黏合劑ST309改善緯編針織面料緯斜

姚春嬋，張翊翔，張勁峰，魏乾陽，孫月平

（1.紹興孚亨紡織科技有限公司，浙江紹興 312030；2.紹興市柯橋區西紡紡織產業創新研究院，浙江紹興 312030；3.寧波大學，浙江寧波 315211；4.浙江新建紡織有限公司，浙江紹興 312071）

伴隨著人們審美觀點和生活水平的提高，休閑服裝采用緯編針織面料越來越多樣化，消費者不光對針織面料的內在指標要求嚴格，而且對外觀質量提出了更高的要求，要求顏色均勻、紋路平整、穿著舒適和結構微彈。緯編針織物在生產過程中出現緯斜是不可避免的，特別是單面織物更加明顯。單面針織物發生緯斜的原因有：（1）圓緯機在編織時采用88/96/102 路進紗線，若機器轉向與紗線捻向一致，面料在編織時就會形成一定的緯斜。（2）后整理過程中，特別是服裝水洗時，紗線捻度越大，形成的解捻力就越大，就會產生較大的緯斜。紗線越細所需的捻系數越大，織物越輕薄或者越疏松；面料在水中的解捻力越大，越容易造成緯斜。單面織物的解捻力都在同一個方向，而雙面織物正反兩面的解捻力可以相互抵消，因此單面織物容易產生緯斜。（3）采用路數多的圓緯機編織也容易產生緯斜。在紡紗和編織等過程中，針織面料由于受到各種機械力殘留不少內應力，做成服裝后進行水洗處理時，纖維遇水會膨脹，在松弛收縮過程中使服裝的內應力消除，用滾筒式烘干機烘干時，服裝只能通過布面的扭曲變形達到平衡，從而形成緯斜。如果面料緯斜嚴重，裁剪后做服裝就會帶來一定困難。因此，面料緯斜必須控制在國家標準范圍內。何碧霞［1］提出了面料產生緯斜與圓緯機的轉向、手感的柔軟度、紗線的捻度、織物的結構以及濕熱定形工藝等有關。緯斜可以通過原料的選用、織物組織結構的設計、織造和后整理等工藝的改變進行調整。陳美容等［2］提出通過蒸汽在高溫高濕條件下對紗線進行定形來提高紗線的捻度穩定性，從而改善緯斜。彭立云等［3］通過樹脂整理的方法來改善緯斜，經過整理后緯斜率由原來的12.6%降低為3.4%，緯斜率改善了73%，多次水洗后仍然滿足客戶對產品外觀性能的要求。嚴瑛［4］通過棉織物反向拉斜15%，在絲光過程中利用棉纖維的溶脹收縮增強紗線間的摩擦力，通過面料緊縮來提高穩定性。成品按順斜1%～3%定形，能夠調整絲光前的反向拉斜。由于棉織物做絲光時反向拉斜，服裝水洗時扭曲很小，通過這種方法可以改善緯斜。彭巧玲［5］提出運用定形機沿斜紋反方向喂入，通過濕熱定形，控制服裝的洗后緯斜。王薇等［6］提出在定形時通過加入免燙樹脂整理的方法將織物反向拉斜的狀態固定下來，這種作用是耐久性的，經過多次水洗測試后仍然有效。姚春嬋等［7］提出在130 ℃下通過黏合劑ST308E 將紗線內部斷裂的毛羽和相鄰線圈粘合起來，阻止紗線解捻，從而改善面料的緯斜。

本實驗采用柔軟性黏合劑ST309，通過定形機的軋烘和熱轉移的熱壓，探討緯編針織面料改善洗后外觀緯斜的問題。聚丙烯酸酯與端酰氧基羥乙基硅油通過縮合反應生成的ST309 是一種自交聯型柔軟性黏合劑，具有良好的滲透性和耐磨性能，擁有柔軟、高彈和滑爽的手感以及優良的耐摩擦色牢度，防靜電且不沾灰塵［8］。面料在130 ℃以上發生自交聯粘合反應（反應式如下）。在壓力的加持下，讓紗線由圓形變成扁平狀，通過ST309 粘合面料間的毛羽，增強相互間的摩擦力，有效阻止紗線解捻，得到柔軟的手感，改善面料的緯斜。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：全棉18 針織單面汗布（28.2 tex，單位面積質量185 g/m2，紹興孚亨紡織科技有限公司），螯合分散劑ST121、皂洗劑ST233、親水陽離子季銨鹽硅油柔軟劑ST420、環保型無甲醛固色劑ST210、柔軟性黏合劑ST309（四川益欣科技有限責任公司），氧漂穩定劑、精練酶（傳化智聯股份有限公司），冰醋酸、雙氧水、元明粉、純堿、小蘇打（紹興和雨貿易有限公司），活性黑WNN、活性紅3BF（浙江勁光實業股份有限公司），活性橙C-3R（國營泰興染料化工總廠）。

儀器：染缸［三技精密技術（廣東）股份有限公司］，YLD-2000 數顯電熱鼓風烘箱（佛山市南海區宏信機械設備有限公司），熱轉移機器ZS-BD600/2000（東莞市至上印花機械有限公司），YG026C 電子織物強力儀（南通三思機電科技有限公司），標準光源燈箱（深圳市天友利標準光源有限公司），YG511D 型織物起球/勾絲儀、SW-24 型耐洗色牢度試驗機（寧波紡織儀器廠），立信門富士定形機（德國Monforts 公司），Y（B）571C 型色牢度摩擦儀（溫州市大榮紡織儀器有限公司）。

1.2 工藝流程

前處理（精練酶3.5%，雙氧水5%，氧漂穩定劑0.8%，螯合分散劑ST121 1.2%，皂洗劑ST233 2%，95 ℃，35 min，浴比1∶4；冰醋酸0.6%，除氧酶0.2%，40 ℃，20 min，浴比1∶4）→染色［活性黑WNN 5%，活性紅3BF 0.06%，活性橙C-3R 0.5%，螯合分散劑ST121 1 g/L，元明粉50 g/L，純堿25 g/L，60 ℃，60 min，浴比1∶4］→中和（冰醋酸0.5 g/L，50 ℃，10 min，浴比1∶4）→皂洗（皂洗劑ST233 0.7 g/L，90 ℃，20 min，浴比1∶4）→固色［環保型無甲醛固色劑ST210 2.5%，50 ℃，20 min，浴比1∶4］→低溫烘干（柔軟性黏合劑ST309X，溫度110 ℃，機速22 m/min）→熱壓（140 ℃，熱壓輥壓力0.35 MPa，機速15 m/min）→成品布定形（親水陽離子季銨鹽硅油柔軟劑ST420）。

1.3 測試

1.3.1 洗后緯斜

洗后緯斜是服裝洗后外觀的變化情況，參考AATCC 179 對洗后成衣扭曲實施倒T 形法檢測，測量示意圖如圖1 所示（其中，OP 是水洗前MN 的垂線；OP'是水洗后MN 的垂線）。

圖1 洗后緯斜測量示意圖

按照下列公式計算服裝的洗后緯斜（左斜為正，右斜為負）：

1.3.2 頂破強力

參考GB/T 19976—2005《紡織品頂破強力的測定鋼球法》進行測試，測試5次，取平均值。

1.3.3 折皺回復角

參考GB/T 3919—2008《紡織品織物折痕回復性的測定回復角法》，在25 ℃、相對濕度65%條件下進行測試。

1.3.4 耐摩擦色牢度

參考GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》進行測試。

1.3.5 耐水洗色牢度

參考GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》進行測試。

1.3.6 抗起毛起球性能

參考GB/T 4802.3—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測試第3部分：起球箱法》進行測試。

2 結果與討論

2.1 影響緯斜的因素

2.1.1 ST309用量

由表1 可知，緯編針織單面汗布未經ST309 處理時，洗后緯斜為15.25%，緯斜嚴重，嚴重超出標準。加入柔軟性黏合劑ST309 后，緯斜明顯改善，當ST309用量達到2%時，已經能夠達到緯斜的測試要求。當ST309 用量達到4%時，折皺回復角大幅上升，面料手感相對變硬。故ST309用量選擇3.5%左右為宜。

表1 不同柔軟性黏合劑ST309 用量下的洗后緯斜

2.1.2 熱壓溫度

由表2 可知，針織面料緯斜隨著熱壓溫度的升高而降低，但是到140 ℃后，降幅變小。這是因為ST309是一種新型的柔軟性自交聯黏合劑，130 ℃時，交聯劑開始發生自交聯反應，黏合劑和交聯劑成立體網狀薄膜，把紗線上的毛羽相互粘合在一起，在熱壓力的作用下與相鄰紗線上的毛羽也糾纏在一起，增強摩擦力，阻止紗線解捻，從而改善緯斜。從節能減排的角度考慮，熱壓溫度選擇140 ℃為宜。

表2 熱壓溫度對緯斜的影響

2.1.3 熱壓輥壓力

由表3 可知，針織面料緯斜隨著熱壓輥壓力的升高而降低，但是到0.35 MPa 后，降幅變小。這是因為通過熱壓輥的壓力，紗線由圓形變成扁平狀，增大了橫截面積，壓力越大，橫截面越扁平。交聯劑在超過130 ℃時發揮交聯作用，黏合劑和交聯劑成立體網狀薄膜，對紗線內部的毛羽起粘合作用，在持續熱壓力的加持下，紗線邊緣較長的毛羽可以與相鄰線圈的毛羽發生粘合，增強摩擦力，進一步阻止紗線解捻，從而改善緯斜。這個特點對針織物防脫散性能也有一定的提高作用。含氨綸的織物通過預定形使氨綸線圈發生熔融粘合，形成穩定的網狀粘連結構，能夠提高線圈間的穩定性，這就是氨綸針織物沒有緯斜這一說法的原因［10］。雖然0.40、0.45 MPa 對緯斜有改善作用，但是熱壓輥壓力太大導致黑色面料受壓后起鏡面反射，影響顏色的色光，所以熱壓輥壓力選擇0.35 MPa為宜。

表3 熱壓輥壓力對緯斜及顏色的影響

2.1.4 熱壓機速

由表4 可以看出，隨著熱壓機速的增加，洗后緯斜效果就越差。這是因為ST309 中的交聯劑在130 ℃以上才發揮自交聯作用，完全發揮作用需要一定的時間，機器速度越快，反應時間越短。但是15 m/min后，改善緯斜的效果不是很明顯，從能耗和經濟角度考慮，熱壓機速選擇15 m/min 為宜。

表4 熱壓機速對緯斜的影響

2.2 各項指標對比

由表5 可知，與普通工藝流程處理的面料B 相比，經過ST309 工藝流程處理的面料A，緯斜、各項色牢度、頂破強力和抗起毛起球性能都有所提升。頂破強力和抗起毛起球性能的改善是因為ST309 對紗線內部的毛羽和線圈起粘合作用，通過黏合劑和交聯劑成膜，機械地固著在織物表面，形成立體網狀薄膜，增強了纖維間的摩擦力。各項色牢度提高的原因是ST309 在高溫定形時形成立體網狀薄膜，把游離在纖維表面以離子鍵、偶極作用、范德華力、氫鍵結合的染料固著在薄膜內部，從而改善色牢度，特別是耐濕摩擦色牢度的提升尤為明顯。

表5 不同工藝流程處理后的各項指標對比

3 結論

（1）采用柔軟性黏合劑ST309 改善緯編針織面料的緯斜，優化工藝為：ST309 用量3.5%、熱壓溫度140 ℃、熱壓輥壓力0.35 MPa、熱壓機速15 m/min。經過此工藝處理后，面料的各項指標均能達到國家標準，既經濟又節能。

（2）緯編針織面料在熱壓力的加持下內部紗線由圓形變成扁平狀，ST309 在超過130 ℃發揮交聯作用，在毛羽和線圈周圍形成立體網狀薄膜，增大紗線的橫截面積，增強紗線間的摩擦力，減小紗線解捻的概率，從而改善面料的緯斜和增加頂破強力。

（3）ST309 把游離在纖維表面以離子鍵、偶極作用、范德華力、氫鍵結合的染料固著形成立體網狀薄膜，對各項色牢度和抗起毛起球性能都有所提升，尤其是耐濕摩擦色牢度能夠提升1級。