多種織物的免熨整理技術

　　棉、絲、毛等天然纖維，具有吸濕性好、穿著舒適等特點，一直是人們服用消費的主要纖維品種。但是，天然纖維有易縮水、起皺，洗滌後易產生皺折等缺陷，無法滿足人們對服裝麵料美觀舒適、保養方便等越來越高的要求。美國棉花公司研究人員從市場調查中得到85%以上的消費者對服裝的防皺耐久性、洗可穿性和耐磨性為關注，消費者願花更多的錢買防皺整理過的服裝。因此，開發針對天然纖維的免熨整理技術，生產高檔次產品，成為紡織服裝行業共同研發的方向之一，穿著打理也逐漸成為吸引消費者的重要因素。 　　免熨整理有許多名稱，如：耐久壓燙整理(PP)、免燙整理、洗可穿整理及形狀記憶整理等。免熨整理包括“防縮抗皺”或“耐久壓燙”兩個含義。對襯衣和休閑裝等沒有褶襇的產品而言，免燙即是要“防縮抗皺”，具體體現為經家庭洗滌和幹燥後不經熨燙或僅需輕燙，仍能滿足日常生活所需的外觀平整度、接縫外觀和尺寸穩定性的要求。而對褲子類產品，免燙即是“耐久壓燙”，不僅要防縮抗皺，而且洗滌幹燥後還要求保持褶襇。 　　棉織物的免熨整理技術 　　要得到佳免熨整理，要選擇正確的整理劑配方和焙烘條件。由於普通樹脂整理後的織物強力下降，甲醛含量超標，因此研究降低甲醛釋放量的工藝和低甲醛整理劑或無甲醛整理劑的開發一直是個研究熱點。 　　整理方法可分為織物整理和成衣整理兩類。織物整理有前烘培(pre-cure)和後烘焙(post-cure)兩種加工方法，前烘培即織物平幅浸軋樹脂，平幅焙烘等全部工序由印染廠來完成，這種工藝加工簡便，可獲得平挺的外觀和免燙效果，但給服裝加工帶來一定的難度，很難給服裝賦予某些折襇和服裝造型。而且洗滌時由於縫紉線和布的尺寸收縮率不同，往往易出現線縫縮攏(皺折)現象。此工藝宜用於屬薄型織物的襯衣類服裝整理。 　　另一種為後焙烘法，根據浸軋樹脂的方式不同，又可分為坯布浸軋和服裝浸漬兩種。前者為純棉織物在印染廠浸泡樹脂並烘幹，將樹脂交聯反應留在服裝縫製後放入焙烘箱後才完成。該工藝多用於屬較厚型織物的外衣、褲子等服裝整理。優點是服裝更平整，尺寸更穩定，可得耐久折襇，縫線處很平整。缺點是整理織物半製品在轉運中的貯存條件下往往難於控製得當，若樹脂過早交聯，稍有皺紋或折襇不良，以後很難糾正。 　　服裝浸漬是將服裝浸泡整理液或經噴灑後再進行烘幹和焙烘。服裝經過焙烘後，交聯樹脂便使服裝的折襇和平整的外觀固定下來，服裝經穿著洗滌後，纖維走向是力圖回複到交聯時的狀態，這就是所謂的“形態記憶”功能。它除具有坯布浸軋法的優點外，又可減少成衣縫紉時遊離甲醛的釋放而影響成衣車間的工作環境。一般服裝上樹脂後即可烘、燙、焙，各工序連續進行，避免工序之間半製品擱置過久、樹脂過早交聯而產生質量問題等情況的出現。 　　超級柔軟整理和氣相整理都是樹脂整理，它們的焙烘工序在成衣後，大特點是成衣後其褲線能長久保持，縫線處不會出現不平整現象。 　　超級柔軟整理又稱SSP(Super Soft Process)，主要特點是多項工藝互補達到完美的穿著效果。工藝過程為：織物→漂白→液氨處理→樹脂整理→製衣→烘焙。液氨就是液態氨，它和氨水不同，不是氨的水溶液。液氨的粘度和表麵張力比水低得多，因此液氨能很容易而且很快滲入棉纖維中，使棉纖維結晶結構發生了變化，它既不損傷纖維又能很快很容易地出來。樹脂整理和液氨整理的結合，兩者功能的相輔相成，實現真正意義上的純棉織物抗皺免燙整理。 　　氣相整理又稱VP（Vapour Process)，也是在縫製成衣後進行焙烘，和超級柔軟整理工藝不同的是直接以甲醛和二氧化硫氣體對棉織物進行改性加工。氣相法不同於一般樹脂用料，原料價廉，效果好，成品手感柔軟，吸濕性好，而且耐久是其特點。此工藝用於襯衫成衣還是很合適的，目前國內使用這種間隙式氣相整理工藝和設備還不多，一般是在服裝成衣工廠中生產，寧波雅戈爾公司就是用這種方法生產出免熨襯衫。 　　還有一種是AP整理即Advanced Performance Finishing，由巴斯夫公司發明並申請了專利。為了克服幹、濕交聯工藝的缺點，該工藝采用幹交聯的簡捷方法，達到與濕交聯方法相同的高級整理效果。其工藝流程是：浸軋樹脂→烘幹至正常含潮率(5%～8%) →焙烘。 　　除了在工藝上不斷創新外，一些新技術也不斷引入免熨整理之中。如：以納米TiO2部分替代次磷酸鈉，在馬來酸-丙烯酸-丙烯酸丁酯的多元酸整理體係中，不僅降低含磷化合物所造成的環境汙染，而且免燙效果好。使用檸檬酸和馬來酸酐混合整理液在納米催化劑SiO2的作用下對純棉織物進行防皺整理，整理後織物的折皺回複角明顯提高，且斷裂強力下降不大。由於納米材料具有顆粒小，比表麵積大，表麵活性強，分散性好等特殊性能，在未來的棉織物防皺整理中將會扮演越來越重要的角色。此外，還有泡沫整理、蒸汽閃爆技術、輻射接枝共聚、等離子體技術等都為棉織物的防皺整理提供了新的思路。 　　絲織物的免熨整理技術 　　目前真絲綢的免熨整理已摒棄僅用化學後整理但效果不明顯的方法，采用改變原料組合、絲線結構、組織變化等物理方法和化學後整理相結合的方法，並在織綢、印染過程中采用了一係列的特殊加工工藝和高新材料使免熨整理取得了很好的效果。 　　物理處理方法 　　用各種新型纖維如：滌綸、腈綸、粘膠、Lycra、Tencel、Modal以及天然竹纖維、大豆蛋白纖維等跟真絲進行交織、混紡、包纏複合，利用各種纖維性能的優勢互補及多種纖維的差別化特性，開發多元纖維的複合綢。這樣，既可降低真絲產品中的真絲比例，又可降低所用真絲的等級要求，降低產品的成本，改善產品的防縮抗皺等服用性能。 　　再者是將織物組織複雜化，采用新穎的雙麵組織、變化組織或者多層的複合組織，從織造中改變絲綢的結構，再通過印染中的防縮免燙整理，使產品既保持了真絲針織綢高雅飄逸、手感柔軟、光澤柔和及貼體舒適的特點，又具有可機洗、洗後不縮不皺、彈性優越、自然回複的卓著性能。 　　化學整理方法 　　常規的樹脂防皺整理，雖然織物折皺彈性提高，但手感發硬，色澤變萎，織物上含有遊離甲醛，並不適合於真絲織物。 　　矽酮彈性體或反應性有機矽整理非常適合於真絲針織物，既能提高其抗皺性，又有柔軟平滑作用，且沒有副作用，值得真絲行業研究應用。日本目前效果好而常用的是甲基丙烯酰胺（MAAFSGRETEGSDFW）接枝，經MAA接枝後，織物的抗皺性及抗靜電性提高，吸濕性、懸垂性隨接枝率增加而增加，染色性能幾乎不變。其整理方式既可生絲脫膠前接枝，也可生絲脫膠後接枝，還可織物脫膠後接枝整理。真絲針織物經接枝加工後用於外衣麵料甚至高級真絲西服，克服了易縮易皺，過分飄逸容易泛黃的缺點，既有柔中帶挺的厚實感，又有獨特的光澤和風格。 　　而通過物理與化學相結合的方法，從纖維組合、紗線結構、組織設計至後整理工藝全方位的研究開發將是今後絲織物免熨整理的方向。 　　毛織物的免熨整理技術 　　毛織物的免熨整理主要針對羊毛的縮絨性，縮絨使毛織物在洗滌時容易產生氈縮，使織物變厚、發硬、麵積縮小、表麵結構模糊、彈性降低，嚴重影響了織物的外觀和服用性，這在一定程度上限製了羊毛的應用領域及市場的拓展。為此，必須對羊毛織物加以防縮整理。 　　目前羊毛的防縮方法大致可分為三類：減法，將羊毛表麵的鱗片軟化和去除，從而減少羊毛表麵的方向性摩擦效應；加法，在纖維表麵用樹脂狀物質覆蓋，通過交聯作用使纖維方向性摩擦效應減弱；加減法，減法和加法相複合的辦法，取長補短，實現防縮。 　　減法防縮處理 　　氯化處理方法屬比較成熟的處理工藝，它是把羊毛浸漬在強電解質的中性飽和水溶液中，不讓水浸入羊毛內部，以羊毛在完全不膨化狀態下浸漬處理為著眼點，在不損傷纖維基質的前提下，溶解去除羊毛表麵的鱗片。這種方法能達到防縮標準，織物手感較好，成本低，產量高，但羊毛易泛黃，色光變化大，對處理的一致性和均勻性也不利，這種處理後的廢水中必然會有可吸附有機鹵化合物（AOX），而AOX對環境有危害。 　　另一種方法是臭氧處理法，羊毛與臭氧接觸時，可使羊毛纖維改質而使羊毛表麵各層構造均一化。其結果使羊毛在濕潤狀態下鱗片不再張開，防止羊毛纖維的氈縮。由於未使用氯元素加工，對環境極為優良，但與氯化處理法相同的是易造成纖維強力降低和斷裂伸長下降。 　　第三種方法是蛋白酶處理法，它是利用蛋白酶對羊毛纖維肽鍵的水解作用使羊毛的鱗片、細胞膜複合物等產生部分溶解，達到去除鱗片的一部分及削去鱗片棱角的目的，從而使羊毛具有柔軟、滑爽、光澤柔和的效果。生物酶處理具有高效性、節約能源以及減少汙染等特點，是一種比較環保的防縮整理方法。 　　第四種方法是氧化—酶素處理，先對羊毛表麵進行氧化預處理，使鱗片部分有膨潤性，然後在鹽類存在的條件下用蛋白水解酶進行處理，去除羊毛表麵的鱗片。經此處理後，羊毛纖維完全具備了防縮性能，而且表麵光滑有光澤，具有柔軟的風格。這種方法一般用於對毛條、散毛和紗線的防縮處理，對羊毛損傷比氯化處理小，但處理成本較高。 　　第五種方法是等離子體處理，利用低溫輻射中被高度激發的、不穩定的活性粒子對羊毛纖維表麵的各種作用，即刻蝕、糙化、基團引入、交聯變體和接枝聚合等實現纖維改性來達到防氈縮的目的。與傳統方法相比，等離子體處理的缺點是設備投資費用高，除電暈放電外，其它均需要極高要求的真空設備，從而限製了它們在生產中的應用。但等離子體處理具有無環境汙染、對纖維損傷小、處理時間短，生產效率高等優點，必將推動羊毛防縮整理工業向前快速發展。 　　第六種方法是超聲波法，超聲波是指頻率（音頻或聲頻）高於正常人聽力範圍的彈性機械振動，其頻率在2×104 ～ 2×109 Hz範圍內。由於超聲波的刻蝕作用對羊毛纖維的鱗片有一定的破壞性，經超聲波處理的羊毛鱗片變鈍、變光，從而使羊毛纖維的摩擦效應降低，在一定程度上改變了羊毛纖維的氈縮性。利用超聲波處理，可以減少藥品的用量，降低反應溫度；處理後的羊毛纖維蓬鬆性好，羊毛纖維之間不發生糾纏。但加工成本高、有噪音，很少應用於工業化大生產。 　　加法防縮處理 　　樹脂整理是為典型的加法整理，即采用聚合物處理羊毛纖維的表麵，使其表麵的鱗片被包覆，纖維之間相互粘合，從而給予其防縮性。樹脂處理工藝簡單，防縮性能良好，可以改善織物的光澤，但是存在兩個問題：一是織物的手感會因為塗層的存在而受到顯著影響；二是塗層的牢度可能會受到水洗等因素的影響，防縮耐久性不強。 　　第二種方法是生物酶整理，它是采用穀氨酰胺轉胺酶對羊毛織物進行整理，後達到理想的防縮效果。之所以將這部分歸結於加法整理之中，是由於其作用機理與傳統的生物蛋白酶水解工藝不同，它利用的是羊毛內部的有效官能團發生交聯反應，從而實現羊毛內部或者纖維之間的交聯作用，達到防縮的目的。 　　第三種方法是采用殼聚糖處理法，由於殼聚糖具有一定的成膜性，可在羊毛鱗片的表麵形成一層薄膜，從而阻止相鄰纖維間的相互咬合，使纖維定向摩擦效應減弱。更重要的是，殼聚糖可填充在鱗片夾角內或某些損傷處，使鱗片相互隔離而失去作用，從而使順、逆摩擦係數均降低，定向摩擦效應減小，達到防縮效果。 　　加減法防縮處理 　　雙氧水與殼聚糖方法，先采用雙氧水對羊毛纖維表麵進行處理，去除部分鱗片，使羊毛纖維表麵變得平整，且增加了羊毛對殼聚糖溶液的吸收性能，凸顯處理效果。再經過殼聚糖整理後，其防縮性能改善很明顯。 　　輝光放電反應與膠原質樹脂法，這個方法的提出是用於替代氯化防縮整理工藝，實現無氯整理。輝光反應過程包括等離子體刻蝕以及表麵氧化過程，前者的作用是去除羊毛表皮的脂肪酸層以及部分外表皮；後者的作用是在羊毛表皮增加一些新的陰離子基團，諸如磺酸鹽、羧酸鹽等，為之後的樹脂塗層工藝提供方便。此外，還有蛋白酶與殼聚糖複合整理、等離子體與殼聚糖複合整理、超聲波與殼聚糖複合整理等，都是先通過預處理方法將羊毛表麵的鱗片去除，再塗層，以達到很好的防縮效果。 AA