纺织学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (11): 127-132.doi: 10.13475/j.fzxb.20211104006

• 染整与化学品 • 上一篇    下一篇

羟乙基甲基纤维素改性对棉和锦纶织物表面性质的差异性影响

乔曦冉1, 房宽峻1,2,3,4(), 刘秀明1, 巩继贤1, 张帅1, 张敏1   

  1. 1.天津工业大学 纺织科学与工程学院, 天津 300387
    2.青岛大学 纺织服装学院, 山东 青岛 266071
    3.生态纺织省部共建协同创新中心, 山东 青岛 266071
    4.生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室, 山东 青岛 266071
  • 收稿日期:2021-11-08 修回日期:2022-04-30 出版日期:2022-11-15 发布日期:2022-12-26
  • 通讯作者: 房宽峻
  • 作者简介:乔曦冉(1993—),男,博士生。主要研究方向为纺织品喷墨印花技术。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2017YFB0309800);山东省重大科技创新工程项目(2019TSLH0108)

Different influence of hydroxyethyl methyl cellulose pretreatment on surface properties of cotton and polyamide

QIAO Xiran1, FANG Kuanjun1,2,3,4(), LIU Xiuming1, GONG Jixian1, ZHANG Shuai1, ZHANG Min1   

  1. 1. School of Textile Science and Engineering, Tiangong University, Tianjin 300387, China
    2. College of Textiles & Clothing, Qingdao University, Qingdao, Shandong 266071, China
    3. Collaborative Innovation Center for Eco-Textiles of Shandong Province and the Ministry of Education, Qingdao, Shandong 266071, China
    4. State Key Laboratory for Bio-Fibers and Eco-Textiles, Qingdao, Shandong 266071, China
  • Received:2021-11-08 Revised:2022-04-30 Published:2022-11-15 Online:2022-12-26
  • Contact: FANG Kuanjun

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摘要：

棉纤维和锦纶表面性质的巨大差异使喷墨印花墨水在棉/锦交织织物2种纤维上的铺展与渗化行为不同,为棉/锦交织织物喷墨印花获得清晰图案带来了巨大困难。针对这一问题,选取了多种水溶性聚合物分别对棉/锦交织织物进行表面改性,对比研究了改性后的棉纤维和锦纶表面性质的变化。结果表明:当使用羟乙基甲基纤维素对棉/锦交织织物改性后,棉纤维表面亲水性减弱,锦纶表面亲水性增强;在羟乙基甲基纤维素改性后的棉/锦交织织物上喷墨打印青色、品红、黄色和黑色色块的染色深度值较使用海藻酸钠改性分别提升34.6%、45.0%、40.0%和31.5%;羟乙基甲基纤维素改性有利于棉/锦交织织物喷墨印花色深和图案清晰度提升。

关键词: 棉/锦交织织物, 表面改性, 羟乙基甲基纤维素, 活性染料, 喷墨印花

Abstract:

The large difference in surface properties of cotton and polyamide fibers makes the spreading and permeation behaviors of dye inks different on the two fibers, which brings great difficulties for the inkjet printing of cotton/polyamide interwoven fabrics to obtain clear patterns. Herein, the surface properties of the cotton and polyamide fibers were modified by using multiple polymers for the cotton/polyamide interwoven fabrics. The results showed that the effect for the two fibers were different when the cotton/polyamide interwoven fabric was modified by only hydroxyethyl methyl cellulose. The hydrophilicity of the cotton fiber surface was decreased while the hydrophilicity of the polyamide fiber surface was enhanced. The dye depth values of cyan, magenta, yellow, and black on the interwoven fabric modified with hydroxyethyl methyl cellulose were increased by 34.6%, 45.0%, 40.0%, and 31.5%, respectively, compared with fabric modified with sodium alginate. Meanwhile the ink-jet printing pattern definition of the modified cotton-polyamide interwoven fabric was improved as a result.

Key words: cotton/polyamide fabric, surface modification, hydroxyethyl methyl cellulose, reactive dye, inkjet printing

中图分类号: 

  • TS194.4

图1

经过不同水溶性聚合物改性后的织物喷墨打印线条光学显微镜照片"

表1

经过不同水溶性聚合物改性后的棉/锦交织织物接触角及喷墨打印线条宽度"

水溶性聚合物处理前后试样 接触角/(°) 线宽/mm
原布 29.3 0.23
空白对照样 23.2 0.25
海藻酸钠 27.1 0.24
黄原胶 50.3 0.22
瓜尔胶 39.1 0.24
羧甲基羟丙基纤维素 21.8 0.21
羧甲基纤维素钠 23.1 0.18
羟乙基甲基纤维素LH40MR 116.9 0.18
羟乙基甲基纤维素LH20MR 117.2 0.15
羟丙基淀粉醚 18.9 0.22
阴离子聚丙烯酰胺 21.2 0.21
非离子聚丙烯酰胺 21.4 0.21

图2

水滴在织物表面的铺展过程及接触角"

表2

经过不同水溶性聚合物改性后的棉/锦交织织物喷墨打印单色色块K/S值"

水溶性聚合物处理前后试样 青 品红 黄 黑
原布 1.80 0.97 0.88 4.91
空白对照样 10.55 7.04 5.49 14.89
海藻酸钠 9.04 7.44 4.72 13.12
黄原胶 10.43 8.36 6.40 12.89
瓜尔胶 8.03 5.84 4.61 12.56
羧甲基羟丙基纤维素 11.19 10.80 6.63 14.04
羧甲基纤维素钠 11.09 9.55 6.45 13.32
羟乙基甲基纤维素LH40MR 12.17 10.79 6.61 17.25
羟乙基甲基纤维素LH20MR 13.09 12.53 6.48 17.84
羟丙基淀粉醚 10.08 7.04 5.29 14.83
阴离子聚丙烯酰胺 8.79 8.02 5.31 12.58
非离子聚丙烯酰胺 8.06 7.33 4.67 12.91

图3

不同水溶性聚合物改性后的棉/锦交织织物喷墨打印图案照片"

表3

不同预处理棉/锦交织织物耐摩擦色牢度"

预处理方式 经向 纬向
干 湿 干 湿
未处理 5 4 5 4
海藻酸钠处理 5 3~4 5 3~4
羟乙基甲基纤维素处理 5 3~4 5 3~4
[1] GAO C, XING T, HOU X, et al. Clean production of polyester fabric inkjet printing process without fabric pretreatment and soaping[J]. Journal of Cleaner Production, 2021. DOI:10.1016/j.jclepro.2020.124315.
doi: 10.1016/j.jclepro.2020.124315
[2] 叶嘉浩, 王莉莉, 吴明华, 等. 蚕丝织物同花同色双面数码喷墨印花上浆工艺[J]. 纺织学报, 2019, 40(10): 92-97.
YE Jiahao, WANG Lili, WU Minghua, et al. Sizing process of silk fabric by double-sided digital ink-jet printing with same colors and designs[J]. Journal of Textile Research, 2019, 40(10): 92-97.
[3] 安亚洁, 李敏, 杜长森, 等. 微量墨滴在蚕丝机织物上的扩散行为[J]. 纺织学报, 2018, 39(4):87-92.
AN Yajie, LI Min, DU Changsen, et al. Diffusion behavior of micro droplet on silk woven fabrics[J]. Journal of Textile Research, 39(4): 87-92.
[4] PENG H, XIE R, FANG K, et al. Effect of diethylene glycol on the inkjet printability of reactive dye solution for cotton fabrics[J]. Langmuir, 2021, 37(4): 1493-1500.
doi: 10.1021/acs.langmuir.0c03016 pmid: 33464090
[5] ZHANG C, ZHANG X. Nano-modification of plasma treated inkjet printing fabrics[J]. International Journal of Clothing Science and Technology, 2015, 27(1):159-169.
doi: 10.1108/IJCST-07-2013-0078
[6] SHEN Q, CHEN S, WANG C, et al. A foam single-face pretreatment to modify silk fabric using EBODAC to improve inkjet printing performance[J]. Journal of The Textile Institute, 2014, 105(8):799-805.
doi: 10.1080/00405000.2013.852735
[7] FAISAL S, ALI M, SIDDIQUE S H, et al. Inkjet printing of silk: factors influencing ink penetration and ink spreading[J]. Pigment & Resin Technology, 2021, 50(4):285-292.
[8] YU J, SEIPEL S, NIERSTRASZ V A. Digital inkjet functionalization of water-repellent textile for smart textile application[J]. Journal of Materials Science, 2018, 53(18):13216-13229.
doi: 10.1007/s10853-018-2521-z
[9] CAO H, AI L, YANG Z, et al. Application of Xanthan gum as a pre-treatment and sharpness evaluation for inkjet printing on polyester[J]. Polymers, 2019.DOI:10.3390/polym11091504.
doi: 10.3390/polym11091504
[10] LI C, FANG L, FANG K, et al. Synergistic effects of alpha olefin sulfonate and sodium alginate on inkjet printing of cotton/polyamide fabrics[J]. Langmuir, 2021, 37(2):683-692.
doi: 10.1021/acs.langmuir.0c02723 pmid: 33405938
[11] 马养鹏. 锦棉织物的同浆印花[J]. 印染, 2017, 43(10): 26-30.
MA Yangpeng. Printing of nylon/cotton fabric in one paste[J]. China Dyeing & Finishing, 2017, 43(10): 26-30.
[12] HAN Lei, REN Yanfei, FANG Kuanjun, et al. Short clean dyeing of two-component cotton/polyamide fabrics through adaptive adjustment of the dye solution[J]. Journal of Cleaner Production, 2022.DOI:10.1016/j.jclepro.2021.130077.
doi: 10.1016/j.jclepro.2021.130077
[13] QIAO X, FANG K, LIU X, et al. Different influences of hydroxypropyl methyl cellulose pretreatment on surface properties of cotton and polyamide in inkjet printing[J]. Progress in Organic Coatings, 2022.DOI:10.1016/j.porgcoat.2022.106746.
doi: 10.1016/j.porgcoat.2022.106746
[1] 赵智伟, 王子希, 杨世玉, 胡毅. 基于锦纶滤膜喷墨印花制备镓-铟合金液态金属电路[J]. 纺织学报, 2022, 43(12): 102-108.
[2] 张帅, 房宽峻, 刘秀明, 乔曦冉. 活性染料结构对彩色聚合物纳米球性能的影响[J]. 纺织学报, 2022, 43(12): 96-101.
[3] 邵敏, 王丽君, 李美琪, 刘今强, 邵建中. 非水介质-微水体系中活性染料的水解和键合性能[J]. 纺织学报, 2022, 43(11): 94-103.
[4] 杨辉宇, 周敬伊, 段子健, 徐卫林, 邓波, 刘欣. 原子层沉积在纺织品表面多功能改性研究进展[J]. 纺织学报, 2022, 43(09): 195-202.
[5] 杨文博, 张傲洁, 刘幽燕, 李青云. 聚氨酯泡沫固定化生物体系对活性蓝4的吸附脱色[J]. 纺织学报, 2022, 43(08): 132-139.
[6] 王艳萍, 陈晓倩, 夏伟, 傅佳佳, 高卫东, 王鸿博, ARTUR Cavaco-Paulo. 角质酶在涤纶织物表面改性中的应用[J]. 纺织学报, 2022, 43(05): 136-142.
[7] 刘宇, 谢汝义, 宋亚伟, 齐元章, 王辉, 房宽峻. 涤/棉交织物一浴法轧染工艺[J]. 纺织学报, 2022, 43(05): 18-25.
[8] 戚栋明, 樊高晴, 虞一浩, 符晔, 张艳, 陈智杰. 蓖麻油基紫外光固化水性涂料墨水制备及其印花性能[J]. 纺织学报, 2022, 43(05): 26-31.
[9] 王东伟, 房宽峻, 刘秀明, 张鑫卿, 安芳芳. 胺化活性红195/聚合物微球的制备及其在棉织物染色中的应用[J]. 纺织学报, 2022, 43(04): 90-96.
[10] 裴刘军, 施文华, 张红娟, 刘今强, 王际平. 非水介质活性染料染色关键技术体系及其产业化研究进展[J]. 纺织学报, 2022, 43(01): 122-130.
[11] 鲜永芳, 王红梅, 吴明华, 王莉莉. 少/无氨氮助剂在活性染料深色印花中的应用[J]. 纺织学报, 2021, 42(11): 89-96.
[12] 李畅, 房宽峻, 刘秀明, 安芳芳, 梁迎超, 刘昊. 疏水体系中阳离子改性对棉/聚酰胺织物表面墨滴铺展的影响[J]. 纺织学报, 2021, 42(09): 112-119.
[13] 陈香香, 吴婷, 周伟涛, 孙洋洋, 杜姗, 张晓莉. 双氧水/抗坏血酸引发甲基丙烯酸甲酯接枝改性锦纶6织物及其性能[J]. 纺织学报, 2021, 42(09): 131-136.
[14] 陈小文, 吴伟, 钟毅, 徐红, 毛志平. 棉织物的活性染料低含水率焙蒸固色工艺[J]. 纺织学报, 2021, 42(07): 115-122.
[15] 王瑞丰, 李敏, 田安丽, 王春霞, 付少海. 分散黄6GSL晶型与其分散体热稳定性的关系[J]. 纺织学报, 2021, 42(05): 96-102.
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  Shared   
  Discussed   
[1] 赵良臣;闻涛. 旋转组织设计的数学原理[J]. 纺织学报, 2003, 24(06): 33 -34 .
[2] 曹建达;顾小军;殷联甫. 用BP神经网络预测棉织物的手感[J]. 纺织学报, 2003, 24(06): 35 -36 .
[3] 【作者单位】：中国纺织工程学会秘书处【分类号】：+【DOI】：cnki:ISSN:0-.0.00-0-0【正文快照】：　　香港桑麻基金会设立的“桑麻纺织科技奖” 0 0 年提名推荐工作;在纺织方面院士;专家和有关单位的大力支持下;收到了 个单位 (人 )推荐的 位候选人的. 2003年桑麻纺织科技奖获奖名单[J]. 纺织学报, 2003, 24(06): 107 .
[4] 【分类号】：Z【DOI】：cnki:ISSN:0-.0.00-0-0【正文快照】：　　一;纺　纱模糊控制纺纱张力的研究周光茜等 ( - )………………原棉含杂与除杂效果评价方法的研究于永玲 ( - )……网络长丝纱免浆免捻功能的结构表征方法李栋高等 ( - )……………. 2003年纺织学报第二十四卷总目次[J]. 纺织学报, 2003, 24(06): 109 -620 .
[5] 朱敏;周翔. 准分子激光对聚合物材料的表面改性处理[J]. 纺织学报, 2004, 25(01): 1 -9 .
[6] 黄立新. Optim纤维及产品的开发与应用[J]. 纺织学报, 2004, 25(02): 101 -102 .
[7] 邓炳耀;晏雄. 热压对芳纶非织造布机械性能的影响[J]. 纺织学报, 2004, 25(02): 103 -104 .
[8] 张治国;尹红;陈志荣. 纤维前处理用精练助剂研究进展[J]. 纺织学报, 2004, 25(02): 105 -107 .
[9] 秦元春. 纺织工业发展方向初探[J]. 纺织学报, 2004, 25(02): 108 -110 .
[10] 高伟江;魏文斌. 纺织业发展的战略取向——从比较优势到竞争优势[J]. 纺织学报, 2004, 25(02): 111 -113 .
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