王光东,胡青青
(1.辽宁华福实业股份有限公司,辽宁营口 115004;2.江苏金太阳纺织科技股份有限公司,江苏南通 226314)
天丝纤维和棉纤维同属于纤维素纤维,然而纤维的性能与由其织成的面料风格有较大的差异。天丝是一种由溶剂法纺丝的再生纤维素纤维,而棉则是一直被消费者所亲睐的天然纤维。天丝具有柔和的光泽、悬垂的手感[1],与棉纤维柔软的手感形成差异。天丝棉交织面料既有棉的柔软度,又具有天丝的悬垂感。天丝棉面料染色或印满底后具有柔和、饱满的光泽,有较高的布面档次感。采用印满底素色的方法模拟染色的布面效果,生产便捷,加工耗料少,为客户节约了时间和放样成本。然而,由于面料表面为纯色,纤维素纤维面料的染色或印满底颜色遮盖性较差,一旦面料表面产生轻微折痕或擦伤等疵点时,很容易暴露出来。天丝面料在湿态和机械作用力下更容易产生上述疵点,如天丝棉面料在家庭洗涤过程中容易出现布面泛白或折痕处掉色的现象。针对这一问题,本实验通过分析、实践验证,在不明显增加成本的情况下,摸索出一种满足生产和客户要求的加工方法。
面料:天丝棉交织面料(105"/天丝60s×棉60s/173×115缎纹)。试剂:交联树脂7636(以改性二羟甲基二羟基乙烯脲为原料,含催化剂的反应型交联剂)、P 型系列染料(亨斯迈公司),SP 中和酸(德国司马化学有限公司),仿真丝柔软剂960(丹东恒星精细化工有限公司)。
设备:Wascator FOM71 CLS欧洲标准缩水率实验机。
由于坯布为交织面料(经向为纯天丝,纬向为纯棉),烧轧工序采用针对此面料的特殊退浆物料,省去煮炼漂工序,只需要热洗即可。
前处理工序:烧轧→冷堆(20 h)→洗水→烘干。
用碘-碘化钾溶液滴定前处理半制品面料,TEGEWA样卡比色,半制品退浆率为6级。
配方:亨斯迈P-4B 红3.64 g/kg,亨斯迈P-3R 蓝9.24 g/kg,亨斯迈P-SGN液体黑0.55 g/kg,活性糊料43 g/kg,防染盐S 5 g/kg,尿素100 g/kg,小苏打33 g/kg。
工艺流程:半制品面料→印花(圆网印花)→蒸化(102 ℃,8 min)→洗水(90 ℃以上,6 min)。
配方:万得BES红4 g/L,万得BES艳兰7 g/L,纯碱20 g/L。
采用轧焙法染色。工艺流程:轧染液(轧液率70%)→烘干(100 ℃,1 min)→焙烘(160 ℃,2 min)→冷水冲洗→热水洗(100 ℃,3 min)→冷水冲洗→熨干。
柔软整理工艺:轧柔软整理液(仿真丝柔软剂960 30 g/L)→烘干(160 ℃,30 s)→熨干。
家庭洗涤按照GB/T 8629—2017《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》,用A 型标准洗衣机洗涤程序4N方法进行洗涤并测试各项色牢度,测试布块大小为60 cm×40 cm。
耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。
耐汗渍色牢度按照GB/T 3922—2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测试。
耐皂洗色牢度按照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。
对印花布经蒸化、洗水后的各项色牢度进行测试,结果如表1所示。
表1 印紫色素色面料的色牢度
由表1 中面料的各项色牢度结果可以看出,色牢度指标均合格。但为了进一步排除由色牢度导致色浅及白印问题的各项影响因素,对印花洗水后的面料进行轧固色剂处理。继续模拟家庭洗涤后发现,面料仍存在色浅及白印问题,并无明显改善,说明此问题并不是色牢度问题引起的。由此推测,天丝棉交织面料出现该问题可能是由天丝材质本身及其交织结构造成的。
天丝纤维是具有皮芯结构的一种再生纤维素纤维,皮层很薄,芯层则由高度结晶和取向的樱状巨原纤和无定形区构成[2-3]。尽管天丝纤维皮芯层巨原纤高度取向,但相互间的侧向结合力较薄弱,无定形区被水或一定浓度的氢氧化钠溶液浸润后会发生剧烈膨胀,原纤间的结合力被进一步削弱。天丝纤维的这种结构使其在湿膨胀状态以及机械外力作用下容易产生原纤化现象;且纤维吸水后会变硬,从而使织物变硬,极易产生折痕[4]。而同属于纤维素纤维的棉纤维遇水后与天丝相反,织物变柔软。
当天丝棉交织面料印满底素色后,面料表面的活性染料通过蒸化工序,由面料表层逐步向内扩散,然而扩散距离比较有限。这一现象可以通过观察经纬纱之间的交织点得到证实,在交织点的纬纱上仍未发生染料着色。
在模拟家庭洗涤时,面料正面的天丝遇水后变硬,尤其是面料的折叠处刚性较大。在水和机械力的作用下,该部分天丝表层形成了原纤化绒毛,加之天丝纤维的湿强只有干强的80%,面料表面更容易产生绒毛并且脱落,最终造成面料表面颜色整体偏浅,或造成局部折叠处脱色出现白印。印满底深色面料的这一现象尤为明显,洗前洗后的色差等级为2~3级或3级,尽管测试时各项色牢度指标均合格。
观察家庭洗涤后面料表面有白色绒毛,天丝在湿态机械力作用下发生了原纤化,故使用干态交联工艺对天丝进行树脂交联:(1)由于树脂在酸性条件下有良好的交联效果,对洗水后的面料调节布面pH至6~7;(2)轧交联树脂7636 40 g/L,仿真丝柔软剂960 30 g/L;(3)100 ℃烘干40 s;(4)170 ℃焙烘30 s。另做一块只使用30 g/L 仿真丝柔软剂960 的样品作为对比样。
把两块样品在同一条件下进行模拟家庭洗涤测试,加交联树脂7636 的样品洗后没有折痕白印,布面颜色变浅10%~15%;而未加交联树脂7636 的样品洗后出现明显的折痕白印,布面颜色变浅20%~30%。由此可以看出,经过树脂处理的面料,洗后外观有明显的改善。这是因为树脂交联后加强了天丝纤维皮芯层各巨原纤之间的结合力,降低了面料因水和机械力作用造成的天丝原纤化,以及面料表面原纤化绒毛的脱落,从而改善了面料洗后颜色明显变浅及折痕白印的现象。
尽管面料洗后出现色浅的情况有一定改善,但与原样相比,颜色还是略变浅,这可能是因为印满底素色面料反面仍是留白,在模拟家庭洗涤时,反面纱线的毛羽刺到面料表面,在面料表面形成了一定程度的漫反射,造成颜色深度略有下降。
针对这一现象进一步设计实验,对天丝棉交织面料进行染色,以便验证笔者推测。面料经过染色处理,纤维完全透染,即使发生原纤化并造成绒毛脱落,对整体颜色也不会造成太大的影响。对面料各项色牢度进行测试,结果如表2所示。
染色面料的布面颜色洗前洗后视觉上无明显变浅,未经树脂交联整理也无折痕白印问题。当天丝棉交织面料进行染色后,由于染料在面料中的充分渗透和固着,即使天丝面料发生原纤化造成面料表面漫反射或部分绒毛脱落,也能掩盖颜色偏浅的问题。
表2 染紫色素色面料的色牢度
对比表1 和表2 的测试数据可以发现,印紫色素色面料的耐汗渍色牢度、耐皂洗色牢度原样变色情况均比染紫色素色面料原样高0.5级左右。这是由于天丝棉交织面料在染紫色素色时洗水不够充分,导致色牢度略有差异,但不影响实验结果,反而更能说明染紫色素色比印紫色素色对此问题的解决更加有效。
(1)印紫色素色可通过树脂交联的方式解决印花素色折痕白条问题,但仍会出现色光变浅的现象。
(2)染紫色素色可彻底解决色浅及折痕白印问题。通过反面棉纤维的颜色来掩盖正面色浅。