CN113026391A - 高色牢度纤维素纤维面料的制备方法和成衣 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纺织品领域，具体公开了一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法和成衣。一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，包括对纤维素纤维坯布依次进行的退浆、煮练、漂白和染色处理步骤，在完成漂白步骤后、进行染色处理步骤前，对经过漂白的坯布进行改性处理：将经漂白处理的坯布浸泡在由脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐、端羟基聚乙烯基吡咯烷酮和水复配而成的混合液中，加热至70‑80℃，保温3‑4h，保温结束后取出坯布，洗净，此制备方法能够同时显著提高纤维素纤维面料耐氯色牢度和耐汗渍色牢度。

Description

高色牢度纤维素纤维面料的制备方法和成衣
技术领域
本申请涉及纺织品加工领域，更具体地说，它涉及一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法和成衣。
背景技术
纤维素纤维具有较好的吸湿透气性，常用在成衣和家纺等领域。纤维素纤维织成的坯布经过活性染料染色整理后，能够形成带有丰富色泽的面料。
由于纤维素纤维面料具有较好的吸湿性排汗性，其一般用于制作夏季成衣。而作为夏季成衣的制作原料，纤维素纤维面料需要具有较高色牢度，尤其是耐氯色牢度和耐汗渍色牢度，其原因如下：首先，夏季人体的排汗量较大，汗液中有机物质攻击活性染料和纤维素纤维之间形成的共价键，活性染料从纤维素纤维面料表面脱落，脱落的活性染料随着人体和衣物的摩擦发生移动，成衣上不同色的部位发生沾色现象；其次，夏季衣物洗涤次数频繁，为了提高衣物的洁净程度，洗涤液中常含有活性氯，活性氯易造成活性染料上的偶氮键断裂，活性染料褪色，夏季衣物品质下降。
目前，相关技术中针对耐氯色牢度的提升开发有耐氯色牢度提升剂(HK FIXCF2000，购于嘉宏科技)，耐氯色牢度提升剂在纤维素纤维面料的皂洗过程中加入，能够对纤维素纤维面料的耐氯色牢度级数的提升有明显的效果，针对耐汗渍色牢度的提升开发的耐汗渍色牢度提升剂(Goon715，购于嘉宏科技)也可以明显改善纤维素纤维面料的耐汗渍色牢度。
但本发明人为了能够同时提高纤维素纤维面料的耐氯色牢度和耐汗渍色牢度，尝试将耐氯色牢度提升剂和耐汗渍色牢度提升剂按照比例复配，制成复合功能型助剂，当使用复合功能型助剂对纤维素纤维面料进行整理时，发现两种提升剂在使用时产生拮抗效应，纤维素纤维面料采用GB/T32598-2016记载的仪器评级方法进行评级，所得到的耐氯色牢度、耐酸汗渍色牢度、耐碱汗渍色牢度均在2～3级，不满足国家规定的合格面料色牢度级数标准(≥3 级)。
发明内容
为了同时提高纤维素纤维面料的耐氯色牢度和耐汗渍色牢度，本申请提供一种高色牢度纤维素纤维面料的制备方法和成衣。
第一方面，本申请提供一种高色牢度纤维素纤维面料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，包括对纤维素纤维坯布依次进行的退浆、煮练、漂白和染色处理步骤，在完成漂白步骤后、进行染色处理步骤前，对经过漂白的坯布进行改性处理：
将经漂白处理的坯布浸泡在由脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐、端羟基聚乙烯基吡咯烷酮和水复配而成的混合液中，加热至70-80℃，保温3-4h，保温结束后取出坯布，洗净。
通过采用上述技术方案，纤维素纤维坯布经过退浆、煮练、漂白处理后，表面上的浆料、油脂去除，同时漂白过程中使用的强氧化剂使得纤维素纤维表面含有羧基，脂肪醇聚氧乙烯醚和端羟基聚乙烯基吡咯烷酮均能够接枝在纤维素纤维表面，在纤维素纤维表面交联，形成三维网状结构的薄膜，松香基季铵盐通过氢键作用，附着纤维素纤维表面以及薄膜上；制得的改性纤维素纤维坯布进行染色整理过程中，由于活性染料在染浴中电离出染料阴离子，染料阴离子受到松香基季铵盐上正电荷的静电吸附作用渗透过薄膜，进入改性纤维素纤维的无定型区，牢固地结合在改性纤维素纤维坯布上；
染色后的改性纤维素纤维坯布在皂洗和水洗过程中，薄膜表面吸附的染料颗粒水解或者受到机械外力的作用脱落，提高纤维素纤维面料的耐摩擦色牢度，同时薄膜内的活性染料由于薄膜包覆在纤维素纤维表面，当纤维素纤维面料处于活性氯含量高或者碱液浓度高的环境中时，薄膜能够起到保护作用，活性染料不易分解，纤维素纤维面料不易褪色，纤维素纤维面料的耐氯色牢度由2～3级提高至3～4级，耐酸汗渍色牢度由2～3级提高至3级，耐碱汗渍色牢度级数由2～3级提高至3～4级。
优选的，所述改性处理的混合液中脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为8.8～11.3wt％，松香基季铵盐的浓度为14.6～20.4wt％，端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度为4.1～8.2wt％。
通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐和端羟基聚乙烯基吡咯烷酮在此浓度范围内能够在混合液中充分分散，使得薄膜能够牢固的附着在纤维素纤维面料表面，纤维素纤维面料的耐氯色牢度由3～4级提高至4级，耐酸汗渍色牢度由3级提高至4级，耐碱汗渍色牢度由3～4级提高至4级，使得纤维素纤维面料的色牢度能够有效地提高。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO(CH2CH2O)nH，其中R＝C12H25，n＝7～9。
通过采用上述技术方案，碳链长度过大时，降低脂肪醇聚氧乙烯醚在水中的溶解度，从而使得脂肪醇聚氧乙烯醚的接枝率降低，薄膜易从纤维素纤维坯布上脱落。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚中R上至少具有一条支链。
通过采用上述技术方案，支链增大脂肪醇聚氧乙烯醚的极性，使得脂肪醇聚氧乙烯醚在水中的溶解度增大，进一步提高脂肪醇聚氧乙烯醚的接枝率。
优选的，所述端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的数均分子量为30000。
通过采用上述技术方案，端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的数均分子量越大，其粘度越大，使得其不易在混合液中呈均一稳定的状态，易降低其在纤维素纤维表面的接枝率，在此数均分子量下，聚乙烯基吡咯烷酮具有较好的接枝率，薄膜在纤维素纤维坯布表面的牢度较好，纤维素纤维面料的耐汗渍色牢度和耐氯牢度提高。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为8.6wt％，松香基季铵盐的浓度为15.6wt％，端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度为4.7wt％。
通过采用上述技术方案，在此浓度下，薄膜在纤维素纤维坯布表面的牢度最佳，纤维素纤维面料的耐酸汗渍色牢度的级数由4级提高至4～5级。
优选的，所述纤维素纤维坯布与混合液的浴比为1:(5-10)。
通过采用上述技术方案，在此改性工艺参数内，纤维素纤维面料能够与混合液充分接触，在纤维素纤维面料表面形成牢固的薄膜。
优选的，所述染色处理的皂洗步骤中加入十二烷基苯磺酸钠，所述十二烷基苯磺酸钠和改性纤维素纤维坯布的质量比为1:(10-12)。
通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸钠具有较好的分散性和鳌合力，使得水解活性染料、与薄膜表面松香基季铵盐吸附的活性染料充分溶解在皂洗液中，使得薄膜表面粘附的活性染料充分去除，从而达到去除浮色，提高纤维素纤维面料耐摩擦色牢度的效果。
第二方面，本申请提供一种成衣，采用如下的技术方案：
一种成衣，由前述高色牢度纤维素纤维面料制备方法制得的面料进行裁剪拼接制成。
通过采用上述技术方案，成衣具有较好的耐氯色牢度和耐汗渍色牢度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请使用的混合液对纤维素纤维坯布进行改性，脂肪醇聚氧乙烯醚和含端羟基的聚乙烯基吡咯烷酮均能够接枝在纤维素纤维面料表面，并且交联形成三维网状的薄膜，松香基季铵盐通过氢键作用附着在纤维素纤维表面以及薄膜上，使得活性染料在薄膜上具有较好的渗透性，牢固地结合在改性纤维素纤维坯布上，同时薄膜能够起到保护作用，当纤维素纤维面料处于活性氯含量高或酸性较大或碱性较大的环境中，活性染料不易分解，纤维素纤维面料不易褪色，纤维素纤维面料的耐氯色牢度和耐汗渍色牢度的级数均能同时提高；
2、本申请在染色处理的皂洗步骤中加入十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠能够使得水解活性染料、与薄膜表面松香基季铵盐吸附的活性染料充分溶解在皂洗液中，使得薄膜表面粘附的活性染料充分去除，从而提高纤维素纤维面料的耐摩擦色牢度级数。
具体实施方式
若无特殊说明以下实施例和对比例的原料来源如下表所示:
表1.原料的来源:
Figure BDA0002985272470000041
实施例
实施例1
一种高色牢度纤维素纤维面料，由包括以下步骤制得：
(1)、退浆：
从规格为45×45 96×72 63"的棉坯布上裁取10g坯料，坯料浸泡在酶活力为5.6μ/mL的α- 淀粉酶溶液中，浴比为1:10，α-淀粉酶溶液加热至95℃，保温10min后依次使用95℃的热水清洗2遍，20℃的冷水清洗2遍，得到退浆的坯料；
(2)、煮练：
将退浆的坯料浸泡在浓度为20g/L的氢氧化钠溶液中，浴比为1:30，氢氧化钠溶液加热至 100℃，保温煮练2h，取出后依次使用95℃的热水清洗2遍，50℃的温水清洗2遍，20℃的冷水清洗2遍，得到煮练的坯料；
(3)、漂白：
将煮练的坯料浸泡在浓度为8mg/L的过氧化氢溶液中，浴比为1:5，过氧化氢溶液加热至30℃，保温1h后使用20℃的冷水清洗2遍，得到漂白的坯料；
(4)、改性处理：
P1、称取40g TO-5、100g松香基单季铵盐、40g 2#PVP，加入至420g的水中，搅拌混匀，配制成混合液；
P2、将漂白的坯料浸泡混合液中，控制预处理的坯料与混合液的浴比为1:3，加热混合液至 70℃，保温3h，保温结束后，取出坯料，水洗后得到改性坯料。
(5)、染色处理：
G1、将改性坯料分别浸泡在浓度为1％(o.w.f)的染液中，浴比为1:10，染液为耐晒翠蓝GL (购买于兴义化工厂)溶液，染液加热至40℃保温搅拌30min，得到染色坯料；
G2、取10g皂粉加入至蒸馏水中，加热配制成浓度为5g/L的皂洗液，将染色坯料分别放入皂洗液中，加热至100℃，保温搅拌10min，冷却后取出染色坯料，20℃冷水清洗2遍后，烘干得到染色面料。
实施例2
一种高色牢度纤维素纤维面料，与实施例1的区别点在于，改性处理的P1步骤中将TO-5替换为等质量的AEO-9。
实施例3
一种高色牢度纤维素纤维面料，与实施例2的区别点在于，改性处理的P1步骤中将2#PVP 替换为等质量的1#PVP。
实施例4-9
一种高色牢度纤维素纤维面料，与实施例3的区别点在于，改性处理P1步骤的混合 液中脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐、端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度不同，具体数值如 下表2所示。
实施例 脂肪醇聚氧乙烯醚/wt％ 松香基季铵盐/wt％ 端羟基聚乙烯基吡咯烷酮/wt％
实施例4 8.8 18.7 7.5
实施例5 11.3 20.4 8.2
实施例6 9.6 14.6 5.8
实施例7 8.7 15.9 4.1
实施例8 8.6 15.6 4.7
实施例9 8.4 15.3 5.2
表2.脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐、端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度
实施例10-15
一种高色牢度纤维素纤维面料，与实施例8的区别点在于，改性处理的P2步骤工艺参数不同，具体条件如下表3所示。
表3.改性处理的P2步骤中的工艺参数
实施例 浴比 反应温度/℃ 反应时间/min
实施例10 1:5 70 3
实施例11 1:7 70 3
实施例12 1:10 70 3
实施例13 1:5 75 3
实施例14 1:5 80 3.5
实施例15 1:5 80 4
实施例16-18
一种高色牢度纤维素纤维面料，与实施例10的区别点在于，染色处理的G2步骤中加入十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠与皂粉一同加入至水中，配制成溶液，十二烷基苯磺酸钠的掺加量如下表4所示。
表4.十二烷基苯磺酸钠的掺加量
实施例 十二烷基苯磺酸钠/g
实施例16 0.83
实施例17 0.9
实施例18 1
应用例
应用例1
一种成衣，按照如下步骤制得：按照实施例1的制备方法进行中试，制得规格为45x45 96x72 63"色牢度纤维素纤维面料，按照设计对面料进行裁剪，将裁剪后的布料进行缝合拼接，制得成衣。
应用例2-18
一种成衣，与应用例1的区别点在于，高色牢度纤维素纤维面料的来源不同，具体方法如下表5所示。
表5.高色牢度纤维素纤维面料的制备方法
Figure BDA0002985272470000071
对比例
对比例1
一种纤维素纤维面料，与实施例1的区别点在于，坯料在经过退浆、煮练、漂白处理步骤后直接进行染色处理，并在染色处理的G2步骤中向皂洗液中加入2g耐氯色牢度提升剂HK FIX CF2000和2g耐汗渍色牢度提升剂Goon715。
对比例2
一种纤维素纤维面料，与实施例1的区别点在于，坯料在经过退浆、煮练、漂白处理步骤后直接进行染色处理，并在染色处理的G2步骤中向皂洗液中加入2g耐氯色牢度提升剂HK FIX CF2000。
对比例3
一种纤维素纤维面料，与实施例1的区别点在于，坯料在经过退浆、煮练、漂白处理步骤后直接进行染色处理，并在染色处理的G2步骤中向皂洗液中加入2g耐汗渍色牢度提升剂 Goon715。
对比例4-6
一种纤维素纤维面料，与实施例1的区别点在于，改性处理中使用的混合液中的组成不同，具体组份如下表6所示。
表6.混合液组成
对比例 脂肪醇聚氧乙烯醚/wt％ 松香基季铵盐/wt％ 端羟基聚乙烯基吡咯烷酮/wt％
对比例4 / 16.7 13.3
对比例5 19.1 / 19.1
对比例6 13.3 16.7 /
性能检测试验
检测方法
Ⅰ、根据GB/T32598-2016记载的仪器评级方法测试SSR值并换算为对应的色牢度：
N1、剪取5cm×5cm的成衣的布料2块，其中一块布料与一块相同大小标准的未染色坯料缝合成组合试样待用，将布料和组合试样分别经过以下耐氯色牢度测试的预处理方法、耐汗渍色牢度测试的预处理方法和耐摩擦色牢度测试的预处理方法进行处理；
N2、通过分光光度计对上述经过处理的布料和组合试样中的布料进行色差检测，记录布料和组合试样中的布料在明度差(L*)、红绿色品差(a*)和黄蓝色品差(b*)三项中的差值；
N3、通过公式
Figure BDA0002985272470000081
计算得到灰卡色差AEGS；
通过公式计算出SSR值(沾色等 级) 并通过下表进行色牢度级数换算：
SSR值 色牢度级数 SSR值 色牢度级数 SSR值 色牢度级数
5.00～4.75 5 3.74～3.25 3～4 2.24～1.75 2
4.74～4.25 4～5 3.24～2.75 3 1.74～1.25 1～2
4.24～3.75 4 2.75～2.25 2～3 ＜1.25 1
1.耐氯色牢度测试的预处理方法：
按照AATCC 162-2002标准配制两组溶液：
第一组为：氯5ppm，盐100ppm的溶液，用碳酸钠调pH为7.0，得到1#氯液；
第二组为：氯10ppm，盐100ppm的溶液，用碳酸钠调pH为7.0，得到2#氯液；
布料和组合试样分别在20℃下完全浸润在上述两组氯液中，搅拌30min后，蒸馏水漂洗1次， 20℃置于漂白吸水纸巾上晾干，进行N2步骤。
2.耐汗渍色牢度测试的预处理方法：
汗液配制：按照GB3922-2013标准使用定量的氯化钠、L-组氨酸盐酸盐、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠等物质分别配制成pH值分别为5.5的酸汗液以及pH值分别为8.0的碱汗液；
处理步骤：组合试样在20℃下完全浸润30min，夹在树脂板之间，固定在汗渍色牢度仪上，施加5kg负荷，试样在12.5kPa的压强、37℃下水平放置4h，4h后试样悬挂在60℃的空气中干燥；
组合试样分别进行处理步骤1次以及重复进行处理步骤20次后，进行N2步骤。
3.耐摩擦色牢度测试的预处理方法：
烘干的干燥试样摩擦10次后进行N2步骤；
试样浸泡在水中10min，湿度为100％后取出，摩擦10次后进行N2步骤。
Ⅱ、上染率检测
采用GB/T23976.1-2009对对比例1和实施例1-15中活性染料进行上染率检测
检测数据
表7.实施例1-18和对比例1-6耐氯色牢度检测
Figure BDA0002985272470000091
Figure BDA0002985272470000101
表8.实施例1-18和对比例1-6耐汗渍色牢度检测
Figure BDA0002985272470000102
表9.实施例1-18和对比例1-6耐摩擦色牢度检测数据
Figure BDA0002985272470000111
表10.上染率检测数据
项目 上染率/％ 项目 样液来源 项目 样液来源 项目 样液来源
对比例1 23.1 实施例4 19.3 实施例8 21.9 实施例12 22.3
实施例1 21.6 实施例5 20.8 实施例9 22.1 实施例13 22.4
实施例2 23.9 实施例6 20.4 实施例10 22.4 实施例14 22.7
实施例3 25.8 实施例7 20.1 实施例11 22.6 实施例15 22.2
注：根据SSR值与色牢度等级换算表可以看出，SSR值与色牢度等级呈正相关，SSR值越大，面料的色牢度越好，因此，以下分析以SSR值为主要分析对象。
结合实施例1和对比例1-3并结合表7-9可以看出，纤维素纤维坯布进行改性后，其耐氯色牢度检测的SSR值由2.52提升至3.54，耐干摩擦色牢度检测的SSR值由2.58提升至3.69，耐湿摩擦色牢度检测的SSR值由1.31提升至3.35，耐pH为5.0的酸汗液色牢度检测的SSR值由2.81提升至3.73，以及耐pH为8.0的碱汗液色牢度检测的SSR值由2.32提升至3.58，证明纤维素纤维坯布经过改性后，其耐氯色牢度、耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度对应的级数均大于3级，对纤维素纤维面料进行改性能够同时有效地提高耐氯色牢度、耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度。
同时，当氯浓度增大时，纤维素纤维面料的耐氯色牢度检测的SSR值仍能够远大于使用耐氯色牢度提升剂整理的面料在较低氯浓度时进行耐氯色牢度检测的SSR值，证明纤维素纤维面料改性后耐氯性较好；
当改性后的纤维素纤维面料在酸性汗液和碱性汗液中经过多次浸泡、晾干后，纤维素纤维面料的耐酸汗渍色牢度和耐碱汗渍色牢度仍在3～4级，具有较好的耐汗渍持久性。
结合实施例1-7和对比例4-5并结合表7-9可以看出，当脂肪醇聚氧乙烯醚和端羟基聚乙烯基吡咯烷酮为薄膜的主要的组成原料，当脂肪醇聚氧乙烯醚浓度为8.6wt％、松香基季铵盐的浓度为15.6wt％和端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度为4.7wt％时，纤维素纤维面料的耐酸汗渍色牢度检测的SSR值有显著的提高，对应的色牢度等级提高。
结合实施例16-18并结合表9可以看出，在皂洗步骤中加入十二烷基苯磺酸钠后，纤维素纤维面料的耐干摩擦牢度和耐湿摩擦牢度检测的SSR值均随十二烷基苯磺酸钠的用量增大而增大，说明十二烷基苯磺酸钠能够改善纤维素纤维面料的耐摩擦色牢度。
结合实施例1-15和对比例1并结合表10可以看出，对比例1和实施例1-15中活性染料的上染率相差不大，证明纤维素纤维坯布进行改性后，活性染料的上染率不受到纤维素纤维坯布表面薄膜的影响。
综上所述，色牢度最佳的纤维素纤维面料的制备方法为实施例18的制备方法。
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 (9)

1.一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，包括对纤维素纤维坯布依次进行的退浆、煮练、漂白和染色处理步骤，其特征在于，在完成漂白步骤后、进行染色处理步骤前，对经过漂白的坯布进行改性处理：
将经漂白处理的坯布浸泡在由脂肪醇聚氧乙烯醚、松香基季铵盐、端羟基聚乙烯基吡咯烷酮和水复配而成的混合液中，加热至70-80℃，保温3-4h，保温结束后取出坯布，洗净。
2.根据权利要求1所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述改性处理的混合液中脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为8.8～11.3wt%，松香基季铵盐的浓度为14.6～20.4wt%，端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度为4.1～8.2wt%。
3.根据权利要求2所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构式为RO(CH2CH2O)nH，其中R=C12H25，n=7～9。
4.根据权利要求3所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚中R上至少具有一条支链。
5.根据权利要求4所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的数均分子量为30000。
6.根据权利要求5所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为8.6wt%，松香基季铵盐的浓度为15.6wt%，端羟基聚乙烯基吡咯烷酮的浓度为4.7wt%。
7.根据权利要求1所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述纤维素纤维坯布与混合液的浴比为1:（5-10）。
8.根据权利要求1所述的一种高色牢度纤维素纤维面料制备方法，其特征在于：所述染色处理的皂洗步骤中加入十二烷基苯磺酸钠，所述十二烷基苯磺酸钠和改性纤维素纤维坯布的质量比为1:（10-12）。
9.一种成衣，其特征在于：由权利要求1-8任一项所述高色牢度纤维素纤维面料制备方法制得的面料制成。
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