织物整理的特点

在人类发展的历史长河中，纺织生产几乎是与农业生产同时开始的，成为进入文明社会的标志之一，是世界各族人民在长期与自然作斗争中共同创造和经验积累的产物。过去纺织品的全部原料都是依靠自然界供给，植物纤维以棉花、亚麻、苎麻为主，动物纤维以羊毛和蚕丝为主。由于那时加工的原料比较单纯，纤维的特性差异又很大，所以过去的织物加工将棉、毛、麻和蚕丝纤维，划分为短纤维、中长纤维和长丝三种类型进行加工。
自20世纪50年代开始，随着石油化学工业的发展，棉、毛、丝、麻的产量已满足不了人口增长的需求，迫使人们去探索新的纺织原料，化学合成纤维得到了迅速发展，并形成一定的生产规模，满足了纺织工业对纺织纤维的要求。当初，我国合成纤维的发展以三纶为主（涤纶、腈纶、维纶）及人造纤维（如粘胶、强力富纤）的生产，随着科技的高速发展及人们对衣着有更高的要求，迫切需要各种高性能纤维，最先出现的是差别化纤维，紧跟其后的是高科技纤维，它包括功能性纤维、高性能纤维和环保纤维，由于合成化学纤维的特性与棉纤维有着显著的差异，目前在一块织物中含有两种或三种纤维已屡见不鲜，因此在这类织物的染整加工中，对各种染化料的选则、机械设备的要求及最后成品的质量检验等都有各种不同的要求。织物的后整理也要充分考虑各种纤维的性能特点。

一、棉织物的整理特点

我国印染厂过去以整理棉织物为主，棉纤维的主要成分是纤维素 (93%~95% )，它的基本结构单元是葡萄糖剩基（C6H10O5)n，呈六环形排列，在2、3、6位碳原子上各有一个羟基，1、4位碳原子间有苷键，将葡萄糖基联结成线型大分子，聚合度n一般为250010000，由于棉纤维巨分子链含有很多羟基，纤维巨分子链间形成许多氢键，而使棉纤维具有一定的强力，同时棉纤维中的羟基具有比较活泼的反应特性，能与某些化学药剂反应，生成醚键或酯键，为棉织物的耐久性免烫整理提供了良好的条件，但免烫整理过程中需避免较强的酸性和高温处理，因为纤维素巨分子长链上的1，4-苷键遇酸会发生水解而断裂，使棉纤维的强力大幅下降。棉纤维的大量羟基存在，赋予棉纤维较强的吸湿能力，在标准大气压条件下，棉纤维的回潮率为7.6%左右，棉纤维吸湿后产生膨化现象，变成半可塑体，这是棉织物丝光和光泽整理的工艺基础。所以棉织物的整理工艺，在—般温度和压力的条件下，比较容易完成。

二、粘胶纤维、富强纤维、Lyocell及其混纺织物的整理特点

粘胶纤维、富强纤维和Lyocell同属再生纤维素纤维，化学结构虽和棉纤维相似，但由于纤维的物理结构与棉纤维不同，化学物理性能就有很大区别。有关纤维素纤维的物理性能比较见表1。

表1 棉、粘胶纤维、富纤、Lyocell等短纤维的物理性能比较

纤维特性

棉

粘胶纤维

富纤

Lyocell纤维

涤纶

Polynosic纤维

Modal纤维

干拉伸断裂强度（Cn/tex）

25~30

20~25

36~42

34~38

42~48

48~60

湿拉伸断裂强度（Cn/tex）

26~32

10~15

27~30

18~22

26~36

46~58

干断裂伸长率（%）

8~10

18~23

10~15

14~16

10~15

25~30

湿断裂伸长率（%）

12~14

22~28

11~16

15~18

10~18

25~30

湿初始模量（伸长15%时）（Cn/tex）

100~150

40~50

200~350

180~250

250~270

210

聚合度

2500~10000

250~300

500左右

350~450

500~550

—

结晶度（%）

70~80

36

48

42

57

—

标准回潮率（%）

7.5~8.5

12~14

12~13

12

12~13

0.4

吸水率（保水率）（%）

40~45

90

60~75

75~80

65~70

—

在水中经向膨润率（%）

8

30~35

30

30

40~50

—

在水中轴向膨润率（%）

0.6

2.6

1

1.1

0.03

—

粘胶纤维是20世纪初人类历史上第一个实现大规模工业化生产的化学纤维，它是将天然纤维素溶解纺丝后又再生出来的纤维，故称它为再生纤维素纤维，富纤和Lyocell也是一种再生纤维素纤维，只是生产工艺条件与普通粘胶纤维不同，从表1-1中可以看到，它们的聚合度、结晶度、湿强度都比较高。普通粘胶纤维和富纤（国外商品名为Modal或Polynosic)在制造过程中，有废气和废水产生，对环境有较大的污染，目前产量在逐渐缩减。由于Lyocell在生产、使用及废弃处理过程中，对环境和人的影响最小，而且它的服用性能是其他纤维无法比拟的，所以被称为21世纪的绿色新型纤维素纤维。

再生纤维素纤维的聚合度比棉纤维低得多，结晶度也比较低，所以化学性质比较活泼，具有较大的吸湿性和膨化性，湿强度较低，耐碱性差，因此在印染加工中与棉有较大的区别。以一般整理工艺来说，粘胶等再生纤维素纤维与棉的物理性能接近，整理工艺基本相同，基于粘胶纤维的特性，前处理的张力要小，处理条件要温和些，避免出现破洞。粘胶织物容易被拉伸并产生折皱，所以有缩水率大、易变形的缺点，通常釆用树脂整理来加以改善，但又需要注意它的强力损失不要过大，从表1-1中也可看到，Lyocell纤维在水中的膨润率最大，它在前处理过程中吸湿后变硬，很容易擦伤，这是印染工作者要密切注意的，在前处理过程中要避免折痕和擦伤，否则染色会产生疵病。

三、合成纤维及其混纺织物的整理特点

涤纶是人工合成的高分子物质，化学组成是聚对苯二甲酸乙二酯，其产量居所有化学纤维之首，涤纶织物的主要特点是坚牢耐磨、平整挺括、手感滑爽、富有弹性，具有光泽好、不缩不皱、易洗快干、耐霉蛀等特点。但涤纶的吸湿性比天然纤维低得多，仅为0.4%，又具有亲油特性，容易带静电，易吸尘沾污不耐脏，织物经摩擦后易起毛起球，穿着时非常不舒服。为了发挥合成纤维的优点，最经济、最合理的做法是将涤纶与天然纤维或再生纤维素纤维混合使用，制成混纺或交织物，这样既可以充分发挥各种纤维的特长，弥补各纤维的缺点，又可以更加合理地使用原料，增加新品种，扩大纺织纤维的使用范围。

涤纶和棉纤维的混纺织物是目前合成纤维与天然纤维混纺织物中产量最多的品种，也是深受广大消费者欢迎的一种混纺产品。这类织物常用的混纺比率为65：35，即涤纶65%，棉纤维35%，也有倒比例的，俗称为CVC，即涤纶为35%或45％，棉纤维为65%或55%，由于组成织物的两种纤维之间的物理化学性能差别较大，往往造成加工上的困难，例如：涤纶不耐强碱，它在较强的烧碱热处理时，易剥皮失重，损伤强力，所以，涤棉混纺织物在前处理时不要使用较强的烧碱。涤棉织物在增白整理时，一般要分别用两种增白剂处理，互相之间要不影响增白效果，现在瑞士Ciba(汽巴精化)公司推出一种涤棉混纺用的增白剂UVITEXEBH等，可以缩短增白工艺流程。涤纶要通过高温热定形作用，才能消除折痕，得到形态稳定、光洁、挺括、弹性良好的产品。但热定形时要考虑到棉纤维的损伤，热定形温度不宜过高，也不宜过长。涤棉混纺织物进行树脂整理时，树脂对涤纶的防皱作用是不显著的，目的是提高棉纤维的形态稳定性和易干性，以得到更好的免烫效果。所以在设计整理工艺时，一方面要注意满足涤纶的整理要求，同时还要照顾到棉纤维的物理化学特性，两者不可偏废。

再有一种以涤纶为主的涤纶和粘胶或腈纶中长混纺织物。它能在棉纺织染整设备上加工，成品还富有毛型感，常用0.28~0. 33tex (2.5~3.0旦），51〜75mm长度的中长纤维纺织而成。这种织物既具有良好的抗皱性能，又有一定的身骨和外形保持性，既不过硬又不过软，产品厚实、丰满，手感较滑糯，表面平整、光洁、条干均匀，纹路清晰，色光柔和等，适宜用以裁制四季服装。其混纺比为65：35，它的吸湿率和透气性较高，制成衣服后穿着舒适，但缩水率大，湿强度较低，弹性和刚柔性均较差。为了提高涤粘混纺织物的服用性能，可以通过蒸呢工序和树脂整理改善其缺点。

随着合成纤维的技术不断发展，聚酯家族又诞生了一系列产品，如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯）和PTT（聚对苯二甲酸丙二酯），由1，3-丙二醇和1，4-丁二醇取代了原来聚酯中的乙二醇原料，它们保留了涤纶的强度好、易洗快干、尺寸稳定性好等特点，由于大分子链上柔性部分增长，它们又增加了新的特性，它的断裂伸长率增大、弹性好、手感柔软，而且染色性能优于涤纶，可以在常压沸染条件下用分散染料染色，获得满意的染色效果。随着原料丙二醇的工业化的规模生产，聚酯的新品种将会得到迅猛发展，由于纤维的结构差异，在物理性能(如熔点、玻璃化温度）方面也会有变化，见表2。

表2 各类纤维的物理特性

从表2中可以看到，各类纤维的熔点和玻璃化温度差异较大，在设计各类纤维及其混纺织品的整理工艺时，就要充分考虑各类纤维的物理性能，如合成纤维需要经热定形处理时，定形温度要比纤维的溶点低60 ~70℃，由于是热可塑性纤维，如在某一温度下加工造成的 折皱，在后加工拉幅定形时，一定要使用比造成折皱时更高的温度来处理，才能消除折皱，同时染色升温曲线也要注意纤维的玻璃化温度，最好在玻璃化温度附近考虑升温速度缓慢一些，有利于染色的均匀性。
总之，随着科学技术的不断发展，各种高性能的纺织原料纤维层出不穷，如各种差别化纤维、高性能纤维、环保纤维都应运而生，但万变不离其宗，印染加工及后整理工艺也一定要结合纤维的物理性能和化学性能，设计出先进的、合理的后整理工艺，充分发挥出各类纤维的优势和特点，满足市场上各种纺织品的需求。