[01125185]高档纯棉面料低温潮交联免烫易护理工艺技术的研究

一、课题研究背景 棉纤维是一种历史悠久、应用广泛的天然纺织纤维。它具有手感柔软、吸湿、抗静电、穿着舒适等优点,备受人们的喜爱。目前,棉织品的消耗量全球范围内占的比例仅次于涤纶。从长远的发展趋势来看,2000年-2010年棉纤维的消耗量将由1980万吨增长至2330万吨,可以看出棉纤维在全球范围内处于相当重要的地位。然而,在日常的服用条件下,棉的折皱回复能力差,在穿着和洗涤过程中容易起皱,需要经常熨烫,因而给消费者带来了许多不便。因此,进行棉的防皱整理可以提高棉织物的服用性能及与合成纤维的竞争能力,更好地满足消费者的需求。 目前防皱整理的主要工艺有三种,即干态交联、湿态交联和潮态交联。而采用潮态交联最大的工艺特点是纤维处于部分膨化状态下进行交联反应。其无定形区由于溶胀使纤维素间的距离拉开,交联不仅可以在无定形区里发生反应,而且可以在较高侧序度的区域里发生反应。由于无定形区受交联束缚较小,整理织物有较高的湿回弹性,有利于整理织物平整度的提高,但干回弹性有一定程度的下降。此外,潮态交联时无定形部分的纤维分子受交联的束缚较干态交联少,在外力作用下,可以较好的分摊外力,减少由于应力集中而造成的强力下降,所以潮态交联不失为一种改善防皱整理织物强力损伤的方法。 本项目依托莆田学院,联合福建众和股份有限公司,对高档纯棉面料低温潮交联免烫易护理工艺技术进行了研究,确定了低温潮交联工艺技术中的树脂配方和工艺参数,改善了活性染料的染色工艺参数,实现了甲醛含量不超标,基本解决了免烫整理过程中存在的强力损失、免烫整理品易沾污等问题,并开发出新产品2项,生产能力达1300万米/年,为高档纯棉面料低温潮交联免烫易护理工艺技术的产业化提供重要技术支撑。 二、主要论点与论据 （1）确定了活性染料的最佳染色工艺参数：染料用量≤5.0%,染色温度60℃,染色时间30min,固色剂为碳酸钠和磷酸三钠,Na2CO3在15～40g/L、Na3PO4在10～40g/L的范围内都能达到较好的固色效果。 （2）建立了棉梭织面料低温潮交联免烫整理过程中树脂配方和相关减低强力损失工艺技术; ①采用交联树脂NDL在低温条件下对棉梭织面料进行潮交联,确定了NDL整理棉梭织面料的最优工艺参数：树脂NDL用量180～220g/L,堆置时间应在16～24h,pH值控制在1.6～1.9之间。整理后的棉梭织面料,抗皱免烫性能能够超过DP4级,断裂强力＞200N,并且强力损失在30%以内,布面游离甲醛含量为20～33mg/kg,小于75ppm,符合国家纺织产品安全规范18401～2008要求及国际纺织品安全相关规定。 ②采用免烫整理树脂KNITTEX FA CONC在低温条件下对棉梭织面料进行潮交联,确定了免烫树脂整理棉梭织面料的最优工艺参数：织物残留含潮率7%,催化剂用量130g/L,树脂用量200g/L,堆置时间应在16h,pH值控制在2.0左右。整理后的棉梭织面料,抗皱免烫性能能够超过DP4级,抗皱免烫效果好,断裂强力＞200N,并且强力损失在30%以内,布面甲醛含量低,布面游离甲醛含量为20～33mg/kg,小于75ppm,符合国家相关法令。 ③为了解决上述免烫整理加工中存在的强力损失等问题,对减低强力损失的相关技术进行了研究。采用亨斯迈（Huntsman）纺织染化有限公司的ULTRATEX MHT conc（10%）进行预处理,结果表明,当ULTRATEX MHT conc（10%）用量为20克/升时,能够明显减少强力损失,断裂强力＞200N,强力损失在30%以内。 （3）确定了易去污整理最佳工艺参数：Nuva SRC用量为10g/L,易去污达到2级,手感一般;用量为20g/L时,易去污达到3 级,手感较好;用量为30～40g/L时,易去污达到3～4,手感好。 三、创见与创新 （1）建立了棉梭织面料低温潮交联免烫整理工艺技术体系,总结出了预处理剂的用量、树脂用量、堆置时间应、pH值、催化剂用量以及织物残留含潮率等因素对织物抗皱免烫性能的影响规律; （2）建立了棉梭织面料易去污整理技术,总结出了易去污整理剂的用量对易去污等级的影响规律; （3）建立了颜色变色和色牢度相关技术,总结出了染料用量、染色温度、染色时间等工艺参数对色牢度的影响规律。 四、经济社会效益 该项目切准我省省情,立足我省的特色和优势。通过项目的实施,工业科技成果得到了应用转化,新增利润3056万元,提高了企业产品的市场竞争力,对周边地区发展传统优势产业的产业化发展将产生很好的辐射带动和典型示范作用,在产生巨大经济效益的同时,将产生很好的社会效益。 五、存在的问题及展望 尽管潮交联整理工艺取得了一些进展,但该工艺也存在工艺流程长,生产效率低等缺点。近年来,温和焙烘工艺逐渐受到人们的关注,通过采用较强的催化剂,使交联在较低温度（一般为100～120℃,不超过130℃）下完成。目前,此工艺已成功应用于高档薄型全棉免烫衬衫面料和床上用品。鉴于此,我们设想在本项目研究工作的基础上,以后将深入研究温和焙烘工艺,通过添加活性强的催化剂,使交联在较低温度（不超过130℃）下完成,从而大大缩短交联时间,有望提高生产效率。