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如何解决弹性牛仔产品的水洗失弹问题

来源: 发布日期:2019-07-19 284

 

 

 

 牛仔成衣产品洗水加工中,牛仔面料经常会出现失弹问题,需要后续回修,严重时无法回修,最终导致成衣降价或报废。对于市场上的牛仔产品,其使用的原材料主要有棉纤维、麻纤维、粘胶、天丝、羊毛、涤纶、蚕丝、竹纤维和氨纶等,还有一些其它的新型材料。不同的纤维,其面料在洗水加工中失弹的原因有较大差异,其原因可主要归结为氨纶损伤造成失弹和非氨纶纤维造成失弹。

1 氨纶损伤引起的面料失弹

含氨纶牛仔面料,一般都是以氨纶为中心的包芯纱或包覆纱。在染洗加工中,聚醚软段型氨纶的耐酸性好,但在稀盐酸和硫酸中会发黄;聚酯软段型氨纶的耐酸性好,但在热碱中会快速水解;聚醚型聚氨酯不耐氯,对含卤素的化学药剂比较敏感,容易出现降解。另外,在耐热性方面,聚醚类氨纶的氢键结合较弱,在湿热条件下定形效果不理想;聚酯类氨纶的热塑性好,热定形效果较好,但耐热性差。具体的理化性能见表1。

表1 聚氨酯弹性纤维的理化性能

性能

聚醚型(莱卡)

聚酯型(维林)

断裂强度/( cN.dtex-1)

0.618~0.794

0.485~0.574

延伸度/%

480~550

650~700

回弹率/%

95(伸长500%)

98(伸长600%)

耐热性

 

 

150℃发黄,175℃发黏

 

 

150℃后热塑性大大增加,弹性

减小,190℃强力下降,最后纤维断裂

耐酸碱性

耐酸,在稀盐酸和硫酸中发黄

耐冷稀酸,不耐热碱液

含卤素化学溶剂

比较敏感,容易出现降解

良好

耐溶剂性

良好

良好

耐磨性

良好

良好

    根据聚氨酯纤维的物理化学性能,含氨纶的弹力牛仔产品在洗水过程中引起失弹,主要是洗水加工中由于工艺配方或操作不当,导致氨纶发生断裂、溶解等现象,最终引起失弹,具体失弹原因和解决措施见表2。

表2 氨纶失弹的原因与解决方法

  加工工序

    导致失弹的原因

    解决方法

    漂洗

氨纶不耐氯漂白剂,在次氯酸盐溶液中会形成氮一氯结合而使纤维损伤,聚醚型氨纶的损伤更严重。

漂洗时缸内水温过高或时间过长时,氨纶都会出现降解,导致面料失弹。

  (1)做好生产前测试; 

(2)生产中漂水必须调配后方能注入缸  内,禁止直接加料;

  (3)必须在设备转动条件下加入漂水,  以防止局部浓度过高引起失弹;

  (4)加强在线工作的人员管理,监测生产状况,防止加工温度或时间超过工艺要求引起质量问题。

高温定形整理

氨纶的弹性模量都不高,且随温度升高而不断下降,聚醚型氨纶的降低更严重。高温或多或少会引起聚合物降解,导致氨纶纤维内部结构遭到不可逆的损伤。当加弹牛仔产品上树脂后进行焙烘,容易因设定温度过高、炉体内温度不均匀、炉温显示与实际温度有偏差、加工温度过长等原因,导致纤维降解、面料失弹。

  (1)先取样测试后,再进行批量加工;

  (2)生产中注意监测加工温度、时间,防止氨纶熔断:

  (3)焙烘时要确保炉内温度正常;定期对设备进行调试,并确保炉内各区域温度一致,防止局部温度过高或过低;

  (4)对于前道一些带氯加工的成衣要注意做好清洗工作,防止因面料上的氯残留,在焙烘时氯释放导致氨纶降解。

使用各种助  剂的工序

氨纶的耐溶剂稳定性一般都较好,常用溶剂不会对其产生作用。但某些化学溶剂对其有溶解作用,特别是在高温下。一些不饱和油,例如松节油及耐晒油(亚油酸酯等),也会使其溶胀,降低强力。在洗染加工过程中,常使用各种表面活性剂,且目前这些助剂多为复配产品,其中一些也会对氨纶吸附,有的起载体作用,有的还会改变氨纶的性能,引起面料失弹。

  (1)先取样测试后,再进行批量加工;

  (2)生产中注意监测。

牛仔产品洗染加工中,一旦出现因氨纶降解而导致失弹的情况,基本是无法修复的,因而必须做好生产前试样,确保大生产时不会出现质量问题。

2 非氨纶纤维引起的面料失弹

2.1 吸湿失弹

    纤维素类纤维主要包括棉、麻、粘胶、天丝和竹纤维。与其它纤维相比较,纤维素纤维吸湿能力较强,容易出现异向膨胀(对纺织纤维而言,吸湿后溶胀,并呈现各向异性,即长度和直径的变化率相差较大,见表3),尤其是吸湿能力强的再生纤维素纤维(如粘胶、天丝等),其结果是纤维素纤维吸湿后呈现明显膨胀。而氨纶吸湿较小,膨胀率较小。纤维的共同膨胀导致纤维的活动性能降低,且纤维素纤维会挤压氨纶。织物表现为缩水率增大,变厚变短。纤维素纤维的异向膨胀,使得氨纶被严实包覆着。当产品烘干后,由于纤维素纤维的弹性回复能力较差,大分子无法恢复到原来的位置,只能停留在经过水处理的位置,造成棉氨纤维间活动性降低,引起面料“假失弹”。除了纤维的性能外,纺纱方式、纱捻系数、织物密度和紧度等也会对吸湿后面料的弹力产生影响。从本质上分析,单纯的吸湿对氨纶并无损伤,因而可以进行弹性回复处理。

解决吸湿失弹,可见先将这种“失弹”牛仔服装放入水洗机内,无需加水,蒸汽间隙性转机约2min,然后取出放入烘干机;再用高温(ll0℃以上)返烘一次,待尺寸接近时停炉,自然冷却后即可包装。其目的是让棉纤维通过蒸汽处理后,解除由于原工序造成的纤维内部分子间作用力得到缓解和释放,使受吸湿影响被改变的分子位置恢复到正常状态。棉纤维恢复到正常状态,释放氨纶,使氨纶复弹。

图片1 

 

2.2 酶处理失弹

    由于牛仔产品风格、手感和提高面料外观质量的需要,含纤维素纤维的牛仔产品都会进行酶处理。纤维素酶的作用是使其分子与织物表面伸出的纤维发生结合,使牛仔织物表面的靛蓝染色层变松。同时,纤维素酶削弱了纤维表面突出的小纤维,使之极易从纤维上断裂。变松的染色层再在洗水设备中,通过织物与织物之间或织物与设备间发生摩擦,使织物表面的一部分靛蓝染料由于纤维的脱落而掉色,最终获得织物颜色变浅的效果,此过程一般不伤及衣物。但是在加工过程中,技术人员发现此处理过程中部分牛仔产品也存在失弹问题。

    目前,牛仔洗水加工所使用的酵素(酵素水)一般都是复配配方,其含有各种不同类型的酶,分结构、分子体积及对纤维素的分解能力都有差别。在实际生产中,以棉氨牛仔产品为例,酵素不仅会作用于表面伸出的纤维,部分相对分子质量小的纤维素酶也会渗透到织物内部,作用于质量较差的纤维(如棉纤维中的不成熟纤维和过成熟纤维)和强力较薄弱的部分(如无定形区和结晶区边缘部分)。

    一方面,织物经酶处理后表面的绒毛被除去,非正常成熟的棉纤维也一同被除去,理论上这样会改善面料的外观质量。实际上,由于织物内部的部分棉纤维被除去,尤其是对于一些本来等级就不高或者原料中掺入“再生棉纤维”的牛仔面料,本该被包覆着的氨纶可能部分暴露在外,加工时就会直接与各种药剂作用,并与设备发生摩擦,容易受到伤害,导致失弹。

    另一方面,由于加工过程中加入的酵素量太大、作用时间过长或助剂供应商所给的酵素成分比标示的高,酵素酶中相对分子质量较小的部分就会深入到纤维内部,作用于无定形区和结晶区边缘部分,导致这些区域受损。从宏观角度来说,无定形区的减少会提高纤维素纤维单位面积强力,但也会增加纤维脆性,纤维容易折断,并最终引起面料失弹。

    酶处理后的失弹问题属于纤维损失,所以一旦产生质量问题很难修复。因此加强生产前试样;确定好酶用量、温度和时间、pH值等工艺条件;生产中加强在线工作人员的管理,确保工艺落实等,都是质量安全的保障。

2.3 含羊毛产品的失弹

    含羊毛纤维的牛仔产品,在洗染加工中发生失弹,主要是由羊毛纤维特有的毡缩性和可塑性造成的。羊毛纤维具有表面鳞片结构,且鳞片具有方向性,顺逆方向具有不同的摩擦因数,在一定温湿与机械外力的条件下,毛纤维会产生蠕动,纤维间相互镶嵌,紧密纠缠毡合。此外,羊毛的高度拉伸与回复性能,以及稳定的天然卷曲性能,也促使羊毛缩绒。羊毛的缩绒性最终在洗染加工中,造成羊毛将所包覆的氨纶紧紧裹住,降低了氨纶的活动性,引起面料失弹。

因为羊毛产品的缩绒性不具备可逆性,缩绒后将不能恢复到原来的状态,也就意味着这种情况下无法复弹。在加工中尽可能降低含羊毛牛仔产品的设备运转速度,使用羊毛专用染化助剂是降低失弹率的有效方法。如果含羊毛牛仔面料中的羊毛预先经过羊毛丝光整理,就基本不会出现由于毡缩引起的失弹问题。

3 小结

牛仔服装风格的特殊性决定了其洗染加工生产工艺的特殊性,其生产工艺包括纤维原料与纺纱、牛仔纱线的浆染、牛仔面料的后整理等多方面。

牛仔产品原料和整理方式日新月异,尤其是各种功能性染料助剂的发展,正引领着牛仔产品走向个性化、功能化,要提高牛仔产品的竞争力,降低牛仔产品洗染加工后失弹问题的产生,必须从源头上对纤维和面料进行分析,生产前对各种染化料助剂进行测试,设定好最佳工艺,生产中加强一线工作人员的操作管理,及时发现问题,才能提高产品质量。

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参考文献:

    [1] 宋心远.氨纶的结构、性能和染整(二)[J].印染,2002,28(12):35-38.

    [2] 宋心远.氨纶的结构、性能和染整(一)[J].印染,2002,28(11):30-35.

    [3] 蔡再生,纤维化学与物理[M].北京:中国纺织出版社,2009:217-218.

    [4] 居乃琥.酶工程手册[M].北京:中国轻工工业出版社,2011:560-561.