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锦/氨织物抗酚黄变功能整理的研发思路及解决方案
庄育盛
梁银玉
杨中新
广东传化富联精细化工有限公司
2019/12/13
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锦/氨织物抗酚黄变功能整理的研发思路及解决方案


庄育盛,梁银玉,杨中新

(广东传化富联精细化工有限公司  广东佛山  528329)


摘  要:本文分析了锦纶/氨纶织物抗酚黄变的影响因素,对提升锦/氨织物高附价值功能性整理的研发思路的阐述及对解决锦/氨织物抗酚黄变、高温热黄变应用解决方案的推荐,从pH值、用量、温度和时间讨论了抗酚黄变剂的性能,得到了最佳的应用工艺。结果表明,锦/氨纶织物浸轧抗酚黄变剂TF-6239D 50g/L或浸渍用量5.0%,其抗酚黄变指数能达到4~5级,完全满足锦/氨纶弹力织物抗酚黄变要求;抗热黄变剂TF-621,能有效防止锦纶/氨纶织物在加工过程尤其是在热定型及压模处理时的黄变,有效改善内衣高温的抗皱性能。

关键词:解决方案;酚黄变指数;影响因素;兼容稳定性;抗皱性能


PA/EL fabric Yellowing resistance of phenol functional development ideas and solutions

Zhuang Yu-Sheng, Liang Yin-yu ,Yang Zhong-Xin

[TRANSFAR FORLAND FINE CHEMICALS(GUANGDONG) Co., Ltd.]

Abstract: This paper analyzes the nylon/spandex fabric, the influence factors of phenolic yellowing resistance to ascend PA/EL ammonia fabric high-value expounds the development way of thinking of functional finishing and to solve the PA/EL ammonia fabric yellowing resistance of phenolic yellowing, high temperature heat application solution recommendation, from pH, dosage, temperature and time to discuss the performance of phenolic yellowing agent, obtained the best application process. Results show that the silk/spandex fabric pad phenolic yellowing agent TF-6239D 50g/L or dipping dosage is 5.0%, the index of resistance to yellowing can reach grade 4~5,completely satisfied PA/EL stretch fabric yellowing resistance of phenol;Heat yellowing agent TF-621, can effectively prevent nylon/spandex fabric in the machining process especially in heat styling and molding processing of yellowing, have the effect to improve underwear anti-wrinkle properties of the high temperature.

Keywords: Solution; Phenolic yellowing index; Influencing factors; Compatible stability; Anti-wrinkle performance

 


1.前言

随着社会的进步和生活水平的提高,低质量纺织品已远远不能满足人们的需求,人们对纺织品的质量有了更多潜在的要求,拥有高质量的纺织品越来越受到人们的关注与喜爱,因而纺织行业工作者正为提高各种纺织品的质量而不懈努力着。但纺织品出现的质量问题有的存在于生产加工过程中,有的存在于包装、贮存、运输过程中,还有的存在于日常生活的使用过程中,锦/氨纶织物自开发后就因其新颖别致、平整美观、光泽鲜艳的风格和易洗快干、弹性好、不易霉蛀的性能深受消费者的欢迎。

在20世纪90年代中后期以涤纶为代表的化纤产量已超过以棉纤维为代表的天然纤维产量,而近年来开发出来的改性锦/氨纶、锦/棉/氨混纺并在锦/氨纶织物上得到广泛应用,使得锦/氨纶织物的产量和新产品不断增加。但因锦/氨纶织物产生的酚黄变使得其质量大打折扣,同时也给锦/氨纶织生产商和销售商产生了大量的经济损失。

锦纶/氨纶弹力织物含较高氨纶组分及超细锦纶纤维,具有高弹回复性、其手感柔软、穿着贴身舒适等多功能的服用性能;锦氨弹力织物是目前时装、泳装和女性内衣及运动装等服饰的首选面料,在纺织品市场上的重要性与日俱增。白色或浅鲜艳色纺织品在整理、贮存和运输过程中的泛黄问题非常棘手,含有弹性氨纶织物受各种因素影响而泛黄,严重影响纺织品的外观和使用性能;同时引起纺织品整理商,服装生产商或最终用户之间的索赔纠纷或摩擦等。

因此,近年来,纺织品酚黄变色评估所受重视程度不断增加,国外较大的面料采购商如Marks&Spencer、Adidas等纷纷将纺织品酚黄变评估这一指标纳入验货合同,解决如锦/氨纶织物这一类纺织品出现的酚黄变问题已成为国内纺织行业工作者的研究热点。

1.1 PA/EL锦/氨织物发生黄变问题的简述

超细锦纶/氨纶织物经常会产生因热定型及模杯/压模热加工等高温热处理引起的纤维降解和黄变、储存酚黄变及其他黄变(如增白剂、染料及固色剂和柔软剂受光热黄变、臭氧黄变、烟熏黄、pH值变化导致黄变)等问题;特别在浅色、鲜艳色泽和增白(漂白)锦氨织物上。

1.2 抗储存黄变及抗酚黄变的影响因素

锦纶/氨纶弹力织物白色或浅色纺织品的贮存过程泛黄现象,这也与BHT类受阻酚有关;在贮存和运输过程中,织物与包装材料相互接触,从包装材料上也会逸出BHT类受阻酚与受热致黄的情况一样,这类物质与NOx作用生成黄色化合物,可能是NOx附着在苯环上或间接地与NOx氧化作用。一般来讲,影响酚黄变主要有以下几个因素:

(1)光、热(包括热定型及压模加工)造成尼龙织物的纤维断键分解,从而引起泛黄。

(2)空气中的氮氧化合物NOx引起尼龙织物氨基氧化,生成黄色物质,导致泛黄。

(3)面料偏碱性,较容易引起的泛黄,pH<6一般不会引起黄变。

(4)包装用聚乙烯塑料薄膜里有一种抗老化剂,化学名称为2、6二异丁基苯酚(BHT),苯酚类物质在一定条件下发生化学反应形成一种含硝的黄色有机化合物,使织物泛黄。

(5)高温环境下会因为纤维的氧化、纤维和纺纱润滑剂、纤维上的不纯物而造成黄变。其他的黄变问题可能发生于合成纤维织物压模时,尤其是女性贴身内衣裤(如PA/EL胸罩)。一些抗黄变产品对克服这类的问题有极大的帮助。

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2.试验

2.1 织物、助剂及材料

织物:28% 40D氨纶+72% 30D/34F锦纶增白弹力针织物,165cm,182g/m2

助剂:抗酚黄变剂TF-6239D、亲水肤感硅油TF-4879(传化富联);国外某公司APY。

材料:抗酚黄变试纸,PVA塑料板。

2.2 设备仪器

Rapid气压电动小轧车,101A-3电热鼓风烘干箱,电脑测配色仪,Rapid实验定型机,pHS-3C酸度计。电子天平(温州大荣纺织仪器),BK-ZC型小轧车(正通染整设备),X-RITE电脑测色仪(美国爱色丽),LABTEC小型定型机(温州大荣纺织仪器),鼓风烘箱(广州番禺信力机械厂)。

2.3 试验工艺

2。3。1 抗酚黄变整理工艺

(1)浸轧工艺

锦氨增白针织物→浸轧抗酚黄变剂Xg/L(轧余率70~80%,调节pH值)→烘干(100℃温度)→焙烘(165℃~170℃温度、时间60~120sec)→回潮、评级。

(2)浸渍工艺

锦氨增白针织物→浸渍抗酚黄变剂 X%(o。w。f),调节pH值。

工艺条件:70℃~75℃*30min→烘干(100℃温度)→焙烘(160℃温度、时间60~120sec)→回潮、评级。

2.4 测试方法与标准

2.4.1 抗酚黄变效果测试

按照ISO X18:2007《纺织品 色牢度试验 第X18部分:材料酚黄变可能性的评定》测试方法;用GB251评定沾色用灰色样卡评定测试布样的沾色等级:5级沾色最小、抗酚黄效果最好,1级沾色最大、抗酚黄效果最差;并将已测试抗酚黄变效果的布样,用Datacolor SF-650电脑测色仪测试白度值,白度值越高,表示抗酚黄效果越好,反之白度值越低,表示抗酚黄变效果越差。

2.4.2 织物成品pH值

按照ISO3071:2005纺织品水萃取液pH值测定进行。

3.结果与讨论

3.1抗酚黄变剂用量对抗酚黄变效果的影响

按照2.4.1抗酚黄变整理工艺,使用不同用量的抗酚黄变剂对增白锦/氨纶织物(白度值101.8)进行浸轧处理,分别测试锦/氨纶织物抗酚黄整理后布样白度及抗酚黄变效果评估。

表1  抗酚黄变剂TF-6239D用量对抗酚黄变效果的影响

Table 1  dosage of phenol yellow agent resistance against phenolic yellowing effect

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由表1可知,加入抗酚黄变剂TF-6239D能有效改善锦纶针织物的抗酚黄变效果,其原因是有效封锁锦纶纤维上的氨基而阻断了与空气中NO2、SO2等的接触,抑制织物吸收丁基化羟基甲苯类衍生物。

对于白色锦/氨纶织物,随着抗酚黄变剂TF-6239D用量增大,其抗酚黄效果越好;当TF-6239D用量达到5.0%(o.w.f)以上时,抗酚黄效果达到4级;随着用量增加至6.0%,其抗酚黄变效果达到4~5级,APY随着用量增加,提升酚黄变效果不明显。

3.2 pH值对抗酚黄变效果的影响

按照2.4.1抗酚黄变整理工艺,采用用量5.0%(o.w.f)的抗酚黄变剂对增白锦/氨纶织物进行浸轧处理,将溶液pH值调整在不同的酸度;测试pH值对(增白)锦/氨纶织物抗酚黄整理后布样白度值及抗酚黄变效果(评价);抗酸酚黄变效果见表2。

表2  pH值对抗酚黄变效果的影响

Table 2  phenolic yellowing effect influenced by pH value

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表2可知,pH值对锦/氨纶抗酚黄变效果有着一定的影响,随着pH值逐渐降低,有助于抗酚黄变效果的提升。这是由于在不同的pH值条件下,聚酰胺纤维所带电荷不同所致;PH值越低(酸性越强),其纤维正电性增强,对阴离子型抗酚黄变剂的吸附能力逐渐加强;环保纺织品的质量要求,布面pH值也是一重要指标(pH=4.5~7.0)。

为此,选择TF-6239D整理液pH值4.5~5.5能获得极佳的抗酚黄变效果。

3。3 浸渍温度对抗酚黄变效果的影响

按照2。4。1抗酚黄变整理工艺,使用5%(o。w。f)用量的抗酚黄变剂对增白锦/氨纶织物进行处理。针对浸渍工艺,通过调整处理浴温度,测试抗酚黄变剂的抗酚黄变效果,结果见表3。

表3  浸渍处理温度对抗酚黄变效果的影响

Table 3  dip phenolic yellowing effect is influenced by temperature

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由表3可知,处理温度对抗酚黄变效有一定影响;在同等用量5%(o.w.f)条件下,抗酚黄变剂TF-6239D处理浴的温度65~75℃时,锦/氨纶织物抗酚黄变效果为4~5级。

3.4 处理时间对抗酚黄变效果的影响

按照2。4。1抗酚黄变整理工艺,用量5%(o。w。f)的抗酚黄变剂对增白锦/氨纶织物进行处理;针对浸渍工艺,调整处理时间,测试抗酚黄变剂的抗酚黄变效果,结果见表4。

表4  处理时间对抗酚黄变效果的影响

Table 4  phenolic yellowing effect influenced by processing time

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由表4结果可以看出,进行抗酚黄变整理时,处理时间短,抗酚黄变剂不能充分地被织物吸收,效果降低;处理时间过长,不利于提高生产效率。抗酚黄变剂TF-6239D整理浸渍工艺的处理时间,以25~30min为最佳,APY随着处理时间延长抗酚黄变效果有所下降。

3.5 抗酚黄剂与嵌段硅油复配的影响

抗酚黄剂TF-6239D具有优异配伍性,可与不同硅油及软片面复配使用,以亲水硅油为最佳,但提升用量会影响抗酚黄变性能,结果见表5。

表5  TF-6239D与柔软剂复配效果

Table 5  Combined effect of TF-6239D and softening agent

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由表5可以看出,纺织品在柔软整理过程中,可以适当加入抗酚黄剂TF-6239D;一般添加为5~10g/L,既能有效改善酚黄变效果,加入本司高稳定性低黄变亲水肤感硅油TF-4879提高氨纶织物的吸湿性能,又能保证柔软剂手感以及稳定性。

3.6 织物洗水对抗酚黄变效果的影响

耐洗性是评判抗酚黄变效果的标准之一,按照2.4.1抗酚黄变整理工艺,根据AATCC-135标准,测试抗黄变剂的效果,结果见表6。

表6  抗酚黄变剂的耐水洗测试

Table 6  phenolic yellowing agent of water resistance test

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由表6可知,经过一定程度的水洗之后,抗酚黄变剂TF-6239D果并没有明显下降,抗酚黄变仍然保持在4级左右,符合锦/氨纶弹力织物的染整高品质要求,而APY经过水洗后,抗酚黄变效果下降较为明显,5次水洗后降至2~3级。

3.7 锦氨织物的防酚黄变的有效应用解决方案

3。7。1 避免碱性条件,所以多年前用柠檬酸来作防黄处理。

3.7.2 防止包装材料中的BHT溢出及形成硝基化合物。酚黄变剂(如防酚黄变剂TF-6239D、抗热酚黄变剂TF-621)主要是防止此类物质引起的黄变:通过与锦纶上的阳离子基团结合,封住阳离子基团,防止生成的黄色物质沉淀与织物;通过优先与NOx反应生成无色物质。

3.7.3 防酚黄变处理工艺:

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表7  抗酚黄变剂整理对白色及色织物鲜艳度的影响

Table 7  phenolic yellowing agent resistance finishing effects on color fabric brilliance 

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3.8 抗热黄变的解决方案应用实例推荐

3.8.1 抗热黄变剂TF-621,能有效防止尼龙及其混纺织物在加工过程中暴露于各种高温时出现荧光增白织物黄变问题,尤其是在热定型及压模处理时的黄变。

3.8.2 抗热黄变处理工艺(浸轧法)

抗热黄变剂TF-621:3~6g/L

最佳pH值:4.0~5.0(建议使用柠檬酸)

工艺条件:一浸一轧,205℃×80S压模试验。

表8  抗热黄变剂整理对内衣抗皱性能及黄变的影响

Table 8  heat yellowing agent finishing effects on underwear crease resistance and yellowing

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由表8可以看出,含锦纶/氨纶弹力织物添加抗热黄变剂,能使织物定型充分,可有效改善内衣高温的抗皱性能,无添加抗热黄变剂的织物,严重发黄。

4.结语

(1)抗酚黄变剂TF-6239D能有效防止锦纶/氨纶弹力织物包装贮存及运输过程泛黄现象,特别推荐用于白色和浅色、浅鲜艳色;可获得良好品质(亮白和色泽鲜艳度)抗酚黄整理效果,锦纶/氨纶织物黄变最小,达到4~5级。

(2)抗酚黄变剂TF-6239D可采用吸尽法和增白或染色同浴使用,也可在锦纶织物加白或染色后浸轧法进行加工;锦纶弹力织物的抗酚黄变效果与抗酚黄剂的用量、工作液pH值及整理工艺条件有着直接关系,抗酚黄变剂TF-6239D随着用量增加,抗酚黄变性能直线上升。

(3)柔软剂对酚黄具有一定的影响,主要跟柔软剂本身种类相关,实践证明,选用氨值较低,三元嵌段硅油以及离子性弱的软片等对酚黄变效果影响相对较小。

(4)调节工作液pH为弱酸性,能适当改善酚黄变,达到纺织品出口要求。

(5)纺织品在柔软整理过程中,可以适当加入抗酚黄剂TF-6239D;推荐本司高稳定低黄变超亲水肤感硅油TF-4879可提高氨纶织物的吸水润湿性能,既能有效改善酚黄变效果,又能保证柔软剂手感以及稳定性。

(6)抗热黄变剂TF-621,能有效防止锦纶/氨纶织物在加工过程、尤其是在热定型及压模处理时的黄变,有效果改善内衣高温的抗皱性能。

 

参考文献:

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[3]彭志忠,锦/氨纶弹力织物抗酚黄变整理工艺探讨.CTA, 2018,04期.

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[5]谢南平,陆必泰.锦纶弹力织物抗储存黄变整理[J].印染,2013,09(032):32-33.

[6]刘浩,张帆.BASF抗黄变剂在涤纶针织物的应用,湖南工程学院化学化工学院,毕业论文设计,2015,03,20.

 

作者简介:

庄育盛,纺织工程及精细化工工艺学专业,高级工程师,长期从事前处理到后整理纺织化学品的研发及应用研究工作,擅长纺织化学品的结构设计、合成工艺路线的优化及原料应用性能分析、检测、 筛选。

曾多次在国内行业杂志发表过相关的文章和论文,如《印染》、《纺织化学品》、《针织工业》、《印染助剂》、《CTA中国纺织助剂》、广东纺织助剂行业协会、浙江省纺织印染助剂行业年会论文集等,并多次获得优秀论文奖,拥有多项发明专利。

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