)上的仿制和功能疊加,可使外觀和服用性能與麂皮相媲美,而且價(jià)值倍增。

要模仿天然麂皮,必須滿足以下條件:1)絨毛必須由超細(xì)纖維組成。2)從基布組織中的纖維能夠獲得均勻分散的

超細(xì)纖維絨毛。3)絨毛可以倒伏,具有"書寫效應(yīng)"。4)由超細(xì)纖維組成的纖維束三維方向交織。5)在交織結(jié)構(gòu)中有固定交織點(diǎn)。6)非層狀結(jié)構(gòu)。并且同時(shí)克服天然麂皮的缺點(diǎn):水洗后收縮發(fā)硬,牢度和尺寸穩(wěn)定性差,重量重,裁剪率低,易被細(xì)菌和蟲蛀侵蝕,質(zhì)量和尺寸不均勻等。

仿麂皮絨整理已進(jìn)入超細(xì)纖維時(shí)代,由于超細(xì)纖維最顯著特征是其單絲直徑大大低于普通纖維,為一般纖維的十分之一到百分之一不等,這決定了超細(xì)纖維許多不同于常規(guī)纖維的特性。經(jīng)過加工的經(jīng)向麂皮絨,超細(xì)纖維織物表面有其麂皮樣皮質(zhì)感,絨面絨毛細(xì)膩,光滑手感的仿真效果,具有良好"書寫效應(yīng)"。另外,多功能經(jīng)向麂皮絨除了在前處理和染色加工中采用一些復(fù)雜的工藝外,同時(shí)還要賦予織物的多功能性,使織物在具備一般麂皮絨的特性外,還具有一些功能性。

利用氟化物進(jìn)行功能性"<a href="http://www.e-dyer.com/search.do?method=searchArticle4Action&word="">三防"整理(拒水、油、污)達(dá)到三防效果。

對(duì)于高檔裝飾品種來講,阻燃與抗靜電共同集于一身,也是工藝的一大難題。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),我們認(rèn)為以下幾點(diǎn)是該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵:

(1)超細(xì)纖維及基布的選擇。

(2)織物的前處理工藝的選擇,工藝條件的確定。

(3)染料的選擇即改善織物提升性、勻染性、移染性和遮蓋性較好的染料進(jìn)行染色。

(4)后整理——聚氨酯整理及磨絨整理。

(5)功能性整理劑的篩選。

3試驗(yàn)工藝的選擇及條件的確定

3·1超細(xì)纖維及基布的選擇

人造麂皮產(chǎn)品載譽(yù)全球,是由于其優(yōu)良的性能、價(jià)值比真麂皮還高,這正是由于人造麂皮采用超細(xì)纖維作基材的緣故,超細(xì)纖維密度與絨面產(chǎn)品價(jià)格密切相關(guān)。(見表1)

表1纖維線密度與絨面效果關(guān)系

纖維線密度(dtex)

手感<

毛均勻性

書寫效應(yīng)

1.1

粗糙

稀疏

0.56

有絲鳴聲

不太均勻

幾乎無

0.22

平滑

均勻性一般

0.11

類似皮革

較好

很明顯

0.011/0.001l

真皮、細(xì)膩柔軟光滑

均勻性好

非常明顯

從表1看出,超細(xì)纖維直徑用線密度表示,線密度越小,直徑越細(xì),絨面的絨毛均勻性越好,書寫效應(yīng)越明顯,皮質(zhì)感越好,手感柔軟、光滑、細(xì)膩,仿制效果越成功。因此,我們選擇產(chǎn)品的基布規(guī)格為經(jīng)向?yàn)檫M(jìn)口海島絲0.02dtex以下(以85/15比例),緯向?yàn)?00%滌綸紗。105D/486F×l50D/96F,密度為210×110根/1Ocm,成品幅度58/59。

3·2前處理工藝流程的選擇

(1)坯檢→翻縫→退漿→減量→開纖→預(yù)定型→磨絨→染色→(脫水)手工開幅→定型1→定型2→成品

(2)坯檢→翻縫→迸缸前處理→開纖處理→預(yù)定型→磨毛+染色+(脫水)+手工開幅+定型1

+定型2+成品

(3)坯檢+翻縫+冷堆前處理+開纖處理+預(yù)定型+磨毛+染色→(脫水)→手工開幅→定型1→定型2→成品

前處理:退漿,減量是對(duì)聚酯及超細(xì)類織物進(jìn)行堿減量加工,其目的是進(jìn)一步提高柔軟性和懸垂性,但減量速度很快,加工難度大,主要發(fā)生在高分子物與NaOH間的多相水解反應(yīng),使聚酯表面纖維分子鏈的酯鍵水解斷裂,不斷形成低聚合度的水解產(chǎn)物,最終形成水溶性的對(duì)苯二甲酸鈉和乙二醇。其總反應(yīng)如下:

其中氫氧陰離子起催化作用,其反應(yīng)歷程如下:

由于該產(chǎn)品的基布結(jié)構(gòu)經(jīng)向?yàn)楹u型超細(xì)纖維,緯向?yàn)?/span>聚酯纖維,和常規(guī)結(jié)構(gòu)不同,因此反應(yīng)的均勻性較差,水解速度不同,纖維強(qiáng)力降低也較大,減量率應(yīng)控制在較低的水平8%左右,同時(shí)控制好溫度、堿濃度,時(shí)間,促進(jìn)劑濃度及溶液流動(dòng)狀態(tài)對(duì)減量的影響,減量后的纖維由原來較粗逐漸剝蝕變細(xì),皮層逐漸被剝蝕,改變?nèi)旧阅?,提高勻染性?/span>

3·3三種工藝流程效果比較

工藝1:平幅退漿、油劑去除均勻,生產(chǎn)連續(xù)效率高,處理效果一致.

工藝2:效果均勻一致,減少工藝流程,疵布率

低,但收縮嚴(yán)重,擦傷多,皺印多,有雞爪印,效果差.

工藝3:效果較好,但時(shí)間長,效率低.

綜上比較,工藝(1)適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)需要。

3·4工藝流程確定后,工藝條件試驗(yàn)如表2

表2不同前處理工藝條件的效果比較

工藝條件

1

2

3

4

NaOH

5

8

21

28

W/777

2

2

1

1

手感

減量率

1.2

8

12

漿料

經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn),工藝(3)比較合適,手感好,漿料去除凈,減量率比較適中,見表2。

3·5開纖處理

該品種屬超細(xì)纖維多根合并在一起,需要開纖使部分纖維分開,讓織物膨松起來,達(dá)到好的平感,在一定的堿濃,溫度時(shí)間條件下,進(jìn)行摔打、揉搓等進(jìn)行開纖處理,對(duì)開纖處理的具體工藝條件篩選如下:

表3不同工藝條件開纖處理效果比較


1

2

3

4

5

NaOH

5

5

8

0

12

溫度

120

120

110

110

100

時(shí)間

30

60

60

30

60

膨松度

一般

一般

減量率%

3

5

8

6.2

12.8

經(jīng)試驗(yàn),選擇3號(hào)工藝,織物膨松,手感好,減量率適中。

3·6預(yù)定型

磨絨前必須定型,車速45米/分,門幅150cm,見表4。

表4定型工藝效果比較


1

2

3

4

5

浸軋液

柔軟劑3g/L

柔軟劑5g/L

柔軟劑8g/L

溫度(T)

160

170

160

160

170

效果

手感粗糙靜電大

手感粗糙靜電大

手感較硬

手感好,無靜電

手感一般,無靜電

根據(jù)磨毛效果說明,4號(hào)工藝磨毛均勻一致,手感好,靜電小。

3·7定型(成品)門幅150cm車速45m/min

試驗(yàn)證明,溫度高,手感硬,溫度低,門幅拉不開,車速慢,所以我們選擇了工藝(2)

表5定型效果比較


l

2

3

柔軟劑

10

20

30

溫度℃

150

160

170

效果

一般

3·8染色

染色是體現(xiàn)麂皮絨風(fēng)格及特性的重要環(huán)節(jié),由于經(jīng)向?yàn)槌?xì)纖維,其表面積較大,上染率從40℃開始就有較快的增加,纖維玻璃化溫度對(duì)吸附率不存在明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),只是染料被纖維表面大量吸附,染料并沒有滲進(jìn)纖維內(nèi)部,織物表面發(fā)花,染色不均勻。為克服這個(gè)致命的弱點(diǎn),我們?cè)谠O(shè)備上選擇了德國產(chǎn)的汽霧染色機(jī)

和溢流染色機(jī)。低溫始染,緩慢升溫,控制好上染率,制定合理的升溫及加料程序并且對(duì)低溫區(qū)和高溫區(qū)的移染溫度加以控制。在染料上,選擇了三A型分散料。

染色時(shí)嚴(yán)格控制染色低溫區(qū)的升溫速率和溫度,染色液充分流動(dòng),因始染溫度比常規(guī)纖維低10-20℃,低溫始染時(shí)因慢慢升溫,使染料與纖維表面吸附速率相適應(yīng),緩慢升溫至90-95℃,并保溫一定時(shí)間來利于勻染,使染料緩緩進(jìn)入纖維內(nèi)部,擴(kuò)散固著。處方和染色曲線如下:

4后整理——聚氨酯整理及磨絨整理

4·1聚氨酯整理

要使超細(xì)纖維類織物加工成仿天然麂皮絨,必須對(duì)前處理后的織物進(jìn)行仿麂皮后整理,賦予織物優(yōu)良溫暖的外觀和服用性能。因此聚氨酯樹脂整理是決定人造麂皮性能的重要因素,目前應(yīng)用于仿麂皮整理的樹脂大多采用聚氨酯,它在性能上有獨(dú)特之處,能夠得到柔軟、富有彈性而強(qiáng)韌的薄膜,不但透氣透濕性能好,而且耐磨耐低溫,按其溶解性能分為溶劑型和水分散型。溶劑型整理劑合成方便,成膜性能好,與織物粘著力強(qiáng);水分散型整理劑則粘著力低一些,成膜性和光潔度比不上溶劑型,但溶劑型聚氨酯所含的溶劑有毒,易燃,必須要有環(huán)保安全措施,而水分散型聚氨酯安全無毒,有利環(huán)保。目前國際上已轉(zhuǎn)向水分散型,并對(duì)性能上的某些缺陷加以改進(jìn)和解決。為了與國際市場(chǎng)接軌,立足長遠(yuǎn),參與國際市場(chǎng)競(jìng)爭,同時(shí)為了安全、環(huán)保,我們選擇后者——水分散型聚氨酯。

水溶性聚氨酯特點(diǎn)為通過熱固著形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨脂樹脂,其耐水、耐溶劑性和回彈性均較優(yōu)良。經(jīng)過起絨的超細(xì)纖維類織物再經(jīng)水溶性聚氨脂樹脂Elastoron浸漬后,通過適度的磨絨,可得到回彈性優(yōu)良、抗皺性良好的仿麂皮織物。

其工藝配方為:

ElastoronF-2930%催化劑321.2%

ElastoronC-5220%NaHCO30.1%

ElastoronE-2000.5%

工藝流程:

浸軋聚氨酯樹酯(軋液率80%)→預(yù)烘(120℃,3min)→焙烘(150℃、lmin

)→磨絨→皂煮→烘燥


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