納米技術(shù)是當(dāng)今世界較為先進(jìn)的處理技術(shù)之一，毛紡織品是天然纖維織物。兩者相結(jié)合生產(chǎn)出來的面料深受人們的喜愛。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)衣著的要求也越來越高，因此羊毛織物的服用性能也越來越受人們的關(guān)注，特別是毛織物護(hù)理要求比較高，通常需要干洗，如何減少洗滌次數(shù)，方便護(hù)理和節(jié)約護(hù)理成本，就成了各精紡面料生產(chǎn)企業(yè)追求的目標(biāo)和提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。而要解決此類問題的主要方法就是要提高織物的防水、防油和防污性能。本文就精紡面料的拒水拒油納米整理工藝進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，并對(duì)其性能的影響進(jìn)行初步探討。
1試驗(yàn)織物規(guī)格與測(cè)試方法
1.1織物規(guī)格
試驗(yàn)織物規(guī)格見表l。
表1織物規(guī)格
品號(hào) | 原料成分 | 經(jīng)緯紗 | 門幅/cm | 經(jīng)緯密/根/dm | 米重/g | 組織 |
27720 | 100%毛 | 62/2×62/2 | 156-159 | 242×220 | 250 | 平紋 |
38643 | 毛52%滌48% | 72/2×68/2 | 156-159 | 233×222 | 235 | 平紋+四股紗 |
1.2拒水拒油納米整理劑
拒水拒油納米整理劑是由NAN0-A(含氟整理劑)、XAN(架橋劑)、PBN(滲透劑、)JET-LF(柔軟劑)和冰醋酸五種試劑組成。
1.3性能測(cè)試方法
拒水性測(cè)試：拒水性和抗透濕性按AATTCC22標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試：
拒油性測(cè)試：拒油性按AATCCll8-1992標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試，、
2拒水拒油納米后整理工藝
2.1后整理工藝流程
全毛品種JF28720后整理工藝流程：生修→燒毛→坯蒸→單煮→洗呢→雙煮→吸水→烘呢→熟修→中檢→刷剪→納米整理→烘呢→中檢→焙烘→罐蒸→軋水→烘呢→罐蒸→成品。
毛滌品種JF38463后整理工藝流程：生修→燒毛→連煮→cimi→雙煮→吸水→烘呢→熟修→中檢→刷剪→納米整理→烘呢→中檢→焙烘→罐蒸→軋水→烘呢→罐蒸→成品。
2,2拒水拒油納米整理乳化液的配制
2.2.1機(jī)臺(tái)清潔及準(zhǔn)備工作
(1)檢查軋槽機(jī)內(nèi)和配料桶有無銹水、油污以及殘留溶液．如有必須及時(shí)清潔。
(2)空車運(yùn)轉(zhuǎn)檢查機(jī)臺(tái)有
(3)檢查坯布的品種，嚴(yán)格按要求對(duì)好呢坯正反面進(jìn)行縫頭，保持平直：兩頭必須用適當(dāng)長(zhǎng)度的引頭布。
(4)根據(jù)需要整理布匹數(shù)進(jìn)行配液量缸數(shù)的確定．防止助劑的浪費(fèi)。
(5)將配料桶出口用紗布進(jìn)行包縛，以便過濾助劑中的雜質(zhì)。
2.2.2溶液的配制
(1)根據(jù)上機(jī)品種納米加工工藝的要求．先進(jìn)行所需四種納米助劑用量的計(jì)算和稱量工作。
(2)先在配料桶放約1／3的水．然后將所需助劑按要求的先后順序化料、加料：化料時(shí)先將助劑用冷水稀釋，倒入配料桶中，然后再將盛放助劑的容器放少量的水滌蕩，倒入配料桶，如此往復(fù)，直至助劑全部進(jìn)入配料桶；待四種納米助劑全部加入結(jié)束后，往配料桶中注入清水，按先快后慢的原則，達(dá)到規(guī)定的容積，最后加酸。
(3)先加120mL的冰醋酸，用攪拌機(jī)或攪棍攪拌均勻。然后取少量的溶液在酸度儀上進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)測(cè)定的結(jié)果追加醋酸，先適量少加，然后逐步調(diào)節(jié)、測(cè)定，直至酸度符合要求。
2.3關(guān)鍵工藝
(1)JF28720是全毛強(qiáng)捻平紋組織，濕整理時(shí)必須增加坯蒸以增強(qiáng)干爽的風(fēng)格：JF38643由于是毛滌倒比例品種，cimi前的煮呢工藝要弱，洗呢工藝要強(qiáng)，以改善手感。
(2)為了減少加工的不均勻。應(yīng)充分洗去布上的洗滌劑及其它殘留物，并使布面保持酸性(面料的pH值低于7)。
(3)拒水拒油納米整理采用浸軋法，二浸二軋，車速100m／min，軋余率約為65％左右，軋輥壓力為0-3MPa，調(diào)節(jié)好軋輥?zhàn)笥业膲毫Γ鼓嘏鹘?jīng)過軋輥后的帶液量保持一致。
(4)溶液的配制是納米整理的關(guān)鍵，溶液的各種組分必須單獨(dú)化料，按一定順序進(jìn)行添加，切不可混合化料!否則會(huì)產(chǎn)生助劑印。
(5)溶液的pH值一定要控制在3.5～4之間。
(6)控制好添加溶液的閥門量，使添加的助劑溶液緩緩注入小槽內(nèi)，并保持被呢坯帶走的溶液基本與注入的溶液量相等。
(7)經(jīng)過納米整理后的呢坯最好要經(jīng)過軋水處理，以改善手感和減
3拒水拒油納米整理工藝的優(yōu)化
根據(jù)拒水拒油納米整理溶液的組成，其中NAN0-A是主要加工劑，為含氟防水防油整理劑，弱陽離子，其結(jié)構(gòu)是單晶狀，顆粒大小約l～100nm，由于具有納米微粒所具有的小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)，同時(shí)納米微粒又具有很大的表面積效應(yīng)，所以在宏觀上相當(dāng)于有一層穩(wěn)定的薄膜，使油和水無法與面料進(jìn)行接觸，具有很強(qiáng)的拒水拒油效果：XAN是架橋
劑，主要是使納米材料與面料進(jìn)行結(jié)合，在織物的表面形成了一層膜，阻止了油污、水等物質(zhì)的滲透；JET-LF是一種柔軟劑，通過柔軟劑的多少來改善納米整理對(duì)面料手感產(chǎn)生的影響：PBN是一種滲透劑，主要是使納米整理劑能夠與面料纖維充分接觸，并且滲透到織物的內(nèi)部；冰醋酸的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH值，使溶液pH控制在3.5-4之間。五種成份的不同用量對(duì)拒水拒油納米整理的效果和手感將起到不同的影響。同時(shí)拒水拒油納米整理效果與焙烘的工藝也有很大關(guān)系，
對(duì)于拒水拒油納米溶液的優(yōu)化我們做了以下實(shí)驗(yàn)：
3.1NANO-A和XAN的影響
(1)對(duì)JF28720品種，在架橋劑XAN20g/L、滲透劑PBBO.1g/L、柔軟劑JET-LF20g／L、醋酸調(diào)鉗pH值在3.5-4的范圍內(nèi)以及170℃，20m／min的焙烘條件下進(jìn)行NAN0-A不同濃度與拒水拒油效果試驗(yàn)，見表2.
表2NANO-A不同質(zhì)量濃度與拒水拒油效果的關(guān)系
ρ(NANO-A)／(g/L) | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
拒水效果(分) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
拒油效果(級(jí)) | 4 | 4 | 5 | 6 | 7 |
通過表2可以看出，在其他條件一定的情況下，隨著NAN0-A質(zhì)量濃度的增加，拒水的效果始終保持良好的狀態(tài)，而拒油的效果則隨著NAN0-A質(zhì)量濃度的增加而效果變好，當(dāng)達(dá)到45g／L時(shí)基本能滿足拒水拒油的效果?？紤]批量生產(chǎn)過程的可行性和提高拒水拒油效果的保險(xiǎn)系數(shù)，因此我們認(rèn)為NAN0-A質(zhì)量濃度為50g/L是最
(2)對(duì)JF28720品種．在NANO-A質(zhì)最濃度為50g/L、滲透劑PBN0.1g／L、柔軟劑JET-LF20g／L、醋酸調(diào)節(jié)pH值在3.5-4的范圍內(nèi)以及170℃，20m／min的焙烘條件下進(jìn)行架橋劑XAN不同的濃度與拒水拒油效果試驗(yàn)，見表3。
表3架橋劑XAN不同質(zhì)量濃度與拒水拒油效果的關(guān)系
ρ(XANA)／(g/L) | 10 | 15 | 20 | 25 | 60 |
拒水效果（分） | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
拒油效果（級(jí)） | 4 | 5 | 6 | 6 | 6 |
通過表3可以看出，拒水的效果隨架橋劑XAN質(zhì)量濃度的變化基本不變，拒油的效果隨架橋劑XAN質(zhì)過濃度的增加而增加，但到一定程度以后就不再變化，可能是當(dāng)架橋劑XAN增加到一定程度以后，NAN0-A與纖維的結(jié)合就趨于穩(wěn)定，同時(shí)，隨著架橋劑XAN的進(jìn)一步增加，織物的手感也會(huì)逐步變硬。因此，最合適的架橋劑XAN質(zhì)量濃度為20g／L。
3.2柔軟劑JET-LF對(duì)手感的影響
在JF28720和JF38643品種上，當(dāng)NAN0-A為50g／L、滲透劑PBN0.1g／L、架橋劑XAN20g／L、醋酸調(diào)節(jié)pH值在3.5-4的范圍內(nèi)以及170℃，20m／min的焙烘條件下進(jìn)行柔軟劑JKT-LF不同質(zhì)量濃度試驗(yàn)，結(jié)果表明當(dāng)柔軟劑JET-LF為20g/L時(shí)JF28720品種的手感能滿足要求，而JF38643品種則需要在柔軟劑JET-LF為25g／L時(shí)才能滿足手感要求。
3.3焙烘工藝對(duì)拒水拒油效果的影響
當(dāng)其他參數(shù)一定時(shí)，不同的焙烘工藝對(duì)拒水拒油效果見表4
表4不同焙烘工藝與拒水拒油效果關(guān)系
焙烘工藝 | 溫度℃ | 155 | 155 | 165 | 165 | 175 | 175 |
時(shí)間/s | 90 | 60 | 60 | 40 | 60 | 40 | |
拒水效果（分） | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
拒油效果（級(jí)） | 5 | 4 | 6 | 6 | 7 | 6 | |
根據(jù)表4的結(jié)果，在相同的條件下，焙烘溫度越高，拒油的效果越好;同樣的條件下，焙烘的時(shí)間越長(zhǎng)，拒油的效果越好。但根據(jù)不同的顏色和規(guī)格，溫度越高，時(shí)問越長(zhǎng)，可
3.4最優(yōu)的納米處理工藝條件
通過上述試驗(yàn)分析，最佳的納米處理工藝為：
NAN0-A為50g／L、架橋劑XAN為20g／L、醋酸調(diào)節(jié)pH值在3.5-4的范圍內(nèi)、滲透劑PHN為0.1g／L以及焙烘工藝為170℃，20m／min，全毛品種JF28720柔軟劑JET-LF質(zhì)量濃度為20g／L，毛滌品種38643柔軟劑JET-LF質(zhì)量濃度為25g／L。
根據(jù)最佳納米處理工藝，對(duì)JF28720和JF38643兩個(gè)品種進(jìn)行了拒水拒油效果測(cè)試，整理后的拒水效果為100分，拒油效果為6級(jí)，并且具有良好的耐水性和干洗性能，結(jié)果見表5。
表5JF28720和JF38643的拒水拒油效果及耐水洗和干洗性能
織物 | 拒水效果(分) | 拒油效果(級(jí)) | ||||
成品布 | 10次水洗 | 10次干洗 | 成品布 | 10次水洗 | l0次干洗 | |
JF28720 | 100 | 90 | 100 | 6 | 4 | 6 |
JF38643 | 100 | 100 | 100 | 6 | 5 | 6 |
通過表5可以看出，兩個(gè)品種經(jīng)過10次水洗和干洗后，拒水性在90分以上，拒汕性在4級(jí)以上，仍然具有較好的防水和防油性能。
4拒水拒油納米整理對(duì)實(shí)物質(zhì)量的影響
4.1對(duì)強(qiáng)力的影響
拒水拒油納米整理對(duì)強(qiáng)力的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是納米整理使纖維表而覆蓋了整理劑薄膜，增加了纖維和紗線問的抱合力，使強(qiáng)力有所增加;二是由于在焙烘過程中要有一定的溫度和時(shí)間，使織物的紗線和纖維有損傷作用。因此我們用未經(jīng)處理布和納米整理后的成品進(jìn)行了強(qiáng)力對(duì)比試驗(yàn)、測(cè)試結(jié)果如表6。
表6JF28720和JF38643納米整理前后的強(qiáng)力變化
織物 | JF28720 | JF38643 | ||
經(jīng)向強(qiáng)力/N | 緯向強(qiáng)力/N | 經(jīng)向強(qiáng)力/N | 緯向強(qiáng)力/N | |
未整理布 | 285 | 268 | 598.7 | 518.5 |
納米整理成品布 | 269.3 | 255 | 595.3 | 514.3 |
通過表6可以看出，納米整理對(duì)強(qiáng)力有輕微的損傷，對(duì)于全毛織物
4.2對(duì)顏色的影響
通過對(duì)未整理布和經(jīng)過納米整理后的布進(jìn)行顏色比較，發(fā)現(xiàn)JF28720和JF38643-A1#的顏色(黑色)色相略偏黃綠光，差異不大，同時(shí)有一定的增深效應(yīng)?？赡苁且?yàn)榻?jīng)過納米整理后，納米顆粒的折射率比毛織物的折射率要低的原因，有納米顆粒的毛織物表面形成均勻的納米膜，降低了纖維表面的反射光，使表觀色深K/S值增大，從而使毛織物顏色加深。JF38643-B1#的顏色是中煙灰色，通過對(duì)納米整理前后的布進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)顏色變化要更大一些。由此可見，對(duì)于中淺色織物進(jìn)行納米整理，在條染拼毛和染色中一定要有一定的預(yù)留量和進(jìn)行小樣試驗(yàn)，以提高顏色的準(zhǔn)確性。
4.3對(duì)色牢度的影響
對(duì)未經(jīng)整理布和經(jīng)過納米整理后的布進(jìn)行色摩擦試驗(yàn)，結(jié)果如表7。
表7JF28720和JF38643納米整理前后色摩擦牢度對(duì)比
織物 | JF28720色牢度 | JF38643-B1#色牢度 | JF38643-A1#(級(jí))牢度 | |||
干摩擦 | 濕摩擦 | 干摩擦 | 濕摩擦 | 干摩擦 | 濕摩擦 | |
未整理布 | 3-4 | 3-4 | 4-5 | 3-4 | 4 | 3-4 |
納米整理成品布 | 3-4 | 3-4 | 4-5 | 3-4 | 3-4 | 3 |
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)．全毛織物JF28720(黑色)和JF38643-Bl#(中煙灰色)的干濕摩擦色牢度沒有發(fā)生明顯變化，但是對(duì)于JF38643-A1#(黑色)卻發(fā)生了較大的變化，干濕摩擦色牢度牢度下降了將近半級(jí)左右。因此在生產(chǎn)毛滌深色品種的拒水拒油整理時(shí)，在染色時(shí)一定要注意選擇合適的染料，合理選擇納米助劑的種類和合適的焙烘工藝，以保證色摩擦牢度的合格可靠。
5結(jié)論
通過小樣試驗(yàn)和大樣的成功生產(chǎn)，經(jīng)拒水拒油納米整理后的織物具有良好的拒水拒油效果。并且具有很好的耐水洗和干洗性能。既提高了面料的服用功能，又方便了服裝的日常護(hù)理，提高了面料的附加值和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。該類品種的開發(fā)得到了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)同，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效果。
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