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双丝光棉针织物仿丝绸整理工艺应用实践2022-06-16 葛江波 浙江汉邦新材料股份有限公司 葛江波 摘要：主要阐述了双丝光棉仿丝绸面料染褴加工工艺流程及其相关工艺条件的技术要点。结果表明，合理科学的加工流程有助于获得高品质的面料风格，提升产品附加值，适应市场开发需求。 关键词：全棉针织物；双丝光；仿丝绸面料；生物酶处理 0前言 棉纤维制品因其贴身柔软、吸湿性良好以及人们回归自然的理念等优点，一直备受消费者的喜爱。随着纺织品染整加工技术的不断提高，尤其是近年来后整理工艺的不断成熟发展，开发更具高附加值的棉织物新产品已是大势所趋。双丝光棉织物便是在这一理念思想下开发的高档产品。双丝光棉即经过两次丝光工艺的棉织物。双丝光棉一般选用高纱支的长绒棉进行纺纱，首先对纱线进行丝光，然后采用丝光纱进行织造，染厂加工程中再对其织物进行复丝光。由于棉纤维经过两次浓碱处理，纤维形态结构发生重大变化，获得了一系列积极性能：表面平滑度提升，光反射强度增加，具有丝绸般光泽度；结晶度降低25%以上，染深性提升；分子内氢键重排，强力、抗起毛起球性、尺寸稳定性等进一步提升[1-2]面料织造过程中通过不同的组织结构设计，印花时通过不同花型设计，可以得到各类风格各异的双丝光棉面料。由于其良好的光泽度和手感，双丝光棉面料早在2000年左右就被应用于仿丝绸织物[3]。 众所周知，棉针织前处理加工一般以非连续式加工流程为主，近10年来，连续式平幅煮漂设备才逐渐在各规模型印染企业推广应用。2010年之前，由于加工成本、产品档次定位及生产工艺水平受限等因素影响， 国内棉针织印染企业很少能够配套齐全烧毛机、丝光机、预缩机等设备，一般的生产工艺流程大体都是：
此类加工流程往往很难满足高品质面料的加工要求，即使采用丝光纱织造的坯布在上述加工流程巾增加复丝光工艺，也仅仅得到的是常规的仿丝绸面料，有丝绸织物的光泽度，但回弹不佳，手感一般，且抗起毛起球性也一般。鉴于双丝光面料的市场定位以及不断提升的消费需求，开发高档次、高附加值的双丝光棉仿丝绸面料具有现实意义，且市场前景广阔。 基于笔者多年染厂面料开发经验的基础，优选60S以上的长绒棉丝光纱织造棉针织坯布，在染整加工过程中将烧毛工艺、双丝光工艺、生物酶处理工艺及后整理超滑弹整理工艺有机结合在一起，开发出的精品仿丝绸面料手感如珍珠般滑爽、挺括、悬垂性好且回弹性优异，特别是其具有丝般光泽度和触感，大大提高双丝光棉制品的产品档次和附加值。自 2011年开发成功至今，已有10余年头，此工艺依然在行业小流行和模仿，丝光棉面料还是当下的流行元素。本文重点对多年的应用实践进行总结、探讨。 1加工材料及设备 1.1材料 40s/2—80s/2全棉双丝光针织物 NaOH、丝光渗透剂、高效精练剂、双氧水、酸性冲性纤维素酶、浴中宝、无泡皂洗剂、超弹整理剂、冰感硅油以上均为市售。 1.2设备 德同奥斯托夫(OSTHOFF)针织物平幅烧毛机、德国多尼尔EcoMere针织物平幅丝光机、香港立信高温溢流染色机、德国布鲁克纳定型机、韩国丰光针织物预缩机 2生产工艺、技术要点分析 2.1主要工艺流程 坯布烧毛→坯布丝光→练漂→生物酶处理→增白/染底→印花→预柔软→丝光棉后整理→预缩→成品 2.2技术要点分析 2.2.1坯布烧毛 经过丝光的棉纱线在织造过程中，由于导纱器和织针对纱线的摩擦，使得针织物表面会形成长短不一 的绒毛层，这些绒毛的存在不仅影响织物表面的光洁度，容易沾染灰尘，而且可能会影响后续加工质量，如印花时不能印制清晰和精细花纹，茸毛落人染液中可能会影响染色质量。传统针织面料外观要求一般没有梭织高，因此，针织物一般很少进行烧毛工艺，这也是针织面料染厂很少配套烧毛机的主要原因。由于双丝光棉针织而料仿丝绸整理工艺的需要，必须进行烧毛处理，以提升面料的表面光洁度。推荐采用德国奥斯托夫（OSTHOFF)平幅烧毛机烧毛，注意对于单面80S以上低克重面料，由于纱支细，烧毛控制不当容易造成烧毛破洞，因此此类低克重面料不建议烧毛。烧毛工艺见表l。 表1烧毛工艺
2.2.2坯布丝光 棉织物的丝光是利用纤维素纤维在有张力的条件下，在浓碱中的不可逆溶胀原理，使得纤维的形态结构和分子结构发生改变，达到提升纤维表面光泽度和稳定尺寸的目的。 纱线的第一次丝光，首先使棉纤维截面变成圆形，同时纵向扭曲消失，进而使之产生均匀柔和的光泽， 井提高了纱线的强力和对染料的吸收率。当纱线织造成织物后.将坯布在张力状态下浸碱再次进行丝光， 织物内应力可充分释放，取向度进一步提高，从而获得更加均匀充分的丝光效果[3]。 全棉双丝光织物在经过第二次丝光后，丝光效果更加彻底，织物表面光泽度明显改善、尺寸稳定性和强力显著提高、同时提高了对染料的吸附率，从而使织物染色/印花后色泽鲜艳、图案清晰。 由于工艺设计采用坯布丝光，布面杂质和织造油剂未去除，因此布面吸水性差，浓碱表而张力大，很难充分渗透到纤维内部，因此，必须加入丝光渗透剂降低固液界面张力，使得浓碱能够充分、均匀的渗透到纤维内部，以期获得理想的丝光效果。丝光渗透剂一般选用以异辛醇硫酸盐为主体复配物的产品，市售含量一般40%-45%，设备采用德国多尼尔EcoMere针织物平幅丝光机或者国产同类针织平幅丝光机。丝光工艺见表2。
2.2.3练漂 练漂即煮练漂白。一般在溢流机、喷射染色机中或者小浴比的气流机设备中完成。将丝光工艺放在练漂之前，主要是考虑到练漂过程中也要用到少量的NaOH，坯布丝光结束，如果去碱不干净，在练漂过程中前道残留碱反而有助于练漂效果的提升。另外，练漂完成的下道工序是生物酶处理，正好一体化连续进行，有利于工艺时间的缩短。相反，如果练漂后丝光，就必须漂后先出缸脱水，烘干后再干布丝光，丝光结束在保障酸中和充分的前提下又重新进缸生物酶处理，整个过程工艺流程长，能源、人力等浪费大，不符合节能减排的工艺设计要求。 练漂过程优选集乳化、分散、渗透能力强、除杂、净洗效果为一体的环保型高效精练剂，可使布面杂质充分膨胀、溶胀、降解，在净洗过程有效去除，从而获得较高的白度和理想的毛效。练漂工艺及配方见表3。 表3煮练漂白工艺配方
2.2.4生物酶（纤维素酶）处理 经练漂后的双丝光棉针织物表面依然有一层短茸毛，无法满足仿丝绸整理工艺面料对外观和手感的设计要求。采用生物酶抛光处理工艺，可以有效改善织物的表面光洁度和纹路清晰度，从而获得持久的抗起毛起球效果，同时不增加环保负担[4-6]。生物酶抛光国内又叫“食毛”或者“蚀毛”。其机理是一方面采用纤维素酶对纤维表面进行刻蚀，增加纤维表面孔洞，暴露中腔孔道，从而提高织物的亲水性；另一方面纤维素酶能水解纤维素纤维产生亲水性的还原末端，使纤维表面原纤弱化，即使洗涤后重新产生的毛绒，也会很快脱离纤维表面，不会形成持久的绒毛或者绒球，从而达到持久的抗起毛起球效果[8]。 纤维素酶是将纤维素水解成纤维二糖和葡萄糖的一组复杂酶系的总称，一般由内切葡聚糖酶(EG)，外切葡聚糖酶(CBH)和纤维二糖酶(BG)三种纤维素酶的有效合理的配比才能达到较好的降解纤维素的目的。各公司菌种不同三种酶的组成也不同，一般失重率越高说明内切酶活力越高，对纤维暴破力影响越大[7,9,10]。 由于双丝光棉仿丝绸整理工艺流程长，一旦过程控制不当，很容易造成因强力损失过度导致的订单赔付问题，而生物酶抛光的强力损失率往往是整个工艺流程中最大的一环。因此，做生物酶抛光时，必须筛选有品质保障的生物酶生产企业（如诺维信或者杜邦公司的产品）的产品进行使用，抛光过程中严格控制工艺，避免强力损失过大问题的发生。 目前市售的纤维索酶主要分为酸性纤维索酶和中性纤维素酶两种，可根据具体的实际使用要求进行相应选择。酸性纤维素酶抛光效果好，但强力损失大，工人操作过程中工艺控制不严格（如超时间抛光、温度过高抛光、酸的用量未精确称量、pH控制不当）都会造成质量事故，降强严重情况下布会完全脆损。相近成本前提下，中性纤维素酶抛光效果不及酸性纤维酶，但强力损伤适中，相对可控，建议酶抛光经验不够丰富的企业首选中性纤维素酶。一般以8000u/g标准活力数据的中性纤维素酶用量1.0～1.5%，55±2℃抛光45～60min，即可获得满意的抛光效果。抛光效果一般以失重牢（减量率）强力损伤率、抗起毛起球性为重要的参考指标，失重率一般控制在2～5%，强力损伤率控制在10～20%.抗起毛起球等级≥4级。另外感官结果如： 织物表面光洁度提升，纹路更加清晰，手感爽滑且悬垂度好。 另外注意抛光过程中返沾色问题，其中酸性纤维素酶比中性纤维素酶的返沾色相对严重。市售生物酶基本都会添加焦糖色色素改善外观，各家的添加量都不一样，色素在抛光过程中会沉积在纤维表面，另外， 纤维紊酶蛋白对活性染料有一定的亲和力，如果“灭活”结束不充分清晰的话，往往会导致增白底黄变问题[8]。以立信高温溢流染色机抛光工艺为例，酶抛光工艺见表4，抛光处理工艺流程图见图1。 表4生物酶处理配方及工艺
图1生物酶处理工艺流程 根据大量实验室数据和生产实践总结，建议生物酶抛光过程中采州“分段投料法”，即纤维索酶分两次加入，当升温到达预定温度时先加入一半用量的酶制剂，运行一半时间后，测试pH合格后再加入剩余的一半酶制剂[8]。其原因如下：(l)分段投料可以避免或减缓一次性加料过程中因纤维表面局部酶浓度过高导致的降强过度的风险。（2）分段投料条件温和，能有效保持酶的最佳反应活性，提升抛光效果。在60S/2单面双丝光棉针织布采用8000A中性抛光酶对比“分段投料法”与一次性投料法的数据如表5。 表5 60s/2单面针织布“分段投料法”与一次性投料法的抛光数据比
生物酶处理结束，排液进水直接升温到80℃，可适当加入Na2CO3，0.3g/L调节pH≈9～10运行10min即叮完成“酶灭活”工序。 2.2.5增白/染底 全棉双丝光仿丝绸整理面料主要为男上衣夏秋装开发设计，以增白底印花面料居多，因此对于增白工艺和增白剂品种的选择尤为重要。练漂增白一浴法工艺由于可以节约工艺流程，目前在针织染整中广为使用，然而目前市场上棉织物增白剂如4BK、VBL等大多数耐碱不耐酸，一旦处于酸性处理条件时，容易发生凝聚或者白度下降问题；另外就是纤维素酶酶蛋白对染料有亲和力以及商品化过程中添加的焦糖色色素在酶抛光后“灭活”结束清洗不充分对于增白效果有一定的影响，容易使白度下降不利于后道工序的色光控制， 因此有必要将增白工艺安排在生物酶处理之后。此外一些使用常规增白剂增白的面料在服用过程经受较强的紫外线后也容易发生黄变现象，因此对于增白剂的筛选应以耐酸稳定性和耐日晒牢度性能为主要把控指标，避免面料在服用过程由于以上指标导致色变等质量问题。 2.2.6印花 拔染印花用于全棉双丝光面料中，是市场的流行趋势，备受消费者的青睐。拔印又称雕印，与活性直接印花工艺等相比而言，拔染印花具有色彩鲜艳、地色均匀丰满、花纹精细、轮廓清晰、立体感强、色牢度好等优点[11-14]。 全棉拔染印花目前主要有涂料拔染活性染料地色印花、还原染料拔染活性染料地色印花、活性染料拔染活性染料地色印花三种方式。其中涂料拔染印花，由于其印花后无需水洗、皂洗工序.工艺流程短，节约能源，已成为拔染印花的主要发展趋势。对丁涂料拔染印化首先保证拔染剂、粘合剂及吸湿剂要有良好相容性，其次尽量选择环保型拔染剂和粘合剂，避免甲醛含量超标[14-15]。粘合剂是涂料拔染印花过程影响手感的主要因素，粘合剂皮膜的厚度一般达数微米，印花过程中，涂料色淀被包覆其中，当皮膜牯附于纤维上达到一定的厚度，织物的手感就会变差，因此涂料拔染印花对粘合剂的要求不仅耐电解质、耐酸和还原剂，还要印花牢度好、手感柔软，否则增加丝光棉后整理的难度。当前市场较为优秀的产品如上海东美的Penel- on@ KW-PDP、巴斯夫的Helizalin Binder UDT及广东德美化工的DM-5158等。 对于拔白印花，印花过程对于白地的防沾污要求比较高，因此要注意以下几点：一、燕化发色要完全，否则水洗落色严重，沾色就越厉害；二、浮色要去除干净，加强洗涤，尽量选用防沾色效果好的皂洗剂，如德美DM-1520、巴斯夫SNS;三、水洗脱糊要充分，布面脱糊不尽，也会增加丝光棉后整理的难度，提高生产成本。 2.2.7预柔软 预柔软工艺主要是辅助丝光棉后整理工艺改善手感，提高吸湿性。预柔软前先用70℃～80℃的热水对印花布进行清洗，以充分有效去除布面印花浆料、电解质、碱等残留物，避免对手感的影响。预柔软清洗工艺及配方见表6，预柔软工艺及配方见表7。 表6预柔软清洗工艺及配方
表7预柔软工艺及配方
2.2.8丝光棉后整理 要使双丝光产品档次获得一个根本性的提升，从而形成独特的丝光棉手感风格，就必须对后整理剂进行严格的筛选。通过大量的试验论证，我们采用改性反应性氨基硅乳和水溶性聚氨酯结合方式对丝光棉进行手感整理。氨基硅乳中氨基基团极性强、反应活性高，反应型水溶性聚氨酯侧链中含有多种活性官能团， 容易渗透到纱线内部，两种整理剂与纤维上的羟基等活性基团相互结合，发生交联反应，经焙烘后交联成膜，形成立体网状结构，从而获得超级滑爽挺括、悬垂性好、回弹性优异、尺寸稳定且持久耐洗的独特手感。 丝光棉整理配方及工艺见表8。 表8丝光棉整理配方及工艺
2.2.9预缩 织物在经过上述双丝光工艺处理及后整理水性聚氨酯的手感整理后，已获得较为充分的缩水，因此预缩工序主要是对双丝光棉织物手感的进一步改善。采用韩国丰光针织预缩机有以下优点：一、在给湿状态下松式进布，有利于消除内应力，为织物进入橡毯后充分收缩创造条件；二、特殊的弹性呢毯设计，使织物经呢毯和加热滚筒的阻尼挤压，可同时获得预缩和轧光的双重效果，进一步改善织物的光泽度。 3小结 3.1仿丝绸整理工艺 双丝光棉针织物仿丝绸整理工艺，将烧毛工艺、双丝光工艺、生物酶处理工艺及后整理工艺有机结合，整理后面料如珍珠般滑爽、挺括、悬垂性好且同弹优异，特别是其具有丝般光泽度和触感，突破性提高了双丝光棉制品的产品档次和附加值。 3.2仿丝绸整理面料 全棉双丝光针织物仿丝绸整理面料作为一种风靡市场的高档面料，其加工过程工艺复杂，但产品附加值高，同时也体现了生产企业的技术实力。在当今染整行业激烈的市场和产品竞争中，企业要想不断向前发展，保持可持续的利润增长，就必须提升不断产品档次，主动创新，才能适应市场不断变化的需求。 参考文献： [1]王菊生 孙恺 染整1二艺原理(第一册){M]北京：纺织I业出版社，1982 [2]阎克路 染整工艺与原理(上册)[M]北京：中国纺织出版社.2009 [3]罗福娟 双丝光棉制品的开发与设计[J]上海纺织科技，2000.2816):30-31 [4]粱海波 陆宁芳 棉针织物的生物抛光处理[J]印染.2006.(20)：17 -18，24 [5]吕景春 杜丽萍 纤维素酶在棉织物抛光工艺中的应用[J]纺织科技进展，2008，(4)：40-42 [6]许爱周，张瑾，徐升运 纤维紊酶在棉织物抛光工艺中的应用[J]棉纺织技术，2007,35(12)：51-53 [7]周文龙 生物酶在纺织工业中的应用(七) [J]印染.2011，37(1)：44-48 [8]周文龙 生物酶在纺织工业中的应用(八) [J]印染.20J1.37(2):43-45 [9]李燕缸，赵辅昆 纤维素酶的研究进展[J]生命科学，2005,17(5)：392-396 [10]周文龙编著,酶在纺织中的应用[M]北京：中国纺织出版社.2002 [1l]周慧祥 活性染料防拔染印花.印染.2009，(9):23-25 [12]武祥珊 印花技术与发展印染，2002，(12):44-47 [13]张宾 王炳 纺织品的拔染印花技术.染整技术，2007,29(09):10-12 [14]唐增荣 环保型拨染印花浆的研制与应用丝网印刷.2011，(4）：18-22 [15]张小照丝光棉针织成衣在乍产中的质量控制针织工艺，2006.(6)：60-63 |
