CN103046382A

CN103046382A - 一种防水防油易去污织物及其生产方法

Info

Publication number: CN103046382A
Application number: CN 201110333490
Authority: CN
Inventors: 高炜
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-04-17

Abstract

本发明公开了一种防水防油易去污织物及其生产方法。该织物中棉纤维的含量在40％～85％之间、且由捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或棉纱与捻系数在35～195之间的涤纶纱线形成坯布染色后再经过含氟丙烯酸酯的整理液处理而得到的；且该织物的纬纱中至少一种纱线为上述棉/氨纶包覆纱；根据JIS标准洗涤20回后，该织物的防水、防油、易去污性均在3级以上。

Description

一种防水防油易去污织物及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种具有防水、防油、易去污功能的混棉纺织品面料及其生产方法。

背景技术

进入二十一世纪，人们对所穿着衣物的舒适性有了更高的要求。长期以来，天然纤维由于吸湿性好、穿着舒适、手感柔软，一直受到消费者的好评。但是由于天然纤维存在吸水后不易干燥、强度低、易破损等问题，所以一般都会在织物中使用部分化纤，同时赋予织物更好的性能，这也是当今织物发展的一个重要方向。其中，以高棉含量的涤棉素材最受消费者喜爱。

但是，高棉含量的涤棉素材由于棉纤维含量较高，存在防水、防油性能低下，特别是防水耐久性较差，易沾染油污且沾上污渍后难以洗净等问题，阻碍了高棉混涤棉织物的多样化的应用。常规的防水防油整理，虽然可以初步解决防水防油的问题，但是耐久性很差，一般水洗后防水防油性能会大大降低，并且沾染的油污不易清洁。所以，解决高棉混织物的防水防油耐久性、易去污耐久性已经成为纺织行业的一个重要研究课题。

中国专利CN200910069659.1中公开了一种免烫吸湿易去污面料的整理加工方法，该整理方法初步解决了一般纯棉面料的免烫、吸湿及易去污问题，但是没有解决棉纤维长期存在的防水、防油问题，同时易去污耐久性只能达到AATCC 130-2000标准样4级，5次水洗后3级水平，但使用初期效果及耐久性较差。另外中国专利200680020965.0中公开了采用至少一种含氟化合物防污剂和至少一种含氟化合物去污剂的整理剂解决涤棉织物的工业洗涤耐久性，但是工业洗涤一般是用于酒店、医院中制服等大批量、高效率洗涤。而家用服装、纺织用品如果采用工业洗涤，因为洗衣机器的差异会损坏服装的造型、熨烫效果、而影响美观及穿着。所以此方法不适用于一般家用纺织品。以上这些问题阻碍了棉高含量织物在纺织品领域的进一步扩大使用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的技术难题，提供了一种具有优异的防水防油易去污耐久性的织物及其生产方法，以满足不同消费者的多元化要求。

本发明的解决方案如下：

本发明的织物中棉纤维的含量在40％～85％之间、由捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或棉纱与捻系数在35～195之间的涤纶纱线形成的坯布染色后再经过含氟丙烯酸酯的整理液处理后加工而得到的；且该织物的纬纱中至少一种纱线为上述棉/氨纶包覆纱；根据JIS标准洗涤20回后，该织物的防水、防油、易去污性均在3级以上。

棉/氨纶包覆纱捻系数(定重制)的计算方法：

捻度＝T/英寸，其中T为退捻前的规定长度内的捻回数；

涤纶纱线捻系数(定长制)的计算方法：

捻度＝T/米，其中T为退捻前的规定长度内的捻回数；

过大的捻系数将阻碍纱线对防水防油易去污整理剂的吸收，降低成品性能及耐久性；而过小的捻系数又会使得纱线过于蓬松，油污易进入纱线内部造成防油性降低，并且油污难以清除，影响成品外观。

一般涤棉织物中棉纤维含量如果高于40％的话，其防水防油性能就会比较不理想，耐久性就更不好。而本发明的织物中棉纤维含量即便是在80％以上，其初期防水性防油性均可达到5级、易去污性也能达到4～5级，根据JIS标准洗涤20回后，该织物的防水性、防油性、易去污性均在3级以上。

本发明中捻系数在35～195之间的涤纶纱线可单独作为经纱使用，也可以与捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或纯棉纱线共同作为纬纱使用；考虑到成本及织造工艺更优选经纱单独使用上述涤纶纱线或纯棉纱线，纬纱全部使用上述棉/氨纶包覆纱。考虑到获得更好的耐久性，本发明织物优选经纱为捻系数在45～155之间的涤纶纱线或捻系数在1.6～3.7之间的棉纱，纬纱为捻系数在1.6～3.7之间的棉/氨纶包覆纱。

本发明织物纬向的弹性在3～30％之间，弹性回复率在90％以上，可以保证制成成品后穿着时的伸缩自由。

本发明防水防油易去污织物的生产方法如下：采用捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或纯棉与捻系数在35～195之间的涤纶纱线形成的坯布染色后再经过含氟丙烯酸酯的整理液处理后得产品，整理液处理前采用烧毛及酶处理工程去除布面毛羽，其中烧毛为染色前双面烧毛，速度为60～120米/分钟，火口高度为5～10毫米；酶处理中生物活性酶用量为0.2～5％owf，pH值为3～7，处理温度为40～70℃，处理时间为10～90min。

织物在染整加工时，需要尽量去除织物表面残留的纤维毛羽避免织物在使用时毛羽脱落，在纤维表面形成大量未经防水防油易去污处理的点状区域，降低织物的防水防油性能及耐久性，所以在染色前进行烧毛。如果不经烧毛工程，单靠酶处理工程可能不能完全去除毛羽，所以本发明同时采用烧毛及酶处理工程，优选双面烧毛。

烧毛的条件是：速度为60～120米/分钟，火口高度在5～10毫米之间。对于酶处理，优选在染色后进行，这样可以避免染色时水流冲击使得织物表面再次产生毛羽。酶处理中生物活性酶用量在0.2～5％owf之间。因为染色后残留的碱性物质会严重影响生物酶的活性，降低对棉纤维的吞噬能力，而且过高或过低的pH值将影响生物酶活性，减弱对棉纤维的处理，所以必须对生物酶处理液的pH值进行严密控制，可使用醋酸将PH值调制至3～7之间。酶处理完成后需要及时脱水，以尽量减少织物的含水量，避免定型时过多的残余水分会稀释防油易去污整理液浓度从而降低处理效果。

在成品定型时，在定型机前的树脂槽中，加入防水防油易去污整理液，通过浸轧方式进行整理。所用的整理液中包含全氟烷基丙烯酸酯类防油易去污剂(如Nuva 4200)50～150g/L，全氟烷基丙烯酸酯类防水剂(如Nuva TC)1～60g/L，架桥交联剂(如Nuva FF)0.1～20g/L。以上处理液混合后需充分搅拌均匀。浸轧加工时，可以使用一浸一轧或两浸两轧方式，整理液的轧余率控制在30～80％之间，定型机第1、2烘箱烘干温度均在110～140℃之间、第3～8烘箱焙烘温度均在160～200℃之间。通过这样的树脂整理，使树脂在纤维表面固着得到耐久性的防水防油易去污效果。其中全氟烷基丙烯酸酯类防油易去污剂、防水剂是性能优异的防水防油易去污整理剂，热稳定性优异，其结构式为CH₂-CR-COOR_f，其中R_f为全氟烷基，R为CH₃时可改善其防水性能，R为H时可改善其防油性能，两者混合使用亦可以改善整理后织物的手感。全氟烷基丙烯酸酯与棉纤维结合简单、坚固，在纤维表面形成的含氟共聚物薄膜可以赋予纤维优异的表面能，具体表现即为防油性、易去污性。全氟烷基丙烯酸酯类防水剂为全氟烷基丙烯酸酯与聚氨酯分散体的混合物所形成。本发明中防油易去污剂用量少于50g/L时，将无法得到持久的防水防油易去污效果；而用量大于150g/L时，树脂和纤维过量交联会导致织物手感很硬，手感不舒适。使用防水剂的作用是辅助提高防水等级，用量过高同样会导致织物手感太硬，布面色光发生严重的偏离。架桥交联剂用于促使树脂和纤维交联，可适量使用。

本发明的加工方法简单，可有效提高生产效率，成本较低。解决了涤棉织物含有高含量棉纤维时的防水防油易去污及其耐久性的问题，并且织物中适当混入氨纶纤维，可保证成衣的伸缩自如，提高了穿着舒适性。

具体实施方式

本发明中各物性参数的测试方法如下：

(1)防水、防油、易去污性

①.防水性测试采用GB/T 4745-1997标准。

②.防油性测试采用GB/T 19977-2005标准。

③.易去污性测试采用以下测试步骤：

a、待测样品调湿4小时后，适量大小的样布若干块。分别对常见的食用麻油等进行易沾污试验。不同种类的油、酱，使用量不一样，一般0.1～0.15ml。

b、以麻油为例，将麻油滴在塑料板上，再将待测样布正面向下覆盖在塑料板上，放置合适的荷重。一定时间后将样布正面朝上，使用平整的面巾纸覆盖在样布正面，使样布上液体被吸干。

c、不同种类的油、酱也如上述方法进行样布试验。

d、放置固定时间后，用灰卡对样布进行易沾污的判级。然后，每种防污食品留一块样布作为标样，其他的样布进行洗涤，不同的沾污样布分开进行，20次洗涤。洗涤标准使用JIS洗涤标准。洗涤后的样布平铺在吸水纸上，隔天进行判定易去污等级的判定。

(2)洗涤

采用JIS L 0217-1995标准。

(3)弹性及弹性回复率

采用JIS L 1096标准。

实施例1：

以捻系数为77(定长制)、150D-144f-涤纶DTY纱作为经纱，捻系数为2.70(定重制)、32S/1棉纤维和70D氨纶纤维形成的包覆纱作为纬纱，采用3/1斜纹组织进行织造形成坯布，然后进行如下步骤的染整加工：坯布-冷堆-精练-预缩-预定型-烧毛-染色-酶处理-脱水-树脂整理定型-检查-成品；

在冷堆、精练阶段，主要去除纱线上的浆料、残留面壳、植物蜡等物质，便于后续染色、树脂整理的正常进行。预定型加工是对织物的幅宽、平整度进行预先的整理，对防水防油易去污整理没有特别影响。以上工程及使用的机器及条件为常规。

下面对烧毛、酶处理、脱水、树脂整理工程进行详细介绍。

在烧毛工程，由于棉含量较高，织物表面毛羽比较多。为了保证织物表面的光洁及最终成品的良好性能，采用了双面烧毛的方式，速度100米/分钟，火口高度8毫米。这样的条件下，布面上涤纶纤维的少量毛羽，和棉纤维的大量毛羽可以有效去除。

酶处理工程，先使用醋酸将染浴的pH值调节至5.0(±0.5)，然后加入诺维信(中国)生物技术有限公司的生物酶Cellusoft L，用量为1.0owf％，处理温度为55℃，处理时间为40min。

脱水工程，主要是去除布面残留的大量水分，脱水程度以布面不能拧出水即可。

在树脂整理定型时，所用的整理液中使用科莱恩公司的防油易去污剂Nuva 420090g/L，防水剂Nuva TC 25g/L，架桥交联剂Nuva FF 5g/L，混合均匀。采用一浸一轧，轧余率60％。定型机速度为22米/分钟，定型机第1、2烘箱烘干温度均为130℃，第3烘箱焙烘温度为160℃，第4、5烘箱焙烘温度均为170℃，第6、7烘箱焙烘温度均为180℃，第8烘箱焙烘温度为170℃。

通过以上方法加工得到的织物，其中棉纤维含量为62％，织物纬向弹性10％、弹性回复率为95％；初期防水性5级、防油性5级、易去污性4～5级，根据JIS标准洗涤20回后，该织物的防水性为3级、防油性为3级、易去污性为4级。

实施例2：

以捻系数为1.53(定重制)、80S/1纯棉纱作为经纱，以捻系数为37(定长制)、50D-72f-涤纶DTY纱和捻系数为4.13(定重制)、16S/1棉纤维和40D氨纶纤维形成的包覆纱作为纬纱，采用平纹组织进行织造形成坯布，然后进行如下步骤的染整加工：

坯布-冷堆-精练-预缩-预定型-烧毛-染色-酶处理-脱水-树脂整理定型-检查-成品；

冷堆、精练、预定型、染色、脱水工程及使用的机器及条件为常规。

在烧毛工程，采用了双面烧毛的方式，速度80米/分钟，火口高度9毫米。

酶处理工程，使用醋酸将染浴的pH值调节至5.0(±0.5)，然后加入诺维信(中国)生物技术有限公司的生物酶Cellusoft L，用量为2.3owf％，处理温度为55℃，处理时间为35min。

在树脂整理定型时，所用的整理液中使用科莱恩公司的防油易去污剂Nuva 4200120g/L，防水剂Nuva TC 40g/L，架桥交联剂Nuva FF 5g/L，混合均匀。采用一浸一轧，轧余率65％。定型机速度为20米/分钟，定型机第1、2烘箱烘干温度均为130℃，第3烘箱焙烘温度为160℃，第4、5烘箱焙烘温度均为170℃，第6、7烘箱焙烘温度均为180℃，第8烘箱焙烘温度为170℃。

通过以上方法加工得到的织物，其中棉纤维含量为82％，织物纬向弹性15％、弹性回复率为96％；初期防水性5级、防油性5级、易去污性4～5级，在JIS标准洗涤20回后，仍可达到防水性3级、防油性3级、易去污性3级的性能。

实施例3：

以捻系数为180(定长制)的涤纶DTY纱作为经纱，以捻系数为3.13(定重制)、80S/1棉和70D氨纶包覆纱作为纬纱，采用2/2组织进行织造，然后进行如下步骤的染整加工：

在烧毛工程，采用了双面烧毛的方式，速度110米/分钟，火口高度7毫米。

酶处理工程，使用醋酸将染浴的pH值调节至5.0(±0.5)，然后加入诺维信(中国)生物技术有限公司的生物酶Cellusoft L，用量为0.5owf％，处理温度为55℃，处理时间为60min。

在树脂整理定型时，所用的整理液中使用科莱恩公司的防油易去污剂Nuva 420070g/L，防水剂Nuva TC 30g/L，架桥交联剂Nuva FF 10g/L，混合均匀。采用一浸一轧，轧余率40％。定型机速度为35米/分钟，定型机第1、2烘箱烘干温度均为130℃，第3烘箱焙烘温度为160℃，第4、5烘箱焙烘温度均为170℃，第6、7烘箱焙烘温度均为180℃，第8烘箱焙烘温度为170℃。

通过以上方法加工得到的织物，其中棉纤维含量为43％，织物纬向弹性为23％、弹性回复率为95％；初期防水性5级、防油性5级、易去污性4～5级，在JIS标准洗涤20回后，仍可达到防水性3级、防油性3级、易去污性3～4级的性能。

Claims

1.一种防水防油易去污织物，其特征是：该织物中棉纤维的含量在40％～85％之间、且由捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或棉纱与捻系数在35～195之间的涤纶纱线形成的坯布染色后再经过含氟丙烯酸酯的整理液处理而得到的；该织物的纬纱中至少一种纱线为上述棉/氨纶包覆纱；根据JIS标准洗涤20回后，该织物的防水、防油、易去污性均在3级以上。

2.根据权利要求1所述的防水防油易去污织物，其特征是：该织物的经纱为捻系数在45～155之间的涤纶纱线或捻系数在1.6～3.7之间的棉纱，纬纱为捻系数在1.6～3.7之间的棉/氨纶包覆纱。

3.根据权利要求1所述的防水防油易去污织物，其特征是：该织物纬向的弹性率在3～30％之间，弹性回复率在90％以上。

4.一种权利要求1所述的防水防油易去污织物的生产方法，其特征是：采用捻系数在1.45～4.55之间的棉/氨纶包覆纱或棉纱与捻系数在35～195之间的涤纶纱线形成的坯布经过含氟丙烯酸酯的整理液处理后得产品，所述整理液处理前采用烧毛及酶处理工程去除布面毛羽，其中烧毛为染色前双面烧毛，速度为60～120米/分钟，火口高度为5～10毫米；酶处理中生物活性酶用量为0.2～5％owf，pH值为3～7，处理温度为40～70℃，处理时间为10～90min。

5.根据权利要求4所述的防水防油易去污织物的生产方法，其特征是：所述整理液的具体组分如下，全氟烷基丙烯酸酯类防油易去污剂50～150g/L、全氟烷基丙烯酸酯类防水剂1～60g/L、架桥交联剂0.1～20g/L。

6.根据权利要求5所述的防水防油易去污织物的生产方法，其特征是：所述整理液处理过程采用浸轧方式，树脂轧余率为30～80％，定型机第1、2烘箱烘干温度为110～140℃、第3～8烘箱焙烘温度均为160～200℃。