何奕中,王怀芳
(中原工学院,郑州450007)
废弃毛纺织品回收再利用生产毛织物,不仅可以节约宝贵的羊毛资源,还可以降低生产成本,同时还可以解决大量的废旧纺织品被当作垃圾掩埋、焚烧等既造成资源浪费,又污染环境的问题[1].
由于废弃羊毛纤维属于再生纤维,其纤维长度短、离散大和强力低,因此在染整加工中需要解决坯布呢面毛粒多、织物强力低、产品易起毛起球、实物质量差等工艺技术问题.因此,研究适合废弃羊毛产品的染整生产工艺技术,成为废弃羊毛纤维再利用,生产出质量和服用性能接近新鲜羊毛的产品关键因素之一.查阅国内外关于废弃羊毛织物染整工艺技术研究的文献基本属于空白.
由于绒面和立绒产品的市场需求量较大,而其主导产品为麦尔登、立绒大衣呢、法兰绒,因此,本文选择这3类产品的试生产情况进行研究,3类产品的设计规格见表1[2].
由表1可知,产品原料中加入了新羊毛和粘胶,这是因为加入新羊毛可以提高纱线和织物的强力,加入粘胶主要是考虑立绒大衣呢产品对纤维整齐度要求较高.
(1)麦尔登产品工艺流程:呢坯→生修→缝筒→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘干→中检→熟修→6遍起毛→剪毛→拉幅→3遍起毛→剪毛→蒸呢→成品检验→打包→成品
(2)立绒大衣呢产品工艺流程:呢坯→生修→缝筒→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘干→中检→熟修→8遍起毛→剪毛→ 拉幅→4遍起毛→剪毛→烫呢→蒸呢→成品检验→打包→成品
(3)法兰绒产品工艺流程:呢坯→生修→缝筒→轻缩呢→洗呢→染色→脱水→烘干→中检→熟修→6遍起毛→剪毛→拉幅→4遍起毛→剪毛→蒸呢→成品检验→打包→成品
根据原料的品质情况和产品的风格特点来选择制定染整关键工艺.
由于呢坯原料为废弃羊毛纤维,因此相比常规毛织物的加工工艺,应有针对性地加强呢坯的洗呢.经过试验,我们采用初洗、复洗、冲洗3次水洗的方式,并且在洗呢过程中选择低温、长时、中性的工艺条件.织物经受洗涤和挤压的同时,毛纱纤维间得到了充分的蠕动,从而提高织物的弹性、改善织物的身骨和手感,保证产品的服用性能.具体工艺条件研究如下:
3.1.1 洗呢温度
提高温度可以提高洗液对织物的润湿和渗透力,增强纤维的膨化,减少污垢和降低织物的粘着力.但是,温度过高会损伤羊毛纤维(而本项目的纤维原料本身已有较大损伤),且可能使有色的羊毛纤维褪色、变色.因此,应选择低温洗呢,试验确定温度为35~38℃.
3.1.2 洗呢时间
由于所选原料的纤维较短,为了达到对织物的洗净效果、满足产品织物风格要求,经过多次上机试验,确定呢坯的洗呢时间为:初洗30min,复洗70min,冲洗30min.
3.1.3 洗液pH
为了减少羊毛的损伤,要适当控制pH.虽然中性及酸性条件的洗呢效果不如碱性条件洗呢,但却能使织物减少损伤,减少褪色.经过试验确定洗呢的pH值为7~8.
3.1.4 洗涤剂
洗剂使用了表面活性剂209洗涤剂,属磺化酰胺类,其结构式与胰加漂T类同,为淡黄色胶体,1%的水溶液为弱碱性,pH值为7~8,耐酸、耐碱、耐硬水、耐金属盐类,泡沫稳定性较好,具有良好的洗涤、匀染、渗透及乳化作用[3],且该洗涤剂满足环保要求,不含APEO(烷基芬聚氧乙烯醚).洗呢工艺如表2所示.
表2 洗呢工艺参数
缩呢是利用羊毛具有鳞片的特性,在一定温度的水和表面活性剂的作用下,对毛织物进行反复挤压的湿处理,使羊毛纤维产生摩擦,使织物变得结构紧密、手感丰厚、尺寸缩小、表面浮现一层致密绒毛的加工过程.
废弃羊毛的纤维鳞片损伤较大,且纤维平均长度较短,因此,其缩呢性能大大降低.而缩呢工艺为影响产品质量和风格的关键,因此,为了使织物质地更加紧密、厚实、有弹性和较好的手感,应加强对缩呢工艺的的研究,该工艺研究的重点为pH、缩呢温度、缩口压力等工艺参数的选择.
3.2.1 缩呢pH
选择酸性缩呢工艺时,缩呢速度较快,且酸性条件不会对织物强力造成损伤,同时对色织物不会造成脱色.具体做法为加入适量的30g/L的冰醋酸和1g/L的平平加0.pH值对缩呢效果的影响如表3所示.
表3 pH对缩呢效果的影响
3.2.2 缩呢温度
提高缩呢温度可以促进呢坯的润湿、渗透和羊毛纤维的溶胀,有利于缩呢,但温度过高会降低羊毛织物的回缩性能,不利于缩呢.综合考虑,最终选择缩呢温度为45℃.
3.2.3 缩呢压力
羊毛织物在缩呢时,机械压力越大,缩呢速度越快,缩后织物也越紧密;压力越小,缩呢越慢,但是缩后组织蓬松柔软,综合考虑,最终选择缩呢的工艺条件如表4所示.
表4 缩呢工艺参数
根据产品呢面不同风格要求确定起毛和剪毛工艺,工艺选择原则如下:
(1)起毛.麦尔登、立绒大衣呢产品采用多次起毛,以使织物达到表面底绒丰满,绒面顺直的效果.选用MB331E滚筒式起毛机,起毛力随起毛遍数的增加而逐步提高,车速不宜过高,一般掌握在12m/min左右.
(2)剪毛.剪毛采用的设备为MB371型剪毛机.剪毛隔距:麦尔登、法兰绒为0.21~0.24mm;立绒大衣呢为0.27mm.在剪毛过程中如果出现质量问题,要随时校正隔距.
根据产品呢面的质量要求,确定剪毛次数,麦尔登、法兰绒正面2次,反面1次;立绒大衣呢正面3次,反面1次.
蒸呢是将织物在张力、压力状态下,先经过汽蒸,再冷却从而获得定型效果,以改善织物手感、光泽、弹性及尺寸稳定性.蒸后冷却可以稳定定型效果,同时保持一定的回潮率.根据定型效果和产品风格及手感等要求,选择具体蒸呢工艺如表5所示.
表5 蒸呢工艺参数
由于废弃羊毛纺纱系统采用半精纺纺纱系统,且产品风格接近半精纺产品风格.所以成品检验采用GB/T28863-2009中半精纺毛织品检验标准,主要项目检测结果如表6所示.
表6 成品检验结果
由表6可知,各项指标均符合国家标准.由于废弃羊毛纤维长度较短,同时新毛比例较低,麦尔登、法兰绒起球指标虽然符合标准,但从服用性能考虑仍需要从原料配比、染整工艺等方面做进一步的改进提高.
针对废弃羊毛纤维长度短、离散大、纤维强力低等特点,在试织产品染整加工中的缩呢、洗呢、起毛剪毛和蒸呢等工序开展优化工作.经过3个产品的批量生产,证明优化的染整工艺基本保证所生产废弃羊毛产品的各项质量.染整工艺研究的结果,为废弃羊毛产品新品种开发提供了一定的参考依据.
总之,消费者日益强化的环保意识影响着市场和产品的开发.相信利用废弃羊毛纤维生产毛纺织品的工艺技术,将随着其节约资源、减少废弃物污染的作用的发挥而得到迅速完善和发展.
[1]王来力,吴雄英.废旧纺织品回收再利用探讨[J].纺织导报,2009(4):26-27.
[2]何奕中,王怀芳.废弃羊毛纤维再利用生产工艺[J].毛纺科技,2012(9):14-17.
[3]余贤廷,祝莹.表面活性剂在染整加工中的应用(四)[J].印染,1979(5):13.