CN112981964B - 一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料 - Google Patents

一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料 Download PDF

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Abstract

本申请涉及面料处理领域，更具体地说，它涉及一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料，包括如下步骤：S1、将面料经第一整理剂处理；S2、面料通过在辊轧后在常温下干燥；S3、面料经第二整理剂处理；S4、面料先经过辊轧，再在热压辊作用下干燥；其中，第一整理剂的溶剂为水，在第一整理剂中，包括如下质量分数组分：封端型水性聚氨酯整理剂：3～10%；脂肪族多元酸：1.5～3%；第二整理剂溶剂为水，在第二整理剂中，包括如下质量分数组分：反应型有机硅整理剂：1～5%；表面活性剂：2～8%。在本申请中，通过第一整理剂和第二整理剂共同处理，使面料在经水处理后依旧具有良好的抗皱性能。

Description

一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料
技术领域
本申请涉及面料处理领域，更具体地说，它涉及一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料。
背景技术
面料在加工过程中，为提高面料的抗皱能力，一般会通过整理剂对其进行处理。
面料褶皱及整理剂抗褶皱的原理如下：料中大分子链较长，具有排列规整的结晶区和较不规整的非结晶区，在非结晶区中，分子简洁合理松弛，主要依靠氢键和范德华力结合，由于面料在外力作用下，尤其是水洗过程中在湿态下，非结晶区由于外力或吸水膨胀容易导致分子间的结合发生断裂，只需要很低的能量即可使纤维大分子自沿外力作用发生相对滑移，并形成新的化学键，外力去除后，就形成了不可逆的褶皱。
整理剂一般包括两种：树脂沉积和共价交联，其中树脂沉积是通过在面料的无定型区域通过树脂粒子聚沉，限制纤维的相对移动，而共价 交联则除了自身聚沉外，还能与纤维上的活性基团发生交联，起到锚固的作用，均具有一定的抗皱效果。水溶性聚氨酯是一种常用的整理剂，由于水性聚氨酯体系中含有反应活性较强的异氰酸酯基，在高温作用下能与水或其他含有活泼氢的基团发生反应，形成交联。但是水性聚氨酯在使用过程中，经水处理后，面料的抗皱能力会明显下降。
发明内容
为了改善整理剂对面料进行处理后面料在水洗后的抗皱性，本申请提供一种抗皱面料加工工艺及抗皱面料。
首先，本申请提供一种抗皱面料加工工艺，采用如下技术方案：
一种抗皱面料加工工艺，包括如下步骤：
S1、将面料经第一整理剂处理；
S2、对经第一整理剂处理的面料，通过在辊轧后在常温下干燥；
S3、对步骤S2中，在常温下干燥完毕的面料，经第二整理剂处理；
S4、对第二整理剂处理完毕后的面料，先经过辊轧，再在热压辊作用下干燥；
其中，第一整理剂的溶剂为水，在第一整理剂中，包括如下质量分数组分：
封端型水性聚氨酯整理剂：3～10％；
脂肪族多元酸：1.5～3％；
第二整理剂溶剂为水，在第二整理剂中，包括如下质量分数组分：
反应型有机硅整理剂：1～5％；
表面活性剂：2～8％。
在上述技术方案中，先后通过第一整理剂和第二整理剂对面料进行处理，其中第一整理剂中主要成分为封端型水性聚氨酯整理剂，而第二整理剂中主要成分为有机硅整理剂。有机硅整理剂具有较为强而稳定的偶联效果，相较于聚氨酯型整理剂，其耐热效果更佳。但是有机硅整理剂在使用时，会降低面料压烫效果。
在本申请中，先用聚氨酯整理剂进行处理，再用有机硅整理剂进行处理，聚氨酯整理剂会先在面料纤维表面形成一定程度的交联，随后经一次干燥后会初步定型，但是在该过程中，由于未经过高温，封端型的聚氨酯并不会发生偶联，因此整体定型是通过第一整理剂中的脂肪族多元酸实现的。在该步定型过程中，不会直接形成共价键，因此定型力较弱。
在经过第二次定型后，通过反应型有机硅整理剂，整体可以形成聚氨酯-有机硅的长链连接结构，整体分子链为柔性，因此加工过后的面料依然有较为柔顺的手感，同时回弹性能也较好。有机硅试剂中的偶联基团对水的耐受性较强，因此面料的耐水性能也较好，可以使面料在多次洗涤后依旧有较好的抗皱效果。同时，由于聚氨酯链整体柔性较好，因此在有机硅整理剂中掺杂了聚氨酯长链后可以使整体柔性更好，压烫效果也较好。
面料经过第一整理剂和第二整理剂后，再通过热压，即可以形成聚氨酯和有机硅的复合体系，对于面料而言，具有较好的耐水性和耐高温性能，同时柔顺性和回弹性能也较好。
可选的，在第一整理剂中，还包括占第一整理及质量分数0.5～1％的醋酸铵。
在上述技术方案中，醋酸铵的加入可以调节第一整理剂的整体酸碱度，使脂肪族多元酸可以更好地与面料结合，提供较好的初步定型的效果。另外，醋酸铵溶解性较好，在第二次定型过程中，大部分醋酸铵可以从面料上洗脱，不会残留于面料上。
可选的，在第一整理剂中，还包括质量分数为3～5％的12～18碳脂肪族长链羧酸，在步骤S4之后，还包括如下步骤：
S5、对热压完毕的面料，在碱性条件下进行漂洗，再用清水漂洗，随后干燥。
12～18碳脂肪族长链羧酸只有一个官能团，因此在面料通过第一整理剂的过程中，12～18碳脂肪族长链羧酸可以附着于面料的表面，形成介孔结构。通过碱性条件进行漂洗，再用清水漂洗，可以将连接于面料表面的12～18碳脂肪族长链羧酸洗脱，进而使长链脱离，在面料的表面形成介孔结构，介孔结构可以使面料表面的聚酰胺-有机硅复合结构不致密，从而提高面料整体的柔顺度。
可选的，所述第二整理剂中，添加剂包括占第二整理剂总质量0.5～1％的枸橼酸。
枸橼酸具有较好的还原性，一方面可以作为抗氧化剂使用，另一方面也可以抑制面料在处理过程中发黄，使得面料具有较好的外观，同时枸橼酸也可以减少面料中抗皱成分在长期使用中氧化破坏，有助于提高面料的耐候性。
可选的，所述添加剂还包括占第二整理剂总质量0.3～0.5％的氯乙酸。
在上述技术方案中，通过添加氯乙酸，可以进一步减少面料在经过整理剂处理过程中的黄变现象，使得面料在经过整理后依旧可以保持良好的色泽，同时，在经过长时间水洗或热水洗后，依旧可以保持较好的色泽。
可选的，所述第二整理剂中，还包括占第二整理剂总质量2～3％的大豆蛋白和占第二整理剂总质量0.1～0.4％的硼酸。
大豆蛋白表面具有较多的活性基团，能够与面料表面的活性基团发生一定程度的结合，通过添加大豆蛋白，可以进一步提高面料的抗皱能力，同时大豆蛋白在加入到其中也有助于调节面料的手感，使面料表面更加光滑，柔顺度更好。硼酸在此处一方面可以调节大豆蛋白的高级结构，使之不易变性，同时硼酸也可以起到一定的抗菌效果，进一步提高了面料的耐候性。
可选的，面料在第一整理剂中，处理温度为20～30℃。
在步骤S1中，采用常温处理的方式，在上述过程中，封端型水性聚氨酯整理剂可以初步地粘附在面料上，但又不会与面料发生共价结合，从而可以较好地实现本申请所需要的效果。
可选的，在步骤S4中，热压的温度为120～150℃，热压压力为1～1.5t。
通过上述技术方案，面料整体更加平整，且经过热压后整体结构紧密，柔顺度较好。热压采用120～150℃的温度范围，既不易对面料造成损伤，也可以较好地实现抗皱的效果。
可选的，面料在经过第二整理剂时，第二整理剂的温度为70～80℃。
在上述技术方案中，采用较高的温度，有助于封端型水性聚氨酯整理剂的端基打开并与反应型有机硅整理剂和面料表面的活性基团发生反应，从而可以实现定型抗皱的目的。同时，较高的温度也有助于各组分更加均匀地分散于第二整理剂中，使得最终得到的面料具有更好的抗皱效果。
其次，本申请提供一种抗皱面料，具体采用如下技术方案：
一种抗皱面料，通过真丝面料，经上述抗皱面料加工工艺加工得到。
真丝面料主要成分为蛋白纤维，因此其非结晶区较多，更加容易产生褶皱现象。同时，真丝面料上也有较多的活性基团，通过上述技术方案对真丝面料进行加工，一方面提高了真丝面料的抗皱性能，同时也可以使该真丝面料在水洗或高温水洗后，依旧可以保持较好的抗皱效果。
综上所述，本申请具有以下至少一种有益效果：
1.在本申请中，采用先用封端型水性聚氨酯整理剂处理，再用反应性有机硅整理剂处理的方式，对面料进行处理，可以使面料在具有较好抗皱效果的同时，在经过水处理后依旧有良好的抗皱性能。
2.在本申请中，进一步添加了12～18碳长链羧酸，从而可以在面料表面包覆的整理剂中形成类似介孔的松散结构，从而有助于面料在经过第一整理及和第二整理剂处理后不易变硬，提高了面料加工后的柔顺度。
3.在本申请中，通过枸橼酸对面料进行处理，减少面料在处理过程中发黄的现象发生。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
在以下实施例和对比例中，具体参数通过如下方法进行测定表征。
织物褶皱回复角测定：采用GB/T3819.1997的标准用YG541B型全自动织物折皱弹性仪来测定经过合成的抗皱整理剂整理后的面料的干折皱回复角DRC、湿折皱回复角WRC。
织物柔顺度测定：参照标准FZ/T 01054-2012中的方法，测定面料的摩擦系数。
白度测定：采用GB/T17644—2008的标准，通过白度测试仪测定面料的白度。
耐水洗实验：将真丝织物放入含有2g/L皂粉的溶液中，40℃水洗5min，再用冷水淋洗，为一个循环。重复100次后，在80℃下烘干，并重新测定织物DRC、WRC 和表面摩擦系数。
耐热水洗实验：将真丝织物放入含有2g/L皂粉的溶液中，70℃水洗5min，再用冷水淋洗，为一个循环。重复100次后，在80℃下烘干，并重新测定织物DRC、WRC 和表面摩擦系数。
实施例1，一种抗皱面料，通过真丝面料经如下步骤制备得到。
S1、在20℃下，将真丝面料浸没于第一整理剂中，处理时间为30s；
S2、将真丝面料取出，通过辊轧后，在冷风 下常温干燥，辊轧留液率为70～75％；
S3、经步骤S2处理后的真丝面料在第二整理剂中进行处理，第二整理剂的温度为70℃，处理时间为50s；
S4、将真丝面料从第二整理剂中取出，先经过辊轧，辊轧留液率70～75％，再通过热压，热压温度为120℃，热压压力为1t。
其中，真丝面料为市面上购买得到的未经处理的真丝面料，通过梭织得到。面料采用的真丝原丝制得，厚度为16米姆。
实施例2～6，一种抗皱面料，与实施例1的区别在于，第一整理剂和第二整理剂的成分不同。具体地，实施例1～6中，第一整理剂和第二整理剂的具体成分如表2 所示。其中，第一整理剂和第二整理剂的余量均为水。
另外，设置对比例1～4，具体如下。
对比例1～4，一种面料，与实施例1的区别在于，第一整理剂和第二整理剂的成分不同。具体地，实施例1～4中，第一整理剂和第二整理剂的具体成分如表2所示。
表1、实施例1～6及对比例1～4中第一整理剂和第二整理剂成分表
Figure BDA0002955243670000051
对比例5，一种面料，通过与实施例1中相同的真丝面料经如下步骤制备得到： S1、将面料在第三整理剂中进行处理，处理时间为50s，处理温度为20℃；
S2、将面料经辊轧后，留液率在70～75％状态下，在100℃下烘干。
第三整理剂包括如下质量分数组分：
封端型水性聚氨酯整理剂：5％；
反应型有机硅整理剂：3％；
表面活性剂：5％；
脂肪族多元酸：2％；
余量为水。
在上述实施例和对比例中，封端型水性聚氨酯整理剂购买自朗盛公司，型号为Baypret 10UD，反应型有机硅整理剂购买自上海荟研新材料有限公司，型号为迈图SF-1188A。表面活性剂为吐温-60，脂肪族多元酸选用丁二酸。
对于实施例1～6及对比例1～5，测定其织物褶皱回复角，及水洗后的织物褶皱回复角和经热水洗后的织物褶皱回复角，结果如表2所示。
表2、实施例1～6及对比例1～5实验结果
Figure BDA0002955243670000061
上述实验数据结果表面，采用本申请中的技术方案，相比于对比例5中，直接采用反应型有机硅整理剂和封端型水性聚氨酯整理剂的组合，可以使面料在处理后更加耐水洗，且耐热性能也有所提高。在经过多次水洗和热水洗后，依旧可以具有较好的抗皱功能。
进一步地，在实施例6的基础上，设置如下实施例。
实施例7～11，一种抗皱型面料，与实施例6的区别在于，第一整理剂和第二整理剂的成分如表3所示。
表3、实施例6～11中第一整理剂和第二整理剂成分表
Figure BDA0002955243670000062
Figure BDA0002955243670000071
其中，实施例9～11中，12～18碳脂肪族长链羧酸选用月桂酸。
在实施例7～11中，在步骤S4之后，还包括步骤S5：
S5、对热压完毕的面料，在碱性条件下进行漂洗，再用清水漂洗，随后干燥。碱性条件通过在水中添加2％的碳酸钠。
实施例12，一种抗皱型面料，与实施9的区别在于12～18碳脂肪族长链羧酸选用棕榈酸。
实施例13，一种抗皱型面料，与实施例9的区别在于12～18碳脂肪族长链羧酸选用硬脂酸。
实施例14，一种抗皱型面料，与实施例9的区别在于，在步骤S4中不包括步骤 S5。
对于实施例6～14，进一步测定其织物褶皱回复角、表面摩擦系数以及经水洗后和热水洗后的织物表面摩擦系数，结果如表4所示。
表4、实施例1～6及对比例1～5实验结果
Figure BDA0002955243670000072
通过上述实验数据可知，在第一整理剂中添加醋酸铵，可以进一步提高面料的抗皱性能，且其在水洗后的抗皱性能及热水洗后的抗皱性能也同步提高。另外，在实施例9～13中，添加了不同的12～18碳脂肪族长链羧酸，均具有较好的降低面料表面摩擦系数的效果，可以使面料触感更加柔顺。在实施例14中，缺少最后的洗脱步骤，因此在初步使用时面料的摩擦系数较大，且使用过程中有较硬的触感，舒适度不佳，在经多次水洗后，12～18碳脂肪族长链羧酸逐渐脱除，表面光滑程度才有所提高。
进一步地，设置如下实施例。
实施例15～24，一种抗皱面料，与实施例6的区别在于，第一整理剂和第二整理剂的成分如表5所示。
表5、实施例6及实施例15～24中第一整理剂和第二整理剂成分表
Figure BDA0002955243670000081
在以上实施例中，12～18碳脂肪族长链羧酸选用月桂酸，大豆蛋白购买自南京松冠生物科技有限公司。
进一步地，设置如下实施例。
实施例25，一种抗皱面料，与实施例6的区别在于，脂肪族多元酸选用丙二酸。
实施例26，一种抗皱面料，与实施例6的区别在于，脂肪族多元酸选用己二酸。
实施例27，一种抗皱面料，与实施例6的区别在于，脂肪族多元酸选用癸二酸。
实施例28，一种抗皱面料，与实施例6的区别在于，表面活性剂选用月桂基二甲基氧化胺，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
实施例29，种抗皱面料，与实施例6的区别在于，表面活性剂选用辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
首先对实施例6及实施例15～19，测定面料在经第一整理剂和第二整理剂处理前后的白度变化，及经水洗后的白度变化，结果如表6所示。
表6、实施例6及实施例15～20的白度实验结果
编号 处理前白度 处理后白度 水洗后白度 热水洗后白度
实施例6 160.4 144.1 130.8 121.9
实施例15 162.3 160.2 149.4 135.6
实施例16 161.7 161.9 151.7 137.0
实施例17 159.4 159.9 157.2 158.5
实施例18 160.8 159.8 158.8 157.9
实施例19 159.1 160.5 157.9 158.7
在上述实验数据中，可以体现添加枸橼酸，有助于降低在面料经整理液处理过程中产生的黄变现象，同时，经过氯乙酸处理后，面料可以保持长时间的白度稳定，不易出现黄色，可以更好地提高面料的色泽。
另外，对实施例6及实施例19～29，测定织物褶皱回复角、表面摩擦系数以及经水洗后和热水洗后的织物表面摩擦系数，结果如表7所示。
表7、实施例6及实施例19～29实验结果
Figure BDA0002955243670000091
通过实施例6与实施例20～24的对比，可见在第二整理剂中添加一定量的大豆蛋白和硼酸，可以有效提高处理后的面料的表面光滑程度，对抗皱也有较好的影响。硼酸的缺失会使面料表面柔顺效果降低。实施例25～29中，对所用的脂肪族多元酸和表面活性剂进行了替换，对面料性质有一定的影响，但影响不大。
进一步地，设置如下实施例，对上述抗皱面料的制备工艺进行一定程度的调整。
实施例30，一种抗皱面料，与实施例24的区别在于，步骤S1～S4具体如下：
S1、在30℃下，将真丝面料浸没于第一整理剂中，处理时间为30s；
S2、将真丝面料取出，通过辊轧后，在冷凤下常温干燥，辊轧留液率为70～75％；
S3、经步骤S2处理后的真丝面料在第二整理剂中进行处理，第二整理剂的温度为80℃，处理时间为50s；
S4、将真丝面料从第二整理剂中取出，先经过辊轧，辊轧留液率70～75％，再通过热压，热压温度为150℃，热压压力为1.2t。
其中，所用的第一整理剂、第二整理剂的成分与实施例24相同。
实施例31，一种抗皱面料，与实施例30的区别在于，在步骤S1中，温度为40℃。
实施例32，一种抗皱面料，与实施30的区别在于，在步骤S3中，处理温度为 90℃。
实施例33，一种抗皱面料，与实施30的区别在于，在步骤S3中，处理温度为 50℃。
实施例34，一种抗皱面料，与实施30的区别在于，在步骤S4中，热压温度为 180℃。
实施例35，一种抗皱面料，与实施例30的区别在于，在步骤S4中热压温度为 100℃。
对实施例30～35，测定其织物褶皱回复角，结果如表8所示。
表8、实施例24及实施例30～35实验结果
Figure BDA0002955243670000101
通过上述实验数据可知，采用本申请中的制备方案，制备得到的面料效果较佳。在步骤S1中若采用加热处理，会导致封端型水性聚氨酯整理剂与面料发生反应，则后续有机硅整理剂则难以对聚氨酯整理剂进行保护，从而在长效抗皱的层面上效果较差。在步骤S2中，若采用加热的方式烘干也会有类似的效果。
在步骤S3中，70～80℃是较佳的处理温度，过高和过低都会导致面料抗折性能下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (1)

1.一种抗皱面料加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将面料经第一整理剂处理；
S2、对经第一整理剂处理的面料，通过在辊轧后在常温下干燥；
S3、对步骤S2中，在常温下干燥完毕的面料，经第二整理剂处理；
S4、对第二整理剂处理完毕后的面料，先经过辊轧，再在热压辊作用下干燥；
其中，第一整理剂的溶剂为水，在第一整理剂中，包括如下质量分数组分：
封端型水性聚氨酯整理剂：3～10%；
脂肪族多元酸：1.5～3%；
第二整理剂溶剂为水，在第二整理剂中，包括如下质量分数组分：
反应型有机硅整理剂：1～5%；
表面活性剂：2～8%；在第一整理剂中，还包括占第一整理及质量分数0.5～1%的醋酸铵；在第一整理剂中，还包括质量分数为3～5%的12～18碳脂肪族长链羧酸，在步骤S4之后，还包括如下步骤：
S5、对热压完毕的面料，在碱性条件下进行漂洗，再用清水漂洗，随后干燥；所述第二整理剂中，添加剂包括占第二整理剂总质量0.5～1%的枸橼酸；所述添加剂还包括占第二整理剂总质量0.3～0.5%的氯乙酸；所述第二整理剂中，还包括占第二整理剂总质量2～3%的大豆蛋白和占第二整理剂总质量0.1～0.4%的硼酸；面料在第一整理剂中，处理温度为20～30℃；在步骤S4中，热压的温度为120～150℃，热压压力为1～1.5t；面料在经过第二整理剂时，第二整理剂的温度为70～80℃。
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