防皺整理
正文
提高纖維的回彈性,使織物在服用中不易皺摺的整理工藝過程。防皺整理主要用於纖維素纖維的純紡或混紡織物,也可用於蠶絲織物。早期是用脲和甲醛的初縮體作為整理劑在織物上使用。由於脲和甲醛作用會生成脲醛樹脂,因此防皺整理往往被稱為樹脂整理。後來,織物的樹脂整理已不限於防皺,而且有很多防皺整理劑也不一定生成樹脂。發展概況 1919年英國的F.L.巴雷特用甲醛在酸性條件下處理纖維素纖維織物取得防皺效果;1926年,英國開始用脲和甲醛的初縮體處理纖維素纖維織物進行防皺整理,為化學防皺整理的發展奠定了基礎。按照產品的發展,防皺整理大致分為三個階段:①50年代中期以前,脲醛初縮體的防皺整理主要用於粘膠纖維織物,使織物尺寸穩定,縮水率下降。②50年代中期到60年代中期,美國開始生產免燙棉織物,在乾、濕狀態下都有良好的防皺性。在此期間還出現了不少新整理劑。③60年代中期以後,出現了耐久壓燙整理。整理的產品多為滌綸與棉的混紡織物,經成衣壓燙以後,對合成纖維起熱定形作用,因此在服用中能保持平挺和折襉。
原理 纖維素纖維織物容易產生折皺主要原因是纖維受外力作用而變形時纖維素大分子鏈或纖維的結構單元間部分氫鍵遭到破壞,在新的部位上形成新的氫鍵,使纖維難以從變形中回復原狀。有關防皺的原理,早期的樹脂沉積論認為脲和甲醛處理,是在酸性條件下經過焙烘在纖維內部生成樹脂沉積,從而增加纖維彈性。但目前較被普遍接受的是交鏈論。這種理論認為防皺整理是在纖維素的分子鏈段或纖維的結構單元間生成共價交鏈,使纖維具有更好的回覆性。如在纖維變形狀態下形成交鏈,就能在此形態下產生穩定的定褶效果。
防皺整理劑 防皺整理劑的品種很多,多數為醯胺和甲醛的初縮體,也有一些是不含氮和甲醛的雙官能或多官能團交鏈劑。例如環氧氯丙烷可在鹼性下與濕態纖維素纖維反應,產生交鏈而提高織物的濕防皺性,但改善乾防皺性並不顯著;雙(羥乙基)碸在鹼性催化劑存在下經過焙烘在纖維上生成交鏈,可使棉織物具有較好的乾、濕防皺性能,但焙烘後有泛黃現象。套用較多的是羥甲基醯胺類防皺整理劑,羥基經甲醇醚化後性質比較穩定。羥甲基醯胺類防皺整理劑的常用催化劑有氯化鋅、氯化鎂和硝酸鋅等。被整理的織物應具有良好潤濕性且不含酸、鹼,棉織物應經過煮練、絲光、漂白等預處理。
工藝 羥甲基醯胺的防皺整理工藝,是將整理劑稀釋到一定濃度,加入適量催化劑、潤濕劑、柔軟劑和其他助劑配成穩定的浸軋液。織物經浸軋後,在布鋏或針板拉幅機上逐漸烘乾,儘量避免整理劑的泳移。如在纖維表面生成縮聚物便不能得到預期效果,反而會使織物變硬、發脆。織物烘乾後送入焙烘機焙烘,使整理劑完成化學反應。焙烘溫度和時間隨整理劑和催化劑的性質而異,一般在150℃左右的熱空氣中焙烘3~5分鐘。用氯化鎂和檸檬酸銨等混合的催化劑,焙烘溫度可提高到170~180℃,時間也可縮短到幾十秒。由於焙烘中有甲醛氣體釋出,焙烘機應裝有良好的排氣設備。焙烘後進行水洗、皂洗、水洗,去除甲醛、催化劑和反應副產物。
耐久性壓燙整理有後焙烘和預焙烘兩種方式。後焙烘的程式是浸軋整理液、定幅烘乾、成衣、壓燙、焙烘。預焙烘的程式是浸軋整理液、定幅烘乾、焙烘、水洗、烘乾、成衣、壓燙。後焙烘的定褶效果較好,但在成衣前的存貯過程中織物上的整理劑必須穩定。
效果 織物防皺整理後,可測定其從折皺中回復原狀的能力,簡稱回復性。測定時,按規定條件測得試樣的回覆角度進行評定。織物經防皺整理後,其斷裂伸長有不同程度的下降。在正常工藝條件下,粘膠纖維織物斷裂強度稍有增加,濕強度顯著提高。棉織物的強度有所下降,這是因為整理後棉纖維內應力難以分散而致。防皺整理後,粘膠纖維織物和棉織物的撕裂強度和耐曲磨性,也有不同程度的降低,對棉織物進行液氨前處理(見液氨處理),並在整理液中加入柔軟劑、聚乙烯乳液等會有所改善。防皺整理織物的耐洗性隨整理劑而不同。用羥甲基醯胺類整理後,在鹼性洗液中的耐洗性,與焙烘後整理劑的氮原子上是否有氫原子有關。用雙羥甲基次乙基脲(DMEU)和雙羥甲基-4,5-二羥基次乙基脲(DMDHEU)整理比用雙羥甲基脲(DMU)整理的織物耐洗,前者經多次沸洗仍有較好的回覆性,而後者經幾次沸洗就有較大下降。在酸性介質中,羥甲基三聚氰胺和雙羥甲基-4,5-二羥基次乙基脲的整理效果,比雙羥甲基次乙基脲的效果穩定。
採用醯胺-甲醛作防皺整理劑,整理的產品在洗滌時若採用次氯酸鈉漂白或水中含有有效氯,則會發生吸氯現象,形成氯胺。氯胺在熨燙處理時,能釋出鹽酸引起織物的脆損,稱為氯損。織物的脆損程度,除了與整理產品的吸氯量有關外,還與氯胺的熱穩定性和整理劑的緩衝能力有關。例如用羥甲基三聚氰胺的整理品吸氯後色澤泛黃嚴重,但氯損較小;用羥甲基脲的整理品,吸氯後雖無嚴重泛黃現象,但氯損較為嚴重。
防皺整理對染色產品的水洗牢度有所提高,但雙羥甲基脲、雙羥甲基次乙基脲等整理劑會降低某些染料的日曬牢度;雙羥甲基-4,5-二羥基次乙基脲對染料的日曬牢度無顯著影響。用羥甲基醯胺類作防皺整理,雖經過水洗、皂洗等後處理,但在服用過程中仍然難免引起交鏈的水解,釋放出對人體有刺激的甲醛,其有效解決方法尚在研究中。