CN104963188B - 一种防化学品面料的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种防化学品面料的加工方法，属于纺织工业的技术领域，本方法是在用纯棉纱线或涤棉纱线织成的坯布基础上进行的，包括坯检、翻缝、烧毛、冷堆、短蒸水洗、染色工序，其特征在于：所述的方法中还包括以下步骤：A、平幅水洗；B、防化学品整理；C、预缩处理；D、焙烘。本发明方法加工的防化学品面料不仅对对硫酸、盐酸、硝酸、烧碱有防护作用，对邻二甲苯、甲醇、丙酮等化学溶剂也有着很好的防护作用，符合EN14325防化学品标准。

Description

一种防化学品面料的加工方法

技术领域

本发明属于纺织工业的技术领域，涉及全棉、涤棉面料的加工方法，具体涉及一种防化学品面料的加工方法。

背景技术

随着纺织制造业的迅猛发展，人们生活水平的日益提高，消费者对面料的环保、健康性的要求也不断地提高，从严格意义上讲，既防硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾液体，又透气的纺织面料极其少见，而还能够有效防止邻二甲苯液体、甲醇、氯仿等溶剂的润湿和渗透的全棉和涤棉面料更鲜有报道。该类面料不仅要符合GB12012-12013-89《防酸工作服》、GB12799-91《抗油拒水防护服安全卫生性能要求》和Q/320623KGF-07-2004《透汽(湿)性防酸碱防油防水织物》的规定，同时也要符合EN14325《防化学品防护服》的要求。

公开号为CN 1245839的发明专利公开了一种“防辐射、防辐射防酸面料及生产方法”，其先将防辐射面料进行缝头，再洗练、退浆、染色、清洗还原，然后烘干；用轧车在压力为2-3kg/cm²下在防酸剂整理液中浸轧面料两次，而后在130℃下烘干，再用定型机在150-160℃下焙烘定型及制成防辐射防酸面料。该方法是普通的涤棉面料的加工方法，该工艺是完全不能实现纯棉或全棉面料的加工的，由于全棉面料对强酸、强碱液和强氧化剂非常敏感，特别具有很强的吸湿性，现有的工艺已经无法加工生产出透汽(湿)性防酸、防碱、防溶剂、防油、防水、防化学品效果的全棉面料，急需对全棉面料加工工艺进行研究改进。而市场上多数防化学品整理的面料采用的是涂层与有机氟复合整理的加工方式，此方法存在透气透湿性能差、穿着有闷热不适感、不能有效防护化学溶剂、涂层与面料的贴合牢度低等问题。

发明内容

本发明为解决现有技术无法实现符合EN14325防化学品全棉面料的生产，提供了一种防化学品面料的加工方法，通过本发明的加工方法，在纤维表面形成牢固的连续性保护膜，当遇到酸、碱、强氧化液及化学溶剂时，面料不会被浸润、吸收而遭腐蚀，所以用这种方法整理的面料具有十分优良的透气性和防化学品渗透性能。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

一种防化学品面料的加工方法，本方法是在用纯棉纱线或涤棉纱线织成的坯布基础上进行的，包括坯检、翻缝、烧毛、冷堆、短蒸水洗、染色工序，所述的方法中还包括以下步骤：

A、平幅水洗

将经过染色处理的坯布置于平幅退浆机上进行水洗，使水洗后的布面pH值达5.5-6.8、毛效≥8.0cm/min；

B、防化学品整理

首先，制备防化学品整理液，该防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 80-140g/L、增效剂JVA 40-60g/L、HAC-PH值调节剂0.3-1.5g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在5.5-6.8；

接着，将平幅水洗后坯布用上述防化学品整理液进行浸、轧处理，轧余率60-65％；

而后，在130℃下烘干，再在160-170℃下进行焙烘；

C、预缩处理

将经过防化学品整理后的坯布置于预缩整理机上进行预缩处理；

D、焙烘：将经过预缩处理的坯布置于热风打底焙烘机上进行焙烘处理得到成品面料。

步骤A平幅水洗过程中平幅退浆机上共13个水洗槽，坯布顺次经过13个水洗槽进行水洗，水洗时均加入清洗剂KST 10-30g/L，控制车速30-70m/min、轧余率30-70％、水洗温度70-90℃，并控制最后两个水洗槽的温度为20-25℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸1-3g/L。

水洗时加入清洗剂KST 15-25g/L，控制车速40-60m/min、轧余率40-60％、水洗温度75-85℃，并控制最后两个水洗槽的温度为23-25℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸1.5-2.5g/L。

水洗时加入清洗剂KST 20g/L，控制车速50m/min、轧余率50％、水洗温度80℃，并控制最后两个水洗槽的温度为24℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸2g/L。

步骤B所述的防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 90-110g/L、增效剂JVA 45-55g/L、HAC-PH值调节剂0.8-1.2g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在5.5-6.8。

步骤B防化学品整理的焙烘温度为165℃。

在进行步骤C所述的预缩处理时，控制预缩整理机车速30-70m/min，机缩值3-7％。

在进行步骤C所述的预缩处理时，控制预缩整理机车速40-60m/min，机缩值4-6％。

在进行步骤D所述的焙烘处理时，控制热风打底焙烘机车速30-70m/min、焙烘温度150-165℃、循环风机转速15-45m/min。

在进行步骤D所述的焙烘处理时，控制热风打底焙烘机车速40-60m/min、焙烘温度155-161℃、循环风机转速20-35m/min。

本发明的有益效果是：本发明方法加工的防化学品面料不仅对对硫酸、盐酸、硝酸、烧碱有防护作用，对邻二甲苯、甲醇、丙酮等化学溶剂也有着很好的防护作用，符合EN14325防化学品标准，通过筛选性能优异的C6结构氟系防水防油剂，添加合适的拒水增效剂，提高纤维表面氟保护膜的厚度和连续性，并且在纤维上形成三维网状结构，来彻底阻止酸、碱、溶剂等化学液体直接接触纤维和渗透到纤维材料内部，并达到持久的防护效果，从而完美解决全棉、棉涤面料防酸、防碱、防溶剂、防油、防水加工整理的技术难题。

本发明选用C6结构氟系防水防油剂，该类产品不含PFOA、PFOS，并与含有活性基团的高分子材料增效剂共同使用，增效剂主要成份是含丁酮肟的树脂，它与纤维材料及氟系防水防油剂大分子中的活性基团反应，在纤维上形成三维网状结构，并充分保证面料的透湿透气性。

本发明的防化学品整理工序中，必须严格控制防化学品整理液的pH值控制在5.5-6.0，pH值对整理液稳定性也有较大影响，pH值过高或过低，都会使整理液液的稳定性降低，从而影响整理效果。

发明人经过长期的创造性研究总结到，氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH在布面的含量达到8％(O.W.f)以上才能达到耐久的防化学品效果，在浸轧工艺中其用量一般控制在80～140g/L，在此用量范围下，对全棉或涤棉面料施加含氟高分子整理液能使织物和纤维表面形成牢固的氟保护膜，织物表面的界面张力大大降低；未整理时表面张力(全棉、涤棉、纯涤纶)为65-28达因/cm，整理后为5-22达因/cm，而水滴(包括酸、碱液滴)的表面张力为75达因/cm，机油滴为30达因/cm，从而达到酸碱水溶液和油类液体不能浸润的目的，可使织物的拒酸效率指数达98％以上，抗机油达130分，拒水5级。

本发明在工艺上还作了特殊的改进：

(1)、在面料染色之后，增加了一道平幅水洗工序，该工序的增加、参数的设定提高了面料的染色牢度特别是水洗沾色牢度，使之达到4级以上；可去除染色过程中残留在布面上的盐、碱及其它表面活性剂，这些杂质的存在会引起C6结构氟系防水防油剂的效果下降；调整清洗之后布面的PH值至弱酸性，即本技术方案要求的5.5-6.8，稳定的弱酸性布面PH值能够确保C6结构氟系防水防油剂与纤维上的活性基团发生反应，进而提高防化学品的效果。

(2)、在防化学品整理工序之后，增加了一道预缩工序，该工序使面料的经向纱线回缩，恢复其平衡弯曲状态，达到服用过程中缩水减小；将面料多次揉曲、屈弯，破坏面料的刚挺性，恢复和提高面料的柔软度。

(3)、在预缩处理之后，增加了焙烘工序，使用的是LMH428-200热风打底焙烘机，整机容布量为86米，既能保证充分的焙烘时间，又能提高焙烘的速度，使性能和效益达到完美的统一；该机使用天然气作为热源，比使用电加热更能节省生产成本月30-35％；机身前后各有一个热循环风机，根据面料的厚薄和指标要求调整循环风机的转速，使机身内的热空气的对流状态达到最好，在热空气较好的对流状态下才能取得最好的焙烘效果。

附图说明

图1柠檬酸、醋酸、AC酸与整理液pH值的关系图。

图中，纵坐标表示pH值，横坐标表示柠檬酸、醋酸、AC酸的用量。

具体实施方式

本发明为解决现有技术无法实现符合EN14325防化学品全棉面料的生产，提供了一种防化学品面料的加工方法，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

织物规格：

①、20/2×20/2 72×48 58/59全棉帆布

②、T/C60/4032/2+A×32/2+A 100×53 58/59 CVC防静电斜纹

主要设备：

MH012-20型气体烧毛机、MH552C-180平幅退浆机、ZLQER991-180型连续轧染机、MONFORTS-328拉幅机、LMA-451B预缩整理机

工艺流程：

坯检→翻缝→烧毛→冷堆→短蒸水洗→染色→平幅水洗→防化学品整理→预缩→焙烘→成品面料

实施例1：制备20/2×20/2 72×48 58/59全棉帆布

一种防化学品面料的加工方法，本方法是在用纯棉纱线或涤棉纱线织成的坯布基础上进行的，包括坯检、翻缝、烧毛、冷堆、短蒸水洗、染色工序，所述的方法中还包括以下步骤：

A、平幅水洗

将经过染色处理的坯布置于平幅退浆机上进行水洗，水洗过程中均加入清洗剂KST 10g/L，控制车速60m/min、轧余率60％，控制水洗温度90℃，最后两个水洗槽的温度为常温，并在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸3g/L，使水洗后的布面pH值达5.6、毛效≥9.7cm/min；

B、防化学品整理

首先，制备防化学品整理液，该防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 140g/L、增效剂JVA 50g/L、HAC-PH值调节剂0.5g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在5.8；

接着，将平幅水洗后坯布用上述防化学品整理液进行浸、轧处理，轧余率65％；

而后，在130℃下烘干，再在170℃下进行焙烘；

C、预缩处理

将经过防化学品整理后的坯布置于预缩整理机上进行预缩处理，控制预缩整理机车速60m/min，机缩值4％；

D、焙烘：将经过预缩处理的坯布置于热风打底焙烘机上进行焙烘处理得到成品面料，控制热风打底焙烘机车速32m/min、焙烘温度165℃、循环风机转速25m/min。

实施例2：制备T/C60/4032/2+A×32/2+A 100×53 58/59 CVC防静电斜纹

一种防化学品面料的加工方法，本方法是在用纯棉纱线或涤棉纱线织成的坯布基础上进行的，包括坯检、翻缝、烧毛、冷堆、短蒸水洗、染色工序，所述的方法中还包括以下步骤：

A、平幅水洗

将经过染色处理的坯布置于平幅退浆机上进行水洗，水洗过程中均加入清洗剂KST 10g/L，控制车速70m/min、轧余率67％，控制水洗温度86℃，最后两个水洗槽的温度为常温，并在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸2g/L，使水洗后的布面pH值达5.8、毛效≥10.8cm/min；

B、防化学品整理

首先，制备防化学品整理液，该防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 140g/L、增效剂JVA60g/L、HAC-PH值调节剂0.3g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在6.2；

接着，将平幅水洗后坯布用上述防化学品整理液进行浸、轧处理，轧余率60％；

而后，在130℃下烘干，再在165℃下进行焙烘；

C、预缩处理

将经过防化学品整理后的坯布置于预缩整理机上进行预缩处理，控制预缩整理机车速70m/min，机缩值3％；

D、焙烘：将经过预缩处理的坯布置于热风打底焙烘机上进行焙烘处理得到成品面料，控制热风打底焙烘机车速45m/min、焙烘温度160℃、循环风机转速28m/min。

实验分析与验证

1、整理液PH值的控制

氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH是弱阳离子乳液，需调整溶液的PH值至5.5～6.0。调整PH值可以选用醋酸、柠檬、AC酸(亨斯迈公司)。一般使用醋酸，成本较低，但使用同时必须对醋酸进行分析化验，确定其中是否含硫酸。一旦醋酸中混入硫酸，在后道焙烘过程中会对织物的强力造成不可修复的损伤。柠檬酸、醋酸、AC酸与整理液PH值的对应关系如图1所示。

图1说明了柠檬酸的缓冲性能不好；醋酸具有使用方便价格低廉的特点，但是醋酸中和碱性物质的力度最差，对于厚重织物只是吸附在纤维表面上形成外部呈酸性酸内部呈碱性，在这种情况下即使增加醋酸的用量，也很难使纤维(布)表面与内部PH值一致；选用AC酸对织物的渗透性好，能有效减小表面吸附，布面不会出现外酸内碱的状况。

我们还进行了整理液pH值对拒水拒油整理效果的影响，结果见表1

表1

备注：试验条件为PHOBOL NB-NH 140g/L、JVA 40g/L，165℃×2.5min焙烘

防水防油剂PHOBOL NB-NH系弱阳离子乳液，为了促进整理剂与纤维结合的稳定性和坚牢性，染色下机布的布面PH值需控制在弱酸性。布面PH值偏碱性，会使整理剂稳定性下降，极易发生破乳失效。从表1可以看出，整理液的pH值会影响整理效果，偏碱性时，整理效果大大降低，酸性状况下，整理效果变化不大。同时，pH值对整理液稳定性也有较大影响，pH值过高或过低，都会使整理液的稳定性降低。综合考虑，整理液的pH值控制在5.5～6.8最好。

2、整理液用量对拒水拒油整理效果的影响

表2

备注：试验条件为NB-NH 140g/L、JVA 40g/L，165℃×2.5min焙烘

本技术方案是通过增加含氟树脂在纤维表面的厚度和连续性来实现对溶剂类化学品液体的防护功能的。从表2可以看出，含氟树脂的使用浓度直接影响整理质量，经过研究发现，使用浓度与整理效果成正比，但由于整理剂本身所固有的性能，当使用浓度超过一定限度时，即使浓度再增加，对其性能影响不大。从表2也可以看出，NB-NH用量在80～140g/L时已有较好的效果。

3、增效剂对耐久性的影响

要提高氟系防水剂的拒水性，需加入交联剂，使它与防水防油剂及纤维发生反应，在纤维上形成三维网状结构，从而防止防水剂脱落。目前市场上使用的交联剂类别大概有以下3种---三羟甲基三聚氰胺、封端异氰酸酯和乙烯亚胺等，不同织物应使用不同的交联剂。增效剂JVA属于丁酮肟类。

表-3增效剂JVA对拒水拒油整理效果的影响

备注：试验条件为NB-NH 140g/L，165℃×2.5min焙烘

从表3可以看出，增效剂JVA可以提高拒水拒油的耐洗效果，但过低及过高的用量都不理想。这可能是加强剂JVA能促进氟聚合物间以及聚合物与纤维间的结合，提高皮膜的强度和粘着性。同时，过高用量的加强剂JVA会促使氟聚合物之间过快反应，从而影响其在织物表面的成膜，从而会削弱了整理效果。从表3可以看出，加强剂JVA的用量在40g/L(相对于整理剂)时较好。

4、防化学品整理过程中焙烘温度的影响

织物均匀浸轧防化学品整理液烘干后，需通过热处理--焙烘才能获得耐久的效果。焙烘可采用如下两种工艺：160℃×3min或170℃×30～40sec。焙烘不充分会降低防水防油的持久性，其原因有：一、反应性官能团的键合不充分；二、NB-NH高分子的热运动受到影响而未能在织物表面充分扩散，与织物结构之间不能充分交联，以致在纤维表面附着不牢；三、未能使功能基团密集定向排列。同时也要注意，焙烘温度不要超过整理NB-NH的熔融温度，以免引起热分解。^[4]焙烘温度和时间对NB-NH防水防油剂效果的影响见下表4。

表4焙烘温度对拒水拒油整理效果的影响

备注：试验条件为NB-NH 140g/L、JVA 40g/L，焙烘时间2.5min

从表4可以看出，升高焙烘温度可以提高拒水拒油整理效果，但超过150℃后作用不明显，而且过高的焙烘温度反而会使整理的耐洗性下降，综合考虑，焙烘温度控制在160-170℃较好。

表5焙烘时间对拒水拒油整理效果的影响

备注：试验条件为NB-NH 140g/L、JVA 40g/L，165℃焙烘

从表5可以看出，延长焙烘时间有利于提高防水防油剂的耐洗性，为了提高大生产效率，选择高温短时的焙烘工艺，焙烘时间控制在2-3min。对于耐热性较差的纤维(如羊毛、化纤等)需要采取低温长时的焙烘工艺。

Claims (9)

1.一种防化学品面料的加工方法，本方法是在用纯棉纱线或涤棉纱线织成的坯布基础上进行的，包括坯检、翻缝、烧毛、冷堆、短蒸水洗、染色工序，其特征在于：所述的方法中还包括以下步骤：

A、平幅水洗

将经过染色处理的坯布置于平幅退浆机上进行水洗，使水洗后的布面pH值达5.5-6.8、毛效≥8.0cm/min；

B、防化学品整理

首先，制备防化学品整理液，该防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 80-140g/L、增效剂JVA 40-60g/L、HAC-pH值调节剂0.3-1.5g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在5.5-6.8；

接着，将平幅水洗后坯布用上述防化学品整理液进行浸、轧处理，轧余率60-65％；

而后，在130℃下烘干，再在160-170℃下进行焙烘；

C、预缩处理

将经过防化学品整理后的坯布置于预缩整理机上进行预缩处理；

D、焙烘：将经过预缩处理的坯布置于热风打底焙烘机上进行焙烘处理得到成品面料；

步骤A平幅水洗过程中平幅退浆机上共13个水洗槽，坯布顺次经过13个水洗槽进行水洗，水洗时均加入清洗剂KST 10-30g/L，控制车速30-70m/min、轧余率30-70％、水洗温度70-90℃，并控制最后两个水洗槽的温度为20-25℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸1-3g/L。

2.根据权利要求1所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：水洗时加入清洗剂KST 15-25g/L，控制车速40-60m/min、轧余率40-60％、水洗温度75-85℃，并控制最后两个水洗槽的温度为23-25℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸1.5-2.5g/L。

3.根据权利要求1或2所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：水洗时加入清洗剂KST 20g/L，控制车速50m/min、轧余率50％、水洗温度80℃，并控制最后两个水洗槽的温度为24℃，在进行最后两个水洗槽水洗时加入AC酸2g/L。

4.根据权利要求1所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：步骤B所述的防化学品整理液由下述成分混配而成：氟系防水防油剂PHOBOL NB-NH 90-110g/L、增效剂JVA45-55g/L、HAC-pH值调节剂0.8-1.2g/L，所述防化学品整理液的pH值控制在5.5-6.8。

5.根据权利要求1所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：步骤B防化学品整理的焙烘温度为165℃。

6.根据权利要求1所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：在进行步骤C所述的预缩处理时，控制预缩整理机车速30-70m/min，机缩值3-7％。

7.根据权利要求6所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：在进行步骤C所述的预缩处理时，控制预缩整理机车速40-60m/min，机缩值4-6％。

8.根据权利要求1所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：在进行步骤D所述的焙烘处理时，控制热风打底焙烘机车速30-70m/min、焙烘温度150-165℃、循环风机转速15-45m/min。

9.根据权利要求8所述的一种防化学品面料的加工方法，其特征在于：在进行步骤D所述的焙烘处理时，控制热风打底焙烘机车速40-60m/min、焙烘温度155-161℃、循环风机转速20-35m/min。