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纺织品特种整理技术进展与应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在纺织品的染整加工中,特种功能整理的研究一直是层出不穷、不断发展的。除上述特种整理外,还有诸如生物酶整理、仿麂皮整理、仿毛仿麻整理、防辐射整理、高吸水性整理和纳米材料整理等。目前酶在织物后整理中的应用主要是进行纤维素和蛋白质纤维织物的高档化和高附加值化加工。控制纤维素酶处理的深度,不仅能起到抛光作用,还能进行纤维素纤维织物的减量、柔软等整理。此外,利用蛋白酶也能对羊毛织物进行抛光、柔软等处理。

纺织品特种整理技术进展与应用

纺织品的染整加工中,特种功能整理的研究一直是层出不穷、不断发展的。除上述特种整理外,还有诸如生物酶整理、仿麂皮整理、仿毛仿麻整理、防辐射整理、高吸水性整理和纳米材料整理等。

(一)生物酶整理(enzymatic finishing)

传统的纺织品的染整加工方式或多或少地采用化学品,虽经处理,但还是会对环境带来一定的负面影响,因此,人们不断尝试采用无害或少害的加工方式。利用生物酶进行织物的后整理就是染整加工的新进展之一。酶是一种生物催化剂,通常是由生物体产生的具有催化作用的一类蛋白质,它的催化功能具有专一性和高效性,反应条件温和,不需要高温、高压、强酸、强碱的作用条件,污染小。目前酶在织物后整理中的应用主要是进行纤维素和蛋白质纤维织物的高档化和高附加值化加工。

此外,淀粉酶可用于棉织物的退浆,蛋白酶可用于丝织物的脱胶以及毛织物的前处理和后整理,果胶酶可用于麻纤维的脱胶和棉织物的精练,过氧化氢酶用于氧漂后的双氧水去除等。

1.纤维素纤维织物的生物酶抛光整理 纤维素酶对纤维素有专一高效的催化分解作用,利用纤维素酶对纤维素纤维织物进行处理,使织物表面外露的茸毛首先被去除,使织物表面光洁,起到了抛光作用。控制纤维素酶处理的深度,不仅能起到抛光作用,还能进行纤维素纤维织物的减量、柔软等整理。此外,用纤维素酶进行牛仔布仿旧整理,基本可解决浮石水洗整理存在的问题,并赋予织物独特风格。

2.羊毛织物的生物酶防毡缩整理 羊毛织物由于表面鳞片层的逆向摩擦效应极易产生毡缩,利用碱性蛋白酶对羊毛进行处理,去除羊毛的表面鳞片层,可以起到防毡缩作用。传统的羊毛织物防毡缩整理的加工往往采用氯化树脂法,但该法由于产生大量的污染而逐渐被禁用。这大大促进了利用生物酶进行羊毛防毡缩的研究和应用。目前,单用生物酶处理羊毛还不能达到良好的防毡缩效果,但是先进行羊毛织物的氧化预处理再在一定条件下进行生物酶处理,已能达到良好的羊毛织物防毡缩效果。此外,利用蛋白酶也能对羊毛织物进行抛光、柔软等处理。

(二)仿麂皮整理(suede finish)

麂皮是一种小型鹿类动物的毛皮,手感柔软、丰满而富有弹性,深受人们喜爱,广泛用于光学工业和服装业,但由于天然资源有限而激发人们进行人造麂皮的研究。采用超细涤纶,以机织、针织或非织造组织结构的织物,进行一系列的染整加工即可得到仿麂皮织物。其加工流程为:超细复合纤维→织造→水洗→松弛→干燥→预定形→染色→水洗→干燥→功能整理→上浆→上聚氨酯(PU)→磨毛→定形→人造麂皮。

人造麂皮的风格和质量与加工顺序也有很大关系,可根据产品要求适当调整工艺流程。

(三)仿毛仿麻整理(wool⁃like and linen⁃like finish)

毛、麻都是人们喜爱的天然纤维,但受到自然资源的限制。仿毛、仿麻是用涤纶织物进行碱减量,再分别按照毛、麻织物的某些染整工艺进行加工,制成仿毛类或仿麻类织物。当前纺织品市场上的“胜毛” 就是一种典型的仿毛产品,其含义是它不仅有毛织物的优良性能(实际上仍有一定差距),而且在织物的抗皱性和尺寸稳定性等方面还超过羊毛织物。(www.xing528.com)

(四)防辐射整理(radiation resistant finish)

防电磁辐射纺织品主要包括金属丝和服用纱线交织织物、金属纤维和服用纤维混纺织物、化学涂层织物和金属喷镀织物等。通过防辐射整理,在织物纤维的表面形成金属离子或金属粉末的连续层,起到导电和防止射线辐射的作用。这类织物被用于电脑操作员和与射线接触的特殊场合的工作人员的防护服,也已被用于怀孕妇女的防护服。

(五)高吸水性整理(high water absorbability finish)

把高吸水性树脂整理到织物上,这类树脂是网状结构的电解质,如聚丙烯酸类高分子化合物,遇水形成溶胀状的网状结构,在网状结构链上具有一定数量的阴离子羧基,具有很强的水化能力。另外,钠离子通过水化作用也结合一定数量的水。离子的水化和网状结构的保水作用抑制了水的流动,大大提高了保水功能。高吸水性树脂的吸水保水能力能达到本身体积的几十倍甚至上百倍,它以前被用于宇航员的尿裤,目前已广泛用于婴幼儿尿布和妇女的卫生防护用品。

(六)纳米材料整理(nano⁃material finish)

纳米材料由于其特殊的结构而具有特殊的性能,被称为21 世纪最有生命力的新材料而被广泛应用于各个领域。纳米材料在纺织品整理中的应用是通过黏合剂把它固着在纤维上,由于纳米材料的尺寸极小,在溶液中极易团聚,所以纳米材料工作液的分散就是一个非常困难的问题,很难把纳米材料均匀地施加到纤维上,另外黏合剂的应用会影响织物的透气性和吸湿性,因此把纳米材料整理到织物上成为纺织行业的研究热点之一。由于纳米材料本身的性能不同,经过纳米材料整理的纺织品可以具有防紫外线、防红外线、防辐射、抗菌、拒水等不同功能。

光催化功能整理纺织品是将光催化的材料应用于纺织品,采用整理的方法,使光催化的材料固着在纤维表面,发挥光催化的功能,具有防紫外线、抗菌、自清洁、净化空气等多功能性。光催化材料目前主要的有纳米TiO2、ZnO 等受到紫外光或阳光照射后,在水分和空气存在下,能将大部分有机物、污染物、细菌等氧化分解。在纺织行业有广阔的应用前景,对开发环保高附加值的多功能纺织产品有重要意义。

超疏水纺织是指水滴在纺织品表面的接触角大于150°的纺织品。模仿荷叶结构通过低表面能物质(如有机硅、氟类化合物等)和微观粗糙结构(如纳米SiO2、ZnO、TiO2 等附着在纺织品表面)的共同作用,可实现超疏水纺织品的制备。超疏水纺织品具有独特的抗污、自清洁等性能,具有广泛的应用领域。

(七)微胶囊整理(microcapsule finish)

微胶囊技术是一种利用聚合物薄膜材料(壁材)将分散均匀的细小液滴或固体颗粒,甚至气体(统称芯材)包覆形成微小粒子的技术。这种微小粒子叫作微胶囊。将微胶囊技术应用于纺织品,可节水节能,达到环保染整的要求。目前主要有蓄热调温微胶囊、缓释智能微胶囊、智能变色微胶囊等,可实现阻燃、防缩、拒水拒油、抗静电、柔软、抗菌等功能,对开发高附加值、智能化纺织品具有重要意义。

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