滌綸牛津布硬挺整理工藝探討

低甲醛硬挺整理劑TF-630屬于羥甲基化氨基樹脂,主要用于滌綸牛津布等織物的硬挺整理,可賦予整理織物挺括、保型持久、富有彈性等性能.根據織物的輕 薄不同,滌綸牛津布一般被加工成帳蓬、箱包、人造花、廣告布等.TF-630可單獨使用,也能與、涂層整理劑、阻燃劑等復配使用,達到多功能合一的 應用效果.20世紀90年代以來,許多國家從環保角度出發,對紡織品制定了嚴格的甲醛釋放量標準.我國2003年發布的強制性國家標準GB 18401-2003《國家紡織產品基本安全技術規范》規定:非直接接觸皮膚的產品甲醛釋放量要低于300×10-6.[1]如何達到理想的硬挺效果,并 有效降低整理后織物的游離甲醛含量,同時減少整理后布面的異味,已經成為重要的研究課題.

1試驗

1.1材料及儀器

織物:滌綸牛津布半成品.

藥品:防水整理劑TG-528A、催化劑TF-630C、阻燃涂層膠TF-680、非離子滲透劑TF-107A、低甲醛硬挺整理劑TF-630(浙江傳化股份有限公司),淀粉(市售,自煮成糊).

儀器:PTM-1A型軋車、PT-2A型熱風拉幅機(日本),MP1100B型電子天平(上海精科天平),SF-300型測色儀(美國datacolor),LCK-01型織物硬挺度測定儀(山東紡機),Y(B)813型織物沾水度測試儀(溫州大榮).

1.2整理工藝

織物準備→浸軋(低甲醛硬挺整理劑TF-630)→焙烘→回潮→測試.

1.3測試標準[2]

硬挺度參考GB/T 18318-2001《紡織品織物的彎曲長度的測定》執行,以抗彎長度來表示,抗彎長度值越大,布面越硬,反之,布面越軟;甲醛含量參照GB/T2912.1-1998執行;布面異味:根據多個專業人員聞布面的結果為評價依據.

2結果與討論

2.1影響整理效果的因素

2.1.1催化劑TF-630C用量

工藝條件:浸軋(軋液率約95%)→焙烘(180℃,60s)→回潮→測試.

從表1~表3可看出,TF-630C用量應控制在一定范圍內.隨著TF-630用量的變化,TF-630C用量也應相應調整.原因是合適的催化劑用量可使 TF-630在較短時間內充分反應,有效控制游離甲醛含量.如果催化劑用量偏小,會使反應不充分,導致游離甲醛含量增加.而催化劑用量偏大,則會使反應朝 逆向進行,造成TF-630水解,游離甲醛含量也增加.TF-630C作為TF-630的催化劑,在配制時已充分考慮其化學反應活度(催化力),活度大可 降低焙烘溫度或縮短焙烘時間,完成交聯作用.結合工廠應用情況,一般輕漿(TF-630 10~30 g/L)催化劑TF-630C用量為12.5%~25.0(對TF-630質量,下同);中漿(TF-63030~50g/L)為 12.5%~20.0%;重漿(TF-630大于50 g/L)為10.0%~16.7%.

 

2.1.2焙烘溫度

工藝條件:浸軋(TF-630 50 g/L,TF-630C 10%,軋液率約95%)→焙烘(60 s)→回潮→測試.

從圖1、圖2和表4可以看出,隨著焙烘溫度的升高,布面硬挺度明顯增加,甲醛含量隨之減小,當焙烘溫度升至210℃時,焙烘后布面有輕微的異味出現.結合工廠應用情況,建議工廠將焙烘溫度設定在190~200℃.

2.1.3焙烘時間

工藝條件:浸軋(TF-630 50 g/L,TF-630C為20%,軋液率約95%)→焙烘(180℃)→回潮→測試.

從圖3、圖4和表5可以看出,隨著焙烘時間的延長,布面硬挺度增加明顯,甲醛含量也隨之減小,但焙烘時間延長至120 s時,布面有輕微的異味出現.結合不同焙烘溫度產生的布面效果,分析原因后得出:焙烘溫度過高,時間過長,易在TF-630反應時產生三甲胺 [(CH3)3N],而使整理的織物有魚腥臭.[3]因此,整理時,在提高焙烘溫度的同時,可相應減少焙烘時間,或在降低焙烘溫度的同時相應地增加焙烘時 間,都能達到比較理想的應用效果.結合工廠實際,單位面積質量<100 g/m2的織物,建議采用80~110 m/min車速;單位面積質量100~200 g/m2的織物,建議采用70~90 m/min車速;單位面積質量>200 g/m2的織物,建議采用60~70 m/min車速.

2.1.4不添加催化劑

工藝條件:浸軋(軋液率約95%)→焙烘(180℃,60s)→回潮→測試.

從圖5、圖6和表6可以看出,在常規工藝條件下,單獨用TF-630進行整理時,TF-630用量越多,布面游離甲醛含量越高,布面異味也越重,而硬挺度 提高不明顯.原因是雖然TF-630在高溫、紅外線等作用下,不需固化劑也能固化完全,但需要較長的反應時間,在工廠的常規工藝條件下,TF-630反應 很不完全.所以,建議工廠在采用TF-630整理的同時選用合適的催化劑,使TF-630在較短時間內固化完全.

2.2與其他助劑的復合整理

2.2.1非離子滲透劑TF-107A

工藝條件:預防水(防水度達到60~70分,軋液率33%)→浸軋(TF-630 30 g/L,TF-630C 20%)→焙烘(180℃,60 s)→回潮→測試.

由圖7、圖8可以看出,在織物滲透性比較差的前提下,添加非離子滲透劑TF-107A能加快工作液滲入織物,明顯提高布面帶液率,增加布面硬挺度.TF-107A用量控制在1~3 g/L即可.

 

2.2.2淀粉糊

工藝條件:浸軋(TF-630 30 g/L,TF-630C 20.0%)→焙烘(180℃,60 s)→回潮→測試.

由圖9可以看出,添加淀粉糊能明顯提高布面硬挺度.添加淀粉糊30 g/L時,所化糊料冷卻后放置12h即呈現果凍狀,影響使用效果.添加20 g/L時,冷卻后可放置168 h(7個工作日)左右.建議添加淀粉糊10~20 g/L.如加工白色織物,考慮到淀粉糊在濕氣較重的環境中易產生霉點,需謹慎使用.

 

2.2.3涂層膠

工藝條件:調漿→刮涂→焙烘(170℃,60 s)→評價.

由表7可以看出,涂層膠中添加少量TF-630,可以明顯提高涂層后織物的耐搓牢度.

2.2.4與同浴整理

工藝條件:浸軋→焙烘(180℃,60 s)→回潮→測試.

添加TF-630對防水效果的影響見表8,添加TF-630對防水效果和布面硬挺度的影響見表9.

由表8和表9可看出,少量TF-630加入中,可作為交聯劑,提高的耐洗牢度.建議TF-630用量3~5 g/L,TF-630C 1 g/L.增加TF-630用量,可以明顯改善織物的硬挺度,且不影響防水效果.建議工廠在加工有防水硬挺要求的織物(如帳篷)時,可防水硬挺同浴整理,縮 短工藝流程.

2.3工廠大生產

(1)試樣單位臺州某印染廠,織物品種墨色滌綸牛津布,定形溫度200℃,定形車速80 m/min,TF-630 36g/L,TF-630C 7.2 g/L,整理后織物抗彎長度37.6 mm,布面游離甲醛含量59.9×10-6.

(2)試樣單位吳江某單位,織物品種紅色牛津布,定形溫度200℃,定形車速100 m/min,TF-630 100 g/L,TF-630C 10 g/L,整理后織物抗彎長度78.9 mm,布面游離甲醛含量286×10-6.

3結論

(1)硬挺整理劑TF-630適用于滌綸牛津布,整理過程中,當ρ(TF-630)=10~30 g/L時,w(TF-630C)=12.5%~25.0%;當ρ(TF-630)=30~50 g/L時,w(TF-630C)=12.5%~20.0%;當ρ(TF-630)大于50 g/L時,w(TF-630C)=10.0%~16.7%.控制焙烘溫度為190~200℃.焙烘時間

應根據織物的單位面積質量進行調節,當織物單位面積質量小于100 g/m2時,采用80~110 m/min車速;當織物單位面積質量為100~200 g/m2時,采用70~90 m/min車速;當織物單位面積質量大于200 g/m2時,采用60~70 m/min車速.

(2)硬挺整理劑TF-630用于加工初期滲透效果差的織物時,可添加1~3 g/L非離子滲透劑TF-107A,能明顯提高織物的軋液率,提高整理后織物硬挺度;添加10~20 g/L淀粉糊,能明顯提高整理后織物硬挺度;TF-630能與同浴整理,少量TF-630作為交聯劑添加于中,可提高的耐洗牢度 [ρ(TF-630)=3~5 g/L,ρ(TF-630C)=1 g/L].增加TF-630用量,可以明顯改善織物的硬挺度,同時不影響防水效果;阻燃涂層膠中添加TF-630 20 g/L時,可明顯提高涂層后織物的耐搓牢度.