本文阐述了影响真丝双绉防缩、免烫的几个重要因素,介绍了织物伸长率与缩水率的关系,和ATR快速检测交联情况的质量监测方法。提出了二浴法工艺可使织物在防缩免烫、
   手感风格、绉效应等方面得到良好平衡的结论。
   一、前言
   真丝绸手感柔软、滑爽、穿着舒适的特点是人所周知的,但它的缺点是洗后皱缩严重。多年来,为能使真丝绸在保持原有风格的条件下,兼有防缩免烫特性,国内外做了不少研究。
   采用环氧化合物处理真丝绸使其具有防缩免烫(洗可穿)性能,是五十年代末开始的。有人[1]从氨基甲醛树脂整理的失败教训中,改用环氧化合物作交链剂,曾分别采用两种工艺方法:(1)烘干法,(2)汽蒸法,使环氧化合物[2]与真丝绸在NaOH的催化反应下,首先得到了较高的湿回能(整理后261°,半制品181°),但洗可穿级别不是太理想(整理后3-4级,未整埋的1-2级)。并且由于采用了NaOH作催化剂,质量不易控制,有脆损变黄的缺陷。另外,洗可穿级别也未能达到理想的要求。
   七十年代,田中芳雄等人[3],继续用环氧化合物对真丝绸的处理做了比较系统的研究,有了许多发现[4],他们采用膨化剂处理织物后,使浸溃于环氧化合物溶剂中进行处理,湿弹性有了较大提高。据1986年报导,他们己进入工业化阶段。
   国内于七十年代末,相继用环氧化合物对真丝双绉、柞丝绸等织物进行了整理研究,并取得了一定效果。
   浙江地区采用丙三醇缩水甘油醚(302)处理真丝双绉,可使织物的干、湿回能提高到280°以上[5],其整理后的织物称之为“防缩抗皱”产品。丹东地区采用环氧化合物(3001)[6],作柞丝绸整理,可赋予织物良好的防缩性能[7]。中科院大连化学物理所并就此进一步开展机理性研究。
   我们用环氧化合物对真丝双绉进行整理的研究是1979年开始的。当时单纯引用日本专利的方法[8],初步获得了较好的洗可穿效果。在此基础上,我们对树脂的质量进行了筛选,并使织物在松式状态下交链反应,进而使真丝双绉在防缩免烫、手感风格、绉效应的平衡方面取得了满意的效果。
   现将有关试验与结果分析分述如下。
   二、真丝绸防缩免烫整理对环氧树脂的质量要求
   据文献资料介绍,不管乙二醇还是丙三醇与环氧氯丙烷反应后均可作为丝绸交链剂,而且湿回能数据基本相当[9]。但是在合成中生成物比较复杂,并非都是双环氧基化合物(1),副产物也有相当大的比例(2-1)、(2-2);
   
   生成物的组成从平均分子量和环氧基含量百分率,可以粗略地计算出它的平均克分子比(生成物克分子数︰环氧基克分子数)。
   平均分子量大小涉及到分子长度,克分子比则关系到它与纤维大分子是否有发生架桥反应的可能性,单环氧基只能与纤维发生接枝。
   我们在试验中就不同的树脂质量进行了整理效果的小样对比,其结果见表1。
   表1 不同克分子比分子量的整理效率
   
   碱溶虽是一种用来体现交链度的一项测试方法,但从这一组试验数据中看到接枝位阻也有限止碱液向纤维内部渗透,降低碱溶的作用。它与平挺度没有必然的连系。
   表中数据说明,洗前平挺度都达到了5级(4.9级),但洗15次后下降幅度不一。它与克分子比有关,而与分子量大小无关。因此,免烫整理对树脂的质量要求以克分子比大的为好。
   三、关干织物经整理后能够降低缩水率的原因分析
   我们曾经做过试验;将一块未整理的、而经充分缩水后的真丝双绉,量好尺寸,放入水中浸泡后拿出,测得尺寸为原长度的105%,即伸长率为5%。将此湿织物两头固定使其干燥后。重新放入水中,测得尺寸与原来尺寸相等。
   试验说明,未经整理的真丝绸双绉在小张力条件下烘干,缩水率一般不低于5%,经Formatex超喂处理的最低限度也在3%。主要是丝绸的应力伸长大和拉伸回复性小所造成,经测定真丝双绉的应力伸长曲线#p##e#如图1,拉伸回复性见表2。
   表2 拉伸回复性
   
   注:以上两块织物均为印花成品经预缩后(缩水率为0%)测得。
   
   从拉伸回复性的差别以可肯定,交链整理后的织物缩水率可以大大地低于不整理织物,但是如若最后一道工序加工张力较大时,织物的缩水率也仍然是很大的,它制约于拉伸回复率的特征。
   四、织物免烫与风格之间的矛盾和统一
   1·树脂用量对免烫、手感风格指标的影响
   环氧化合物与真丝双绉在特定的条件下可发生交链反应,并能赋予织物以免烫性能,主要是由于环氧化合物与酪氨酸的酚羟基反应的结果[10],其它也还有赖氨酸、精氨酸、组氨酸和丝氨酸参与反应的可能性。在试验中我们发现,树脂的用量不同对免烫、手感风格有重要影响,见表3。
   表3 树脂用量不同对免烫、手感凤格的影响
   
   注;以上均为半制品数据,手感指标为手的直观感觉。
   从表中看出,树脂用量愈高,免烫性、耐洗性愈好,但与干、湿回能不成规律,手感风格则有下降。
   2·工艺条件对免烫、手感风格的影响
   环氧化合物与真丝双绉的反应在不同的时间、温度下,可取得不同的整理效果,见表4。
   表4 时间、温度对免烫手感、风格的影响
   
   注;平挺度为半制品数据。
   采用红外光谱检验免烫效果的方法在后面我们将详细论述,在此我们仅以1170厘米-1波峰的大小(即酪氨酸的交链情况,从0-70值小为好)来衡量交链度的好坏。从表中看出,经75℃、3.5小时处理的织物的免烫性、交链度和手感都很好,而95℃、1~4小时处理,虽然免烫与交链效果甚好,但手感欠佳。
   3·织物张力大小对免烫、手感风格的影响
   在选出最佳浓度、温度、时间后,我们发现处理时的织物张力对免烫、手感风格、绉效应的指标平衡起着至关重要的作用。我们在大样中曾采用织物浸轧树脂工作液后上卷汽蒸,由于工业化生产,进布时张力一般都比小样大一些。织物虽然也是在湿状态下与环氧化合物反应,但却是在紧张状态下的湿交链。翻理后织物很难回复原先的自然状态,真丝双经的绉效应很难保证。严重的是,即使真丝双绝能够达到防缩免烫的要求,如果双给的特色有所损害,就会失去实用价值。
   4·不同工艺方法对织物免烫、手感风格的影响
   在研究过程中。我们选择的工艺流程是;炼白绸轧膨化剂或催化剂→烘干→浸环氧树脂工作液汽蒸→水洗→烘干→染色或印花→添加剂整理,其中先后试用过三种整理工艺方法,
   (1)浸泡法:
   浸泡法是先将织物轧膨化剂,烘干打卷后浸入用溶剂烯释的树脂液中,湿反应2-4小时而后染色印花。整理效果见表5。
   表5 浸泡法工艺效果
   
   但此工艺方法由于树脂分布难以均匀,直接印花尚可,染地与染色加工色差、色花比较严重,平挺度指标波动较大,无法正常生产,因此浸泡法工艺已不采用。
   (2)施加器法,
   施加器法是先将织物浸轧催化剂,烘干后织物用圆弧刮刀施加器给液,而后上卷汽蒸。这个工艺方法的试验数据见表1、表2。
   (3)二浴法,
   二浴法是织物浸轧催化剂烘干后,在松式状态下上卷,同时浸渍树脂液汽蒸反应。这一方法可使织物在自然和松驰状态下发生交链,使织物可获得防缩兔烫的效果,又保证了绉效应,也使真丝绸双绉柔软活泼的风格得到了良好的保持。其综合指标见表6。
   表6 二浴法工艺效果
    #p##e#
   从表中可以看出,二浴法工艺可使防缩免烫、手感风格、耐洗、绉效应基本达到平衡。我们将二浴法工艺的样品与坯绸分别做了红外光谱,见图2,图3。
   
   五、采用红外衰减全反射(ATR)法检测质量的探讨
   采用红外ATR法检测真丝双绉与环氧化合物的交链情况,对快速检验出整理织物的质量是一种新的尝试[11]。
   前面己经讲过,真丝绸与环氧化合物的整理主要发生在酪氨酸酚羟基的活泼H上,反应式为,
   
   在红外光谱上,整理前后织物的分子吸收变化则主要反映在波数为1170厘米-1酚羟基的消失。我们将整理前后织物的红外光谱进行对照比较,所有整理后真丝双绉的红外光谱中,该峰均比原坯要弱,且整理效果好的,核峰就近于完全消失,整理效果不好的,则该峰减弱的程度就小。其与织物平挺度(免烫级)指标的好坏十分一致。见表7。
   表7 红外1170厘米-1波峰与物理指标的关系
   
   从上表数据可以看出,用红外光谱吸收峰的变化情况来判断整理效果的好坏,作为一种"把关"手段是基本可行的,在一般情况下可以符合生产快速监测手段的要求。
   六、结论
   1·克分子比高于1:1·7的H117环氧树脂作为真丝双绉的整理剂,可使织物赋予良好的防缩免烫要求。
   2·二浴法工艺可使织物在免烫、耐洗、手感风格、绉效应等方面得到完美的平衡。
   3·采用红外ATR法快速检测交链情况与各项物理指标有良好的一致性,是工业化生产可靠的监测方法。


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