饰品之家讯:1.概况我国自七十年代开始研究涂层技术以来,先后有若干涂层产品问世。其中服饰用涂层织物多为锦纶、涤纶、涤/棉织物的聚丙烯酸酯(PA)或聚氨酯(PU)涂层产品,一般存在着静电强、易沾污、吸湿透气性差、功能单一等问题。尽快解决目前涂层产品的不足之处,开发新的多功能涂层织物,已显得十分必要。为改善涂层织物的服用舒适性,大多对基布进行亲水性整理或增加了混纺棉比例等措施。为从根本上解决此问题,我们想到了粘胶纤维,它吸湿性良好,不产生静电,服用舒适,但市场上多为19.4×19.4Tex 268×268中特低密品种,不适合做涂层基布。从外贸单位和我公司的国外用户的信息反馈看,市场需求一种更新换代的细特高密粘纤织物,特别是仿丝绸涂层产品。经考察论证,我们优选出细特中密粘纤织物做为基布,经防水透湿、防钻绒、耐水压或防风保暖、防水、防钻绒多功能涂层整理,开发出集柔软、舒适性好的丝绸风格及多功能性于一体的产品,现对其染整涂层加工工艺进行探讨。
2.主要设备及助剂?
生产设备主要是台湾产双液流喷射染色机,台湾产浮动刮刀式涂层防水联合机。
前处理助剂主要有恒利化工JS-C系列精炼剂、渗透剂、稳定剂,BF-7658淀粉酶、纯碱、双氧水。
涂层防水用助剂主要有AG710防水剂,SM超柔软氨基硅油,PUW-1、PUT-2聚氨酯涂层胶。
3.主要检测方法
泼水度(沾水)按GB4745纺织物表面抗湿性能测定方法(沾水试验方法)测定
硬挺度按ZBW04004-87硬挺度斜面臂法测定。
透湿量按GB/T12704-91织物透湿量测定方法(透湿杯法)测定
耐水压按GB4744纺织物抗渗水性能测定—静水压试验测定
防钻绒性按GB/T12705-91织物防钻绒性试验方法测定。
4.前处理工艺探讨
优选出的坯布规格是纯粘纤14.6×14.6Tex 394
×315(以下简称R100%)和粘涤70/30 7.3/2×7.3/2Tex 434×276(以后简称R70/T30)前者用1.33dTex(1.2D)细特粘纤纺织而成,后者用0.89dTex(0.8D)涤纶,1.11dTex(1.0D)粘纤超细短纤维纺织而成,由于二者主要成份是细特粘胶纤维,具有湿强低、不耐强碱等特点,在染整过程中要尽量避免强条件处理。为此,我们采用低张力松式、短流程的溢流机前处理工艺,保证了产品的丝绸感和低的水洗尺寸变化率。
R100%品种坯布上浆量约为6.5%,主要成份是淀粉,含少量PVA;R70/T30品种坯布上浆量约9.5%,主要是PVA(占总浆量50%)和变性淀粉(占总浆量41%)及抗静电剂等。经试验,以“酶—氧”退煮漂工艺最好。即以双溢流染色机上先用淀粉酶退淀粉浆,然后直接升温热洗,洗掉大部分PVA;换水用双氧水及助剂98℃漂白,同时残余的PVA浆料得以彻底去除,前处理效果达到染色用半成品质量要求。
表一 前处理半成品效果
品种
毛效(CM/30Min)
减量率%
白度
R100%
7.9
6.9
好
R0/T30
9.6
9.3
好
注:减量率%=(煮漂前织物重-煮漂后织物重)÷煮漂前织物重×10
0%
5.染色工艺探讨
5.1.细特粘纤织物染色有许多区别于常规纤维的特性,主要是细特纤维比表面积大、表面呈漫反射,因此上染速率较快,匀染性差,不易染深,色光不鲜艳,尤其是溢流染色时这些特征表现得更为明显。为此我们选用染色饱和值高、提升力好、发色强度高的染料,优选出KE型、M型活性染料。对粘涤品种先采用匀染性好的低温型分散染料染涤,再用活性染料套粘,得到了比较理想的效果,各项牢度达到企业标准要求(见表二)。
表二. 染色牢度
测试项目
所用染料
耐洗(级)
耐摩擦(级)
耐刷洗(级)
变色
沾色
干摩
湿摩
分散/活性
4
4
4
3-4
4
活性染料
3-4
4
3-4
3
3-4
5.2.前防水
染色后的烘干很重要,由于我公司目前用滚筒烘干,若直接烘干,粘纤的湿热变形很大,手感板硬。我们采用第一排滚筒包细布,烘干时降低汽压和整机张力等措施,基本解决了这一问题。为使防水剂等吸收均匀,我们采用湿布脱水后开幅,在烘干机轧车上,直接轧前防水
剂烘干,这样落布手感较软,具有一定拒水性,拉幅后可以直接涂层。
前防水工艺:
超柔软氨基硅油SM 6g/L
防水剂AG-710 8g/L
二浸二轧,轧余率80-90%
注意硅油用量超过10g/L则明显影响后防水均匀性。
6.多功能涂层工艺探讨
高支粘纤织物涂层具有许多不同于一般尼龙、涤/棉涂层的特点,主要是吸湿性强、吸湿变形大、易起绉、拉伸变形大、张力难控制等。为此我们反复试验,摸索出一套基本适应该品种的工艺。
6.1.拒水剂的选择
拒水整理是在织物上施加一种具有低表面能的整理剂,并机械附着在纤维上或与纤维结合,借助于表面层原子或原子团的化学力使水不能湿润它的工艺。经拒水整理后,表面能越低越不易被水润湿。各种拒水剂的性能见表三。
表三
拒水剂类别
拒水性
拒油性
耐久性
手.感
使用性
石.蜡
良
差
差
金属皂感
不方便、不稳定
JCH有机硅
良
差
良
好
不方便、不稳定
CTF氟硅
良
一般
良
好
方便、较稳定
AG氟系
优
优
优
较好
方便、稳定
可见氟系拒水剂综合性能好,其中AG-710品种是适合各种纤维用的耐久性拒水剂,经它整理的织物表面张力可达到10达因/厘米,比水的72达因/厘米低得多,比石蜡油的32达因/厘米也低,因而AG-710的拒水、拒油性好,价格也相对高一些,但在高附加值的涂层产品上用这种拒水剂也是值得的。
AG-710的用量及焙烘时间、温度对拒水性的影响分别见表四、表五
表四. 防水剂用量对拒水效果的影响(分)
防水剂用量
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
初次
70
80
80
90
95
95
95
95
HL3次后
0
50
60
70
70
80
80
80
注:(1)试样用R100%及R70/T30染色布;(2)拒水工艺:二浸二轧、110℃烘干170℃×2Min焙烘。
表五. 焙烘时间和温度对拒水效果的影响
温度(℃)
时间(分)
1
2
3
4
150
50
50
70
80
160
70
80
95
95
170
80
95
95
95
注:(1)试样R 100%涂层布;(2)AG-710 70g/L六偏磷酸钠0.5g/L
由表四、表五可见,要达到国际先进的美国ASTM纺织品标准,即初次泼水度90分以上,家庭水洗三次以后达70分以上,防
水剂用量需在5-8%,焙烘条件需160℃×3Min以上或170℃×2Min以上。根据我们设备风力强,喷风均匀的特点及生产经验,在相同温度下,要达到小样效果,大生产焙烘时间可大大缩短。这样我们选用AG-710防水剂,大生产时用量70g/L,烘干温度120-140℃,焙烘温度170℃×40S或160℃×60S。经生产证实,泼水度完全可达到要求。
6.2.涂层胶的选择
涂层胶是一种具有成膜性能的合成高聚物,胶的种类不同,其性能不同,要达到某一性能,需选合适的涂层胶。涂层胶的种类、性能及用途见表六,具体指标见表七。
表六. 涂层胶的种类,性能及用途
类型
含固量
性能
用途
溶剂型PA
18-20%
皮膜柔软,耐光、耐气候牢度好,耐寒性差,不耐干洗
伞布
水溶型PA
30-50%
防钻绒布
溶剂型PU
30%
皮膜强度高,粘着力大,耐寒性好,耐干洗
人造革
水溶型PU
30-40%
衣料
表七. 常用胶的具体指标
型号
含固量%
耐水压MM H2O
透显性
防钻绒性
手感
HAR
18
305
中.等
差
平滑
AR581
40
320
中.等
好
较粘、较硬
CB-1
36
290
差
好
粘、硬
6116-SL
30
310
中.等
一般
平滑、较硬
PUT-2
28
410
好
好
平滑、较软
PUW-1
30
380
好
好
粘、软
注:表七中基布用R100%重防水色坯,根据各类胶的特点配制、烘干、焙烘,干增重8-12g/m2
合适的涂层胶必须具有手感柔软、弹性模量低、拉伸变形大、强度高、透湿量大、防钻绒性好等特点,唯此才能保持涂层后粘纤织物的丝绸风格和服用舒适性,同时适合于制作羽绒服(被)、风雨衣等。由表六、表七可以看出,溶剂型PA胶HAR及PU胶6116-SL防钻绒性差,不适合;水溶型PA胶CB-1及AR581,防钻绒性虽好,但透湿量差,手感也不理想,只有水溶型PU胶PUT-2和PUW-1符合该产品要求。PUW-1的发粘手感可以通过后防水改善,试产时我们选用了PUW-1,以后大生产证实,二者都适合,而且对环境污染都小。
PUT-2,PUW-1水溶型聚氨酯涂层胶,是烟台某研究所研究开发了多年的新产品,最近才批量生产。它类似于日本产新型的“分子传湿”型涂层胶,即涂层后形成连续膜,阻止水的通过,同时膜的“分子间孔”(INTER MOLECULAR PORE)和
亲水性基团能将水汽传递到水蒸汽压低的一面,达到既防水又透湿的目的。一般透湿量WVT可由下式表示:
WVT=DS(P1-P2)/L
其中D-扩散常数,S-溶解度参数,L-膜的厚度,(P1-P2)-膜两个表面间的水蒸汽分压差。
据统计,成年人在平均气温30℃左右的室内生活,每日的出汗量约为2500—3000克,要避免因汗蒸发引起人的不舒适感,衣服与皮肤之间的湿度需保持在100%以下,这就要求透湿度维持在出汗量以上,具体生产工艺的技术措施就是选用D、S高的涂层胶、降低膜的
厚度(必须同时保证耐水压和防钻绒性好),一般膜厚保持在干增重10-11g/m2即可。
结合设备情况,我们对以下生产上可行的方案进行了充分论证
方案
耐水压
MM H2O
手感
泼水度
(非涂层面/涂层面)
A重防水+涂层
380
粘、软
95分/不大于50分
B涂层+后防水
310
差
95分/85分
C前防水+涂层+后防水
365
滑、软
95分/80分
注:(1)基布为R100%色布,若用R70/T30则耐水压指标更高。(2)重防水及后防水配方:AG710 70g/L,六偏磷酸钠0.5g/L。(3)涂层:PUW-1 100%氨水适量,粘度12000 CPS。
由以上对比可见,以方案C较好。经半年多生产实践,此工艺产品质量稳定,耐水压指标比小样高,一般达460MM水柱以上。这可能与大生产时涂层膜的均匀性好有关。
综上所述,以防水透湿为主要特征的多功能涂层产品生产工艺总结如下:?
工艺流程:烧毛→前处理→染色→前防水烘干→拉幅→半成品检验→涂层→后防水→烘干焙烘→成品检验
。
前防水:超柔软氨基硅油SM 6g/L,防水剂AG710 8g/L。
后防水:六偏磷酸钠0.5g/L,防水剂AG710 70g/L,轧余率70%。
涂层胶:PUW-1 100%或PUT-2 100%,氨水适量。
涂层防水工艺条件:
(1)温度:10米烘房:一区120℃,二区140℃;20米烘房:一区130℃,二区160℃,三区170℃。
(2)刮刀:0.5mm;车速20-25m/min;涂布量:干增重10-11g/m2
7.防风保暖涂层工艺简述
对于防风保暖防钻绒产品,我们选用水溶型PU打底,保证了手感柔软,填塞了交织孔、纤维间孔隙等,使打底涂层面光滑,在此基础上涂布溶剂型银粉胶,提高了涂层面的光泽,增强了隔热保暖作用,同时两层涂层胶膜,使透气量大大下降,防风、防钻绒效果明显,特别适合制作防寒服、轻便茄克衫等,其主要工艺流程:
前防水色坯→打底→后防水→涂银→焙烘→成品检验
8.结语
国内未见有关细特粘纤多功能涂层产品的报道,我们对其染整工艺进行了多方探索,经过将近一年来的试产和正式生产,生产工艺稳定,产品质量和风格深受客户欢迎,具有较好的经济效益和社会效益。该产品经“国家棉纺织产品质量监督检验中心”和“山东省纺织产品质量监督检验测试中心”检测,各项技术指标达到企业标准要求,主要指标如下:
耐水压
(mm水柱)
泼水度(分)
透湿量
(g/m2·24h)
防钻绒
(根/2000转)
硬挺度
经+伟(CM)
490
90
4730-4910
2-15
3.0+2.6
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