楊靜新1曹平2楊露露1丁蘇媛1王帥2黃俊2(1.南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院, 江蘇 南通 226007;2. 南通海匯服裝輔料有限公司,江蘇 南通 226011)
0 前言 在我國，熱熔粘合襯開發(fā)已有20多年歷史。襯布是改善服裝外觀、手感和服用性能必不可少的輔助材料，是服裝的“骨架”，對(duì)服裝的整體服用性能起著極其重要的作用。隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)高檔品牌服裝需求量不斷增大。作為服裝生產(chǎn)所必須的熱熔粘合襯布，其品質(zhì)也要不斷提高。目前熱熔粘合襯一般都用酰胺—甲醛類樹脂進(jìn)行防縮整理，用這類襯布制成服裝都存在著釋放甲醛問題。作為服裝用熱熔粘合襯，首先，襯布釋放甲醛一定要符合GB18401-2003《國家紡織品基本安全技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，襯衫襯的釋放甲醛≤75mg/kg，其值越小，對(duì)消費(fèi)者身體健康越有利[1]。其次，高檔熱熔粘合襯布縮水率也要控制在≥－1.5%， 同樣縮水率也是越小越好。 本文用中心旋轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)了樹脂
2 結(jié)果與討論2.1.數(shù)據(jù)處理 用中心旋轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)了三個(gè)變量、五個(gè)水平的20個(gè)實(shí)驗(yàn) [2] ,試樣的釋放甲醛量、緯向撕破強(qiáng)力保留率及色差實(shí)驗(yàn)值和經(jīng)中心旋轉(zhuǎn)法二次回歸[3]分析后的預(yù)測(cè)值見表1，表2為實(shí)驗(yàn)值的F方差檢驗(yàn)結(jié)果。 表2數(shù)據(jù)表明，防縮整理后襯布的各項(xiàng)性能可信度都在95%以上。表1中預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值比較接近，說明二次回歸方程與實(shí)際情況擬合的很好，可用于預(yù)測(cè)釋放甲醛、撕破強(qiáng)力、色差，并進(jìn)一步優(yōu)化整理工藝條件。
表1實(shí)驗(yàn)條件、結(jié)果和預(yù)測(cè)值
| 編 號(hào) | X1 樹脂/ g.L-1 | X2 pH | X3 焙烘溫度/℃ | 釋放甲醛量 | 撕破強(qiáng)力保留率 | 色差 | |||
| /mg﹒kg-1 | /% | ||||||||
| 實(shí)驗(yàn)值 | 預(yù)測(cè)值 | 實(shí)驗(yàn)值 | 預(yù)測(cè)值 | 實(shí)驗(yàn)值 | 預(yù)測(cè)值 | ||||
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | 80 100 80 100 80 100 80 100 73.18 106.82 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 | 3.8 3.8 4.6 4.6 3.8 3.8 4.6 4.6 4.2 4.2 3.53 4.87 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2< 4.2 | 165 165 165 165 175 175 175 175 170 170 170 170 161.59 178.41 170 170 170 170 170 170 | 30.12 36.03 34.61 36.88 25.74 32.36 28.62 33.87 31.66 38.31 33.16 39.07 39.78 30.90 33.84 36.85 35.39 35.37 32.31 31.69 | 31.92 36.83 36.29 38.69 26.55 33.30 30.45 34.69 29.29 36.99 31.85 36.69 37.43 29.55 34.34 34.34 34.34 34.34 34.34 34.34 | 49.43 46.66 54.93 52.08 45.19 40.30 47.21 42.54 51.99 48.93 49 .98 56.43 54.55 42.98 51.82 51.35 53.82 47.47 51.35 50.01 | 51.44 48.41 55.88 53.92 46.16 42.16 48.27 44.34 50.99 45.98 48.02 54.44 52.62 40.96 51.07 51.07 51.07 51.07 51.07 51.07 | 0.41 0.51 0.38 0.42 0.59 0.76 0.54 0.69 0.51 0.74 0.66 0.36 0.61 1.01 0.60 0.70 0.57 0.65 0.61 0.60 | 0.48 0.57 0.39 0.45 0.66 0.84 0.57 0.72 0.46 0.67 0.54 0.36 0.56 0.94 0.63 0.63 0.63 0.63 0.63 0.63 |
用量，pH值，焙烘溫度三個(gè)變量的防縮整理工藝試驗(yàn)，通過釋放甲
表7 F方差檢驗(yàn)結(jié)果
注: MgCl2•6H2O 13g/L| F1 | F2 < | 可信度/% | |
| 釋放甲醛量 | 1.90 | 5.15 | 95 |
| 撕破強(qiáng)力保留率 | 1.90 | 7.33 | 97.5 |
| 色差 | 4.96 | 19.19 | 99 |
2.2整理液pH影響 圖1是不同pH值的釋放甲醛等值圖。從圖1中可以看出，經(jīng)防皺整理劑 RESIN BRT整理后, 釋放甲醛量都小于40 mg/kg,服裝廠可以放心地使用。比較圖1中三個(gè)不同pH值等值圖,發(fā)現(xiàn)pH值3.8時(shí)，在其他條件相同情況下，整理后襯布的釋放甲醛量值最小。防皺整理劑 RESIN BRT為改性DMDHEU超低甲醛樹脂，游離甲醛量0.1%～0.2%，在氯化鎂、檸檬酸催化劑的作用下，與纖維素反應(yīng)形成共價(jià)交聯(lián)，使纖維從形變中回復(fù)能力獲得提高，降低織物縮水率。根據(jù)質(zhì)子催化理論，pH值越低,質(zhì)子濃度越大，其催化作用越強(qiáng)，樹脂與纖維分子反應(yīng)形成共價(jià)鍵越多，未反應(yīng)的殘余樹脂量則越少，襯布釋放甲醛必然越低。 圖2是不同pH值的緯向撕破強(qiáng)力保留率等值圖。撕破強(qiáng)力是熱熔粘合襯內(nèi)控指標(biāo)，其保留率大小與縮水率大小密切相關(guān)。圖2中數(shù)據(jù)表明, pH值越低,緯向撕破強(qiáng)力保留率越小。pH值低,有利于樹脂與棉纖維素大分子進(jìn)行充分共價(jià)交聯(lián)反應(yīng). 在纖維的基本結(jié)構(gòu)單元及大分子間引入一定數(shù)量的共價(jià)鍵后，各單元間的移動(dòng)性受到限制，與未整理過的纖維相比，負(fù)擔(dān)外力的情況更加不均勻，紗
2.3.樹脂用量的影響 從圖1中還可以看出，隨著防皺樹脂用量增加，織物上釋放甲醛量逐漸增加。改性DMDHEU樹脂整理后織物上釋放甲醛的來源主要有：樹脂中的游離甲醛，未交聯(lián)樹脂中羥甲基的逆反應(yīng)釋放出甲醛，樹脂與纖維素共價(jià)交聯(lián)鍵的斷裂反應(yīng)釋放出甲醛[5]，其中未交聯(lián)的羥甲基是主要來源。樹脂用量增多，在同樣整理?xiàng)l件下，整理液中未反應(yīng)的羥甲基數(shù)量也會(huì)增加，因而襯布上釋放甲醛量也相應(yīng)增多[6]。同樣,圖2中數(shù)據(jù)也表明，隨著防皺樹脂用量增加，織物的撕破強(qiáng)力降低也增大。樹脂用量增大，樹脂與纖維分子間形成共價(jià)交聯(lián)增多。棉纖維素纖維經(jīng)過防皺整理后，與未整理過的纖維相比，纖維的斷裂強(qiáng)力拉伸斷裂延伸度都降低。撕破強(qiáng)力大小與棉紗斷裂強(qiáng)力和斷裂延伸度大小幾乎成正比，所以襯布的撕破強(qiáng)度必然下降得更多。 綜合考慮釋放釋放甲醛量、強(qiáng)力保留率等因素，防皺整理工作液pH值為4.2;當(dāng)樹脂用量大于 在85g/L到90g/L之間時(shí)，織物的強(qiáng)力保留率相對(duì)最大；所以確定純棉襯布的較佳樹脂用量應(yīng)在85～90g/L之間。
2.4.焙烘溫度的影響 樹脂與纖維素纖維之間的共價(jià)交聯(lián)化學(xué)反應(yīng)需要在一定溫度條件下才能實(shí)現(xiàn)。圖1、圖2中等值線分別顯示，焙烘溫度越高，釋放甲醛量越低，強(qiáng)力保留率越小[7-8]。焙烘溫度大于175℃，共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)劇烈，撕破強(qiáng)力保留率已小于45%，襯布內(nèi)在質(zhì)量達(dá)不到要求。焙烘溫度在170℃左右，共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行得充分，形成的交聯(lián)鍵穩(wěn)定，未交聯(lián)的羥甲基減少，因此釋放甲醛量低于36 mg/kg，撕破強(qiáng)力保留率在50%～52%。焙烘溫度低于1
圖3是色差值擴(kuò)大10倍等值圖，色差表示整理前后染色襯布在顏色知覺上的差異，圖3中色差值都不大于1，色差等級(jí)達(dá)到4-5級(jí)。焙烘溫度對(duì)色差有一定影響，圖3中等值線說明，焙烘溫度高，色差大。樹脂與纖維形成共價(jià)交聯(lián)同時(shí)，樹脂有可能與部分活性染料上亞胺基或羥基發(fā)生共價(jià)交聯(lián)，改變了染料色光。另外，焙烘溫度太高，不但能耗大，而且棉纖維黃變也加劇[9]，色差也必然增大。根據(jù)圖1～3的試驗(yàn)結(jié)果，在焙烘時(shí)間2min條件下，焙烘溫度最終確定為170℃左右。
2.5工廠防縮整理大樣生產(chǎn)2.5.1.整理工作液配方 防皺整理劑RESIN BRT 90 g/L MgCl2•6H2O 13 g/L pH（用檸檬酸調(diào)） 4.22.5.2.整理工藝流程及條件 平幅進(jìn)布→二浸二軋防縮整理液（帶液率80%～85%）→松式烘燥（80～100℃，帶液率30%～40%）→上針板（超喂2％～3%）、八格熱風(fēng)預(yù)烘焙烘165～170℃熱風(fēng)焙烘(第一格顯示溫度為155℃，第三格開始顯示溫度為165～170℃)→落布防縮整理后，一般先進(jìn)行PE粉點(diǎn)涂層，涂層量控制在28±2g/m2，油熱輥溫度為220～260℃，襯布離開油熱輥后，立即用冷卻輥水冷卻，確保PE粉與襯布固定。最后進(jìn)行機(jī)械預(yù)縮處理，預(yù)縮量為一般控制在3%～4%，溫度在30～60℃。工廠大樣生產(chǎn)的熱熔粘合襯布隨機(jī)抽樣，送國家服裝質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（天津）檢測(cè)，產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)都達(dá)到優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)，其中釋放甲醛量為35.7mg/kg，經(jīng)向縮水率－0.6%，緯向縮水率－0.8%，粘合襯剝離強(qiáng)力19.3N，都比優(yōu)等品指標(biāo)值好很多。3 結(jié) 論3.1熱熔粘合襯防縮整理實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的較佳工藝為：防皺整理劑RESIN
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