维纶/棉混纺织物染整新工艺的探究

王秀娟，于 琦，白月娜，周志玲，王文娜，刘晓敏

（1.华纺股份有限公司技术中心，山东滨州 256617；2.滨州华纺工程技术研究院有限公司，山东滨州 256617；3.山东省短流程印染新技术重点实验室，山东滨州 256617）

维纶也被称为合成棉花，为聚乙烯醇缩醛纤维，又叫维尼纶，是一种吸湿性很强的合成纤维品种。比起一般棉纤维制成的棉织品，维纶面料更加结实耐用，因此它不仅可以用于制作衣物，也被用于其他工业用途。

维纶的相对密度比棉花小，因此与棉花相同质量的维纶能织出更多的衣料，且具有较好的柔软性及保暖性。维纶热传导率低，因而保暖性好；维纶的耐磨性和强度也比棉花要好，因此维纶在很多方面可以与棉混纺以节省棉花。维纶主要用于制作外衣、棉毛衫裤、运动衫等针织物，还可用于制作帆布、渔网、外科手术缝线、自行车轮胎帘子线、过滤材料等［1-2］。目前，纯维纶一般油剂较多，基本无浆料，只需要简单的除油即可，但是对于维纶/棉混纺织物来说，需要对棉进行煮练、氧漂，同时又需要考虑强碱、高温、氧化条件对维纶的影响［3］。

1 实验

1.1 材料和仪器

材料：高强维纶50/细绒棉50，21×21，90×60。

药品：烧碱、双氧水（滨化集团有限公司），精练剂、螯合剂、稳定剂（自制），工业盐（石家庄海矿同晶盐业有限公司），纯碱（广东绿洲化工有限公司），保险粉（包头华贸化工有限公司），华明素A、华明素B、华明素C（烟台源明纺织科技有限公司），SNE 红、SGE 嫩黄（无锡润新染料有限公司），还原红F3B、还原蓝RSN（江苏沃尔得化工有限公司）。

仪器：电子/分析天平、电热恒温水浴锅（天津市泰斯特仪器有限公司），磁力加热搅拌器（常州国宇仪器制造有限公司），空压气膜式横式强力压染试验机、连续式拉幅定形机，Datacolor SF 600x 测色仪（厦门瑞比精密机械有限公司），M28B 型耐洗牢度实验仪、ZI3000+型日晒色牢度仪（上海亚太拉斯仪器股份有限公司）。

1.2 工艺流程的开发

工艺流程：翻缝→烧毛→冷堆→氧漂→定形→丝光→染色→后整理。

（1）冷堆工艺中不同烧碱用量（8、10、12、15 g/L）对织物白度、失重率、断裂强力的影响实验；（2）氧漂工序中不同汽蒸温度（70、80、90、98 ℃）对织物白度、失重率、断裂强力、毛效的影响实验；（3）染料选择。

1.3 测试

得色量（K/S值、白度）：用测色仪进行测试。

毛效：按GB/T 21655.2—2019《纺织品 吸湿速干性的评定第2部分：动态水分传递法》进行测试。

断裂强力：按GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能第1 部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》进行测试。

耐皂洗色牢度：按AATCC 61—2013 2A进行测试。耐摩擦色牢度：按AATCC 8—2016 进行测试。耐汗渍色牢度：按GB/T 3922—2013《纺织品色牢度试验 耐汗渍色牢度》进行测试。耐熨烫色牢度：按GB/T 6152—1997《纺织品色牢度试验 耐热压色牢度》进行测试。耐光汗色牢度：按AATCC 125—2009 进行测试。耐日晒色牢度：按AATCC 16—2004 进行测试。耐氯色牢度：按AATCC 61—2013 4A 进行测试，有效氯溶液质量分数为0.15%。

2 结果与讨论

2.1 低温前处理工艺优化

2.1.1 碱氧一浴冷堆条件优化

维纶耐碱、耐热性差，不耐氯漂，有良好的耐化学药品性能，但在碱性和酸性条件下，随着温度的升高，维纶纤维泛黄越来越严重［3］，并且断裂强力也会随之下降。维纶经长时间碱煮会严重收缩、泛黄，手感粗糙，甚至会把坯布煮“死”，完全失去弹性和服用性能，而且由于维纶吸氯较牢，给漂白后脱氯带来困难。国产维纶碱煮泛黄情况参考表1。

表1 国产维纶碱煮泛黄情况［2］

根据维纶在不同碱用量、温度、时间煮练后的泛黄情况，固定双氧水10 g/L、华明素A 10 g/L、华明素B 8 g/L、华明素C 4 g/L、堆置4～6 h，本实验利用现用料设计了低温冷堆工艺（不同烧碱用量对白度、断裂强力、失重率的影响），并测试冷堆后指标，结果如表2所示。

表2 低温冷堆工艺及指标

由表2 可以看出，随着烧碱用量的增加，白度、失重率逐渐提高，断裂强力呈规律性降低。综合考虑白度、失重率、断裂强力等指标情况，优选冷堆烧碱用量为12 g/L。

2.1.2 氧漂工艺优化

冷堆工艺：烧碱12 g/L，双氧水10 g/L，华明素A 10 g/L，华明素B 8 g/L，华明素C 4 g/L，堆置4～6 h。冷堆后，维纶/棉织物白度不够，在优选冷堆工艺基础上增加一步氧漂工艺，固定双氧水3 g/L、螯合剂A02 2 g/L、稳定剂W01 2 g/L、精练剂JL8 10 g/L、烧碱1 g/L、汽蒸40 min，设计氧漂工艺不同汽蒸温度梯度实验，结果如表3 所示。由表3 可以看出，氧漂工艺中，汽蒸温度优选90 ℃，处理后白度、毛效等指标满足半成品染色要求。

表3 不同氧漂汽蒸温度及指标

2.2 染色工艺优化

2.2.1 染料的选择

维纶难以染深色，且染品色泽较暗，易出现“白芯”现象。维纶纤维的大分子上存在亲水性基团（羟基）和疏水性基团（缩醛基），所以对大多数染料都有不同程度的亲和力。若染色时能对染料进行筛选，并采取多种染料同浴一步法或二浴法进行染色，既可克服白芯现象，还能染得深浓色泽［4］。

维纶纤维是由聚乙烯醇经甲醛处理而合成的，其分子式中含有羟基，可以用活性染料进行染色，无定形区发生缩醛反应，结晶度相同时，缩醛反应程度越高，染色性能越差。活性染料最好选择反应性较强的双活性基染料［1］。

2.2.2 活性染料的染色性能

工艺流程：浸轧染液（SNE 红20 g/L，SGE 嫩黄20 g/L）→烘干→浸轧固色液（工业盐200 g/L，纯碱20 g/L，烧碱6 g/L）→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→烘干。活性染料染色维纶的测色数据见表4。

表4 活性染料染色维纶的测色数据

实验发现，维纶/棉混纺织物经过染色后存在双色现象。因为维纶上能与活性染料反应的基团比棉少，所以维纶的得色率比棉低，出现棉深维纶浅的双色现象。

2.2.3 还原染料的染色性能

还原染料染色维纶的测色数据如表5所示。

表5 还原染料染色维纶的测色数据

工艺流程：浸轧染液（还原红F3B 30 g/L，还原蓝RSN 30 g/L）→烘干→还原汽蒸（烧碱30 g/L，保险粉30 g/L，102 ℃，90 s）→水洗→氧化（双氧水3 g/L，3 min）→水洗→皂洗→水洗→烘干。实验发现，采用还原染料染色，可以得到布面颜色均匀、得色量较高的染色产品。

2.2.4 还原染料染色的色牢度

由表6 可以看出，采用还原染料染色，可得到色牢度优异的染色产品，符合质量要求。

表6 还原染料染色维纶的色牢度

3 结论

（1）最终确定的冷堆工艺为：烧碱12 g/L，双氧水10 g/L，华明素A 10 g/L，华明素B 8 g/L，华明素C 4 g/L，室温堆置4～6 h；氧漂工艺为：双氧水3 g/L，螯合剂A02 2 g/L，稳定剂W01 2 g/L，精练剂JL8 10 g/L，烧碱1 g/L，90 ℃汽蒸40 min。

（2）维纶/棉混纺织物采用碱氧一浴冷堆+氧漂的前处理工艺，可得到白度高、断裂强力损失小的半成品；维纶/棉混纺织物染色选用还原染料能够得到布面色光均一、色牢度较高的染色产品。