一種彩棉織物的防皺整理方法
2023-04-23 18:49:11 2
專利名稱：一種彩棉織物的防皺整理方法
技術領域：
本發明涉及一種天然彩棉機織物的防皺整理方法，經該方法防皺整理後的彩棉織物可以改善在穿著過程中易起皺，服用形態差等缺點。
背景技術：
天然彩色棉，是含有天然色素的棉花。其雖歷史悠久，但由於纖維短、產量低、可紡性不強而被人們所忽視。但隨著人們對健康和環保意識的增強，無汙染的天然織物越來越受消費者的青睞。天然彩色棉以其獨特的自然色彩無需漂染，不含殘留化學毒素，對人類和環境無汙染，穿著舒適，附加值高等特點，而引起國內外棉花育種專家和紡織、服裝行業的廣泛關注。天然彩棉織物本身具有天然的色彩，在柔軟性、耐穿性、手感等方面也具有明顯的優點，在紡織加工中無須傳統的漂白、染色等工序，減少了汙水的排放和能源的消耗。
但彩棉製品顏色單調，目前規模化種植並開發的天然彩色棉只有棕色和綠色兩大系列，和五顏六色的印染棉織物相比，產品顯得單一；而且天然彩色棉纖維的內在品質差，纖維長度短，強度低，可紡性較差；天然彩色棉纖維中色素不穩定，加工中易引起織物顏色的變化，加工過程難以控制。針對以上存在的問題，近年來，人們試圖通過後道加工的配合，對其進行適當的整理，改善棉織物的彈性，提高棉織物乾濕態抗皺性能，以開發出高附加值的天然彩色棉產品。但採用現有的對白棉織物防皺整理效果較好的無甲醛整理劑如多元羧酸類，對天然彩棉織物進行防皺整理，防皺性能有所改善，但織物色澤受到影響，因此無法得到令人滿意的效果。這主要是由於天然彩棉織物色穩定性差，特別是綠棉織物，在酸、鹼等條件下顏色變化較大；棕色棉雖然比綠色棉穩定，但也有一定影響。多元羧酸整理劑是在酸性條件下實施的，因此在整理過程中會引起天然彩色棉織物色變。
因此，非常需要提供一種保持天然彩棉織物色澤的防皺整理方法，在提高天然彩棉織物的防皺性、保證各項機械性能達到要求的同時，又保持它的顏色穩定。
發明內容
本發明的目的在於，克服上述現有技術中存在的缺陷，提供一種天然彩棉織物防皺整理的方法， 其不僅能提高彩棉織物的防皺性，而且保持它的顏色穩定性，並做到不破壞它的綠色環保特性，同時還保證各項機械性能達到要求。經該方法防皺整理後的彩棉織物可以改善在穿著過程中易起皺，服用形態差等缺點。一種天然彩棉機織物防皺整理方法，其包含將彩棉織物在整理浴中進行處理，所述的整理浴是以水為溶劑，主要包括以下組分(1)整理劑N-羥甲基類樹脂及其醚化物或羥甲基三聚氰胺及其醚化物；(2)催化劑氯化鎂及其水合物和氯化鋅及其水合物中的至少一種；(3)柔軟劑含有氨基、環氧基、乙烯基、矽醇基等反應性基團的有機矽化合物；(4)滲透劑聚乙二醇類非離子表面活性劑；pH調節劑醋酸和/或醋酸鹽。
通常，對天然彩棉織物的防皺處理的原理是利用整理劑上的活性基團與棉織物纖維素上的羥基發生共價交聯反應，阻止了羥基在新位置上形成新的氫鍵，從而使因新氫鍵的阻滯作用而不能回彈的性能得以改善，提高防皺性能。
因此，棉織物的防皺整理與整理劑是密不可分的。由於彩棉織物色素對pH值非常敏感，因此對其的防皺整理應在偏中性的條件下進行，不可採用多元羧酸類整理劑。在本發明的防皺整理方法中，所述的整理劑採用本行業已知的N-羥甲基類產品，優選醚化的2D樹脂。所述的2D樹脂是指由二羥基乙撐脲和甲醛在一定的條件下反應所生成的產物，它的分子結構為 由於上述2D樹脂整理劑與纖維發生交聯反應時，有甲醛釋放出來。因此2D樹脂類的醚化物是非常優選的。對醚化的2D樹脂主要是採用甲醇、乙醇、乙二醇等醇類化合物把2D中的羥基醚化，從而阻礙甲醛的釋放，即降低游離甲醛的含量。醚化的位置主要在1，3，4，5位上。例如，當上述結構式中的4，5位羥基被烷氧基取代後，可阻止轉位反應，相應提高交聯鍵的水解穩定性，從而降低甲醛釋放量。具體地，2D樹脂類的醚化物可採用石家莊環城生物化工廠的TCL-LF產品，Ciba公司的Knittex FF產品、Clariant有限公司(瑞士)的Arkofix NEC plus產品。
所述的整理劑也可以採用三聚氰胺類或其醚化物，優選採用三聚氰胺縮聚物的醚化產物，其也是採用甲醇、乙醇、乙二醇等醇類化合物將三聚氰胺中的羥基醚化，從而降低游離甲醛的含量。
在整理浴中，所述整理劑的用量為40-150克/升，優選為60-120克/升。通常情況下，棉織物的防皺性能隨著整理浴中整理劑的濃度增加而提高，但用量過多時，織物的彈性會呈現下降的趨勢，這可能是由於當整理液的粘度較大時有礙於整理液向織物中滲透，而表明交聯反應不夠充分；而且由於較高的整理劑濃度易於形成表面樹脂，應力分布不均勻，而使強力下降。
催化劑在棉織物的防皺整理中起著很重要的作用，通常對於棉織物的防皺整理多採用酸性催化劑，如金屬鹽類，具有潛在酸性的物質，其在焙烘時可放出質子，促進整理劑與纖維發生交聯反應。但天然彩棉織物不耐酸性，尤其是在較高溫度下。因此，在本發明的防皺整理方法中，應採用弱酸性的催化劑。可選用氯化鎂及其水合物和氯化鋅及其水合物中的至少一種，優選MgCl2.6H2O。
在整理浴中，所述催化劑的用量為5-20克/升，優選為8-15克/升。
由於棉織物經防皺整理後，機械強度和手感都有所下降，為了改善其綜合效果，一般需在整理浴中添加有機矽柔軟劑。所述的有機矽柔軟劑可採用本行業公知的一些帶有反應性基團(如氨基、環氧基、乙烯基、矽醇基等)的有機矽化合物。其不僅可賦予織物的防皺性，而且可改善織物的手感，提高織物的抗撕破強力和耐磨性。此類的有機矽柔軟劑反應性基團可與纖維素或整理劑發生交聯，一般交聯程度越高，整理織物的彈性和防皺性越好。優選採用帶有環氧基活性基團的有機矽柔軟劑，其一般通式為 式中R為烷基。
在整理浴中，所述的有機矽柔軟劑的用量為10-50克/升，優選為20-40克/升。具體地，可採用香港先進有限公司的有機矽柔軟劑AV-920。
在整理劑中加入滲透劑的目的是為了加速整理液對織物的滲透，具體可採用聚乙二醇類非離子表面活性劑，優選滲透劑JFC(上海助劑公司)，用量為1-3克/升。
在整理劑中加入的pH調節劑，可調節整理浴的pH值，使其在6-8範圍之間。一般地，採用醋酸和/或醋酸鹽，優選採用醋酸和醋酸鈉的復配物，用量視整理浴的pH值而定。
為了改善織物的某些性能，在本發明所述的整理液中，還可以添加其他一些本行業公知的添加劑。例如，為了增加織物的防皺、抗菌性以及改善染色性能，可在整理液中加入殼聚糖。殼聚糖是由甲殼質脫乙醯化處理後的產物，其分子量通常在幾十萬至上百萬。殼聚糖的分子結構與纖維素非常相似，它們之間有很好的吸附性和相容性，殼聚糖上的羥基和氨基也可以與纖維素上的羥基發生交聯反應，從而賦予織物防皺的功能。殼聚糖還具有高分子成膜性物質的特性，對棉織物因應力分布不均而產生的斷裂有所改善，故相同的整理浴中添加殼聚糖之後，織物的斷裂強力下降率有所減小，機械性能得以改善。
本發明所述的棉織物的防皺整理方法通常包括浸軋、預烘和焙烘等步驟，其中浸軋可進行多次的浸軋，整理浴的用量以能將織物浸為準，控制軋餘率為60-80％。預烘的目的是烘乾水分，其溫度控制在100℃以下，優選為80℃。焙烘的目的主要是促進整理劑與織物間的交聯反應，焙烘溫度對整理效果非常重要，溫度過低，反應速率低，交聯反應不充分，防皺效果不理想。溫度過高，又會使反應速率過高，造成反應不均勻，影響織物的手感和防皺性。一般可控制在130-170℃，優選為140-160℃。焙烘時間不宜過長，一般為10分鐘以下，3-5分鐘為宜。
在進行本發明的防皺整理以前，通常還需進行常規的退漿處理，例如採用澱粉酶、果膠酶等生物酶對彩棉織物處理，然後再水洗、晾乾。
為了保持彩棉織物的外觀和穿著舒適性，退漿後也可進行以除去棉籽殼等天然雜質為目的的精練工序。這種精練處理劑包括常規的氫氧化鈉、矽酸鈉、亞硫酸氫鈉、潤溼劑等等。
具體實施例方式
下面的實施例用來說明本發明，並不是用來限制本發明的範圍。測試方法1、折皺回復角採用GB3819-83紡織織物以回復角表示摺疊試樣摺痕回復性的測定方法。將織物裁成1.5×4cm大小的三經三緯，在LFY-1織物摺痕恢復性測試儀上測定緩彈回復角的平均值，並計算經+緯(T+W)的角度。並按下式計算彈性提高率 2、斷裂強力採用GB3923-83機織物斷裂強力和斷裂伸長的測定方法。將織物撕成5*20cm大小的三經三緯，在HDO26N型電子織物強力儀上測定，記錄平均值，並按下式計算強力下降率 3、軋餘率浸軋前後分別測試試樣的重量G0、G，並按下式計算軋餘率。
軋餘率％＝(G-G0)/G0×100％4、色變的評價1)色差值(ΔE)的測定採用義大利ORINTEX有限公司的測色配色系統進行測試。在均勻色空間體系中，L，a，b色度坐標，L表示顏色的明度指數，a，b表示顏色的色度指數，a為紅—綠坐標，b為黃—藍坐標。將對照樣和試樣在測色配色儀上測出L，a，b，計算ΔL、Δa、Δb，再計算綜合色差值ΔE。公式如下
E=L2+a2+b2]]>ΔE值越大，說明顏色變化越大。其中ΔL為明度差異值，ΔL＞0，說明試樣比對照樣亮，ΔL＜0，說明試樣比對照樣暗；Δa＞0，說明試樣比對照樣偏紅，Δa＜0，說明試樣比對照樣偏綠；Δb＞0，說明試樣比對照樣偏黃，Δb＜0，說明試樣比對照樣偏藍。
2)色變等級按GB250-84，用灰色樣卡評定整理前後織物的色變等級。
5、織物上游離甲醛的測定按GB/T2912.1-1998的方法測定。採用液相萃取法，準確稱取一定量的整理織物，剪碎後在水相中萃取，對萃取後的濾液用乙醯丙酮顯色，以蒸餾水和乙醯丙酮的溶液作參比液，用WFZ800-D3B型UV/VIS分光光度計在412nm處測定吸光度，從甲醛溶液的標準曲線上查得對應的甲醛濃度，再按公式F＝c×100/m，換算成織物上游離甲醛值。其中F-從織物樣品中萃取的甲醛含量，mg/kg(即ppm)；c-讀自工作曲線上的萃取液中的甲醛濃度，mg/L；m-試樣的質量，g。
實施例1綠棉織物綠棉75/白棉25，平紋，紗支40s/2×40s/2， 180×160(小樣機織物)整理浴是以水為溶劑，主要包括以下組分(1)催化劑MgCl·6H2O，12g/L；(2)整理劑醚化2D樹脂(石家莊環城生物化工廠的TCL-LF產品)，65g/L；(3)有機矽柔軟劑含有氨基有機矽化合物(香港先進有限公司的有機矽柔軟劑AV-920)，30g/L；
(4)滲透劑滲透劑JFC，2g/L；(5)醋酸和醋酸鹽復配液適量，調節pH＝6-7。
操作條件浸軋——兩浸兩軋，液量能浸透織物；軋餘率為80％；預烘90℃3分鐘， 140℃焙烘4分鐘。
對樣品測定後結果見表1。
實施例2同實施例1，將綠棉織物改為彩棉織物，平紋，紗支20s×20s；經緯密180×180，光華染織廠。對樣品測定後結果見表1。
表1
實施例3對棕棉織物(棕棉75/白棉25，平紋，紗支40s/2×40s/2，180×160，小樣機織物)在下述條件進行整理整理劑(Arkofix NEC，Clariant有限公司(瑞士))80g/L；MgCl2.6H2O 14g/L；AV-920 30g/L；醋酸鈉調節pH＝5～6，140℃×2min焙烘，此時彈性提高率大於32％，強力下降為30％左右。
實施例4對實施例2的彩棉色織物改變為下述條件進行整理
整理劑(Knittex FF，Ciba公司)120g/L，MgCl2.6H2O 22g/L，AV-920)，30g/L，醋酸鈉調節pH＝5～6，160℃×4min焙烘。此時彈性提高率可達30％左右，強力下降略高於25％。
測定實施例1-4彩棉織物整理後，織物上的甲醛釋放量均低於75ppm，符合生態要求。且各種織物的色牢度均較好(日曬牢度除外)，各種色牢度均在4～5級以上。
權利要求
1.一種彩棉機織物的防皺整理方法，其包含將彩棉織物在整理浴中進行處理，所述的整理浴是以水為溶劑，主要包括以下組分(1)整理劑N-羥甲基類樹脂及其醚化物或羥甲基三聚氰胺及其醚化物；(2)催化劑氯化鎂及其水合物和氯化鋅及其水合物中的至少一種；(3)柔軟劑含有氨基、環氧基、乙烯基、矽醇基等反應性基團的有機矽化合物；(4)滲透劑聚乙二醇類非離子表面活性劑；(5)pH調節劑醋酸和/或醋酸鹽。
2.根據權利要求1所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的彩棉織物為天然彩棉機織物。
3.根據權利要求1所述的彩棉織物的防皺整理方法，其包括浸軋、預烘和焙烘步驟。
4.根據權利要求1所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理劑為N-羥甲基(二羥甲基二羥基乙撐脲)醚化物。
5.根據權利要求1所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴的pH值為6-8。
6.根據權利要求1-5之一所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴中整理劑的用量為40-150克/升。
7.根據權利要求1-5之一所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴中催化劑的用量為5-20克/升。
8.根據權利要求1-5之一所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴中柔軟劑的用量為10-50克/升。
9.根據權利要求1-5之一所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴中滲透劑的用量為1-3克/升。
10.根據權利要求1-5之一所述的彩棉織物的防皺整理方法，其中所述的整理浴中整理劑的用量為40-150克/升，催化劑的用量為5-20克/升，柔軟劑的用量為10-50克/升，滲透劑的用量為1-3克/升。
全文摘要
本發明提供一種天然彩棉機織物的防皺整理方法，其包括浸軋、預烘和焙烘步驟。所述的整理浴是以水為溶劑，主要包括催化劑、整理劑、有機矽柔軟和滲透劑等主要組分。該方法不僅能提高天然彩棉織物的防皺性，而且又保持它的顏色穩定，並做到不破壞它的綠色環保特性，同時保證各項機械性能達到要求。經該方法防皺整理後的天然彩棉織物可以改善在穿著過程中易起皺，服用形態差等缺點。
文檔編號D06M101/04GK1760439SQ200510123828
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月23日 優先權日2005年11月23日
發明者陳英, 王俊華 申請人:北京服裝學院