吸濕快干劑,防UV助劑,護膚加工劑,香味劑,遠(yuǎn)紅外線加工劑

1、聚酯織物吸濕排汗親水整理工藝的研究 張惠芳 沈勇 趙阿金 孫楠 上海工程技術(shù)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院孫啟佳 上海海欣集團股份有限公司 【摘要】對親水整理劑GX-l2在聚酯織物上的應(yīng)用工藝進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明，經(jīng)親水整理劑GX-l2整理后的聚酯織物的吸水性、透濕性、易去污性和抗靜電性得到顯著提高，并能獲得良好的持久性的親水整理效果。同時提出了親水整理劑GX-12整理聚酯織物的最佳工藝條件。 【關(guān)鍵詞】聚酯織物 親水整理 親水整理劑 吸濕排汗l 前言 聚酯纖維是當(dāng)今合成纖維中最大的品種之一，由于聚酯纖維具有斷裂強度大，耐磨性好，又耐蟲蛀、耐霉菌等優(yōu)良性能，且纖維可染性好，故聚酯織物受到人們喜愛1。但聚

2、酯織物的疏水性，使吸濕排汗性能差，產(chǎn)生的靜電效應(yīng)又使其存在易沾污、織物表面易起毛起球等缺點，穿著舒適性比天然纖維差。作為服用面料，在實際應(yīng)用中受到限制，為此人們在改善聚酯織物親水性能方面做了大量的研究1-3。 聚酯織物的親水整理就是在保留聚酯纖維優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，提高織物的吸濕性，改善其抗靜電性能和易去污性，使聚酯織物具有優(yōu)良的服用性能。 聚酯織物親水整理的方法很多，主要是在紡絲和整理兩個過程中進(jìn)行改性。紡絲改性是指在合成纖維制造過程中，使聚酯纖維具有親水性能；整理改性指在聚酯纖維或織物表面進(jìn)行親水整理，其實質(zhì)是要在聚酯纖維或織物的表面加上一層親水性化合物，達(dá)到改變纖維表面親水性能的目的?？蓱?yīng)

3、用的方法，主要是親水性整理劑的吸附固著、親水性單體的表面接枝以及纖維表面的一些其他處理2。 本文采用自制的非離子水溶性聚酯樹脂親水整理劑GX-l2，對聚酯織物親水整理的工藝進(jìn)行了研究。2 實驗材料與方法2·1 材料與試劑 織物：滌綸長絲織物(68D，l44×72) 試劑：均為市售AR和CP級。 助劑：GX-l2親水整理劑(自制)，主要為聚酯-聚醚嵌段共聚的水溶性物質(zhì)。2·2 整理方法2·2·1 工作液的組成 配制不同濃度的GX-l2溶液，根據(jù)實驗要求調(diào)整溶液的pH值。2·2·2 整理工藝流程浸軋法：二浸二軋整理液(軋液率70

4、-80%)干燥 (l00 ，2min)焙烘 (120-150 ，2-3 min). 浸漬法：織物放入整理液(浴比1:30)，升溫到的60 ，保溫10min，然后加熱到130 ，保溫30-60min，熱水洗。2·3 測試方法2·3·1 吸水性性能測試 采用狹條法測毛細(xì)高度4。將2.5×20cm織物試樣上端固定在支架上，下端浸在高錳酸鉀水溶液中測定15分鐘后溶液在織物上的上升高度(cm)。2·3·2 透濕性能測試4 織物透濕有兩種途徑：(1)液態(tài)水由織物的毛細(xì)作用而傳遞；(2)水分蒸發(fā)成蒸汽通過衣服傳遞出去，或蒸汽在衣服上凝結(jié)成水后再蒸發(fā)

5、到外界空氣中去，其中第二種途徑更為普遍。本實驗以測試織物濕阻為主，通過費克(Fick)方程計算織物的透濕阻抗R值。實驗在W-501型超級恒溫槽的內(nèi)裝蒸餾水的燒杯中進(jìn)行，杯口覆蓋織物，水面距織物l厘米。 R = D（ C）At/Q C = 2.89×lO-4×(Pl×RHl/Tl-P2×RH2/T2) D = 0.22 + 0.00147m 式中：Q-水汽傳遞量(g)；C-織物兩面水汽濃度差(g/cm3)；D-傳遞系數(shù)；A-實驗杯口的面積(cm2)；t-蒸發(fā)時間(s)；Pl、P2-水溫，環(huán)境溫度下飽和水汽壓 (mmHg)；RHl -飽和蒸汽相對濕度；RH2

6、環(huán)境溫度下相對濕度；Tl、T2-織物兩面絕對溫度(K)；m-試驗環(huán)境溫度( ）2·3·3 抗靜電性測試 聚酯織物的抗靜電可以通過織物的表面電阻()來反映。當(dāng)織物的表面電阻越小時，則它的抗靜電性越好；反之，則越差。本文實驗是使用ZC36型高阻計來測定織物的表面電阻。2·3·4 防沾污性測試 稱取一定重量經(jīng)親水整理后的織物，放入浴比1:40，污液濃度0.7%(owf)皂洗杯中(其中污液是由碳黑、羊毛脂和石蠟按1:1.5:3混合而成)，在SW-8型耐洗色牢度試驗機中洗滌10min，取出織物，用水洗滌，然后將其放入80的烘箱中烘干，用DSBD-l數(shù)字白度儀測定織

7、物的白度，通過下式計算經(jīng)親水整理的聚酯織物的沾污率。 沾污率(%) = (B0-B1)/ B0×l00 其中： B0-未沾污前織物的白度； B1-沾污后織物的白度。2·3·5 耐洗性測定 參照J(rèn)IS0217-103 "家用電氣洗滌方法"標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具體為：將含有2g/L洗衣粉的洗滌液和測試織物放入洗衣機中，控制浴比1:30，水溫40，洗滌5min，脫水，再用冷水洗滌2min，脫水烘干，上述操作為一次洗滌，多次洗滌為重復(fù)上述過程即可。2·3·6 其它性能測試 斷裂強度：采用YG(B)O26D-250型電子織物強力機測定。 撕破強

8、度：按GB428-78，在YG-033型織物撕破儀上測定。 回復(fù)角：按國家標(biāo)準(zhǔn)GB3819-83的垂直法測定。3 實驗結(jié)果與討論3·1 整理液PH值對織物整理效果的影響 配制濃度為3%(owf)GX-12的整理工作液，溶液的pH值分別為4、5、6、7和8，用浸軋法分別處理聚酯織物后，測得的整理液的pH值對整理效果的影響如表1所示。表1 整理液pH值對理事效果的影響pH值毛細(xì)高度cm透濕阻抗R表面電阻沾污率%45.78l.324.4×10814.7555.931.151.8×1085.8866.531.071.16×1082.l376.051.298.9&

9、#215;1088.1385.981.332.7×10912.13未處理織物1.711.399×10914.98 從表1可見，未經(jīng)處理的聚酯織物毛細(xì)高度僅為1.7lcm，R值為1.39，表面電阻為9×109，沾污率為14.98%，而經(jīng)GX-12親水整理劑整理后的織物，毛細(xì)高度與未處理織物相比要提高3.4倍，透濕阻抗在pH=6時，要降低17%，說明經(jīng)親水整理后的織物具有良好的親水性。這是因為GX-l2親水整理劑的的主要結(jié)構(gòu)為聚酯和聚醚嵌段共聚物，其中聚酯鏈段和聚酯分子組成相似，產(chǎn)生共結(jié)晶而聚醚鏈段起到了親水的作用，從而改善了聚酯織物的吸濕性。同時從表1看到，經(jīng)處理的

10、織物的表面電阻也從9×109最低降為1.16×108，沾污率由14.98%最低降為2.13%，這是因為聚酯纖維的大分子是以共價鍵為主鏈的有機化合物，分子基團極性很小，因此疏水性大，導(dǎo)電性能差，織物表面能很高，一旦摩擦產(chǎn)生靜電，易引起電荷積聚，易沾污，而經(jīng)GX-l2親水整理劑整理后的織物，改變了織物的表面性能，增加了導(dǎo)電性，織物的表面能降低，因此，經(jīng)親水整理后的聚酯織物吸水性、透濕性、易去污性和抗靜電性得到顯著提高。 同時，整理液的pH值對織物的整理效果也有影響。綜合表1各項測試的指標(biāo)，在整理液的pH=6時，親水整理效果為最好，而當(dāng)pH=8時，親水整理的效果顯著降低，所以-般

11、整理液的pH值應(yīng)控制在5-7之間。3·2 整理液濃度對整理效果的影響 配制濃度為1%、3%、5%和7%(owf)、pH=6的整理工作液，用浸軋法處理聚酯織物，測得整理液濃度對整理效果的影響如表2所示。表2 整理液濃度對整理效果的影響GX-12濃度(owf)(%)毛細(xì)高度cm透濕阻抗R表面電阻沾污率%15.721.194.5×1085.3836.211.091.03×1081.0056.391.045.25×1070.7576.421.024.45×1070.70 從表2可見，聚酯織物隨著親水整理劑GX-l2濃度的增加，織物親水整理的效果得到明顯

12、提高，這主要是因為隨著整理劑濃度的提高，聚酯織物表面的親水基團聚醚鏈段分子的增加。但當(dāng)整理劑GX-12濃度為超過5%時后，織物親水整理效果提高的幅度不顯著，因此，整理劑GX-12濃度一般控制在3-5%較為合適。3·3 不同整理工藝對織物整理效果的比較將聚酯織物在整理工作液的pH=6，濃度為1%、3%和5%(owf)的條件下，分別采用浸軋和浸漬二種不同的整理工藝，處理后測得的織物各項性能指標(biāo)如表3所示。 表3 不同的親水整理工藝對織物整理效果的影響工藝方法GX-12濃度(owf)(%)毛細(xì)高度(cm)透濕阻抗R表面電阻()沾污率(%)浸軋法 15.721.194.5×

13、;1085.3836.211.091.03×1081.0056.391.045.25×1070.75 浸漬法 15.671.244.4×1092.5635.931.182.33×1090.6756.131.101.39×1090.48末處理織物1.711.399.10914.98 從表3可見，聚酯織物經(jīng)浸軋法和漬法兩種不同的工藝整理后，與未處理織物相比，都能獲得良好的親水整理效果。但浸軋法和浸漬法兩種不同的工藝比較，浸軋法的親水整理效果要好于浸漬法。3·4 整理液整理織物的耐久性能3·4·1 焙

14、烘溫度對耐久性能的影響 配制整理工作液pH=6、濃度為5%(owf)，用浸軋法對聚酯織物進(jìn)行處理，在不同焙烘溫度下測得的織物各項性能指標(biāo)如表4所示。 表4 焙烘溫度對耐久性能的影響焙烘溫度 毛細(xì)高度(cm)透濕阻抗R表面電阻()沾污率(%)未洗洗5次未洗洗5次未洗洗5次未洗洗5次1204.864.121.301.436.00×1081.12×10910.3513.511305.254.651.211.313.80×1087.86×1088.3811.211405.735.231.121.201.02×1081.45×1083.286.

15、351506.396.041.041.105.25×1071.50×1080.752.951606.446.120.980.924.18×1077.15×1070.682.751706.506.200.940.983.98×1076.98×1070.542.24 從表4可見，隨著焙烘溫度的提高，織物經(jīng)親水整理劑GX-12整理后的親水整理效果得到明顯提高,同時從表4可以看出，經(jīng)親水整理后的織物洗滌5次以后，其親水整理的效果與未經(jīng)洗滌的織物相比，隨著焙烘溫度的提高，各項性能指標(biāo)降低的幅度逐漸減小，說明隨著焙烘溫度提高，其耐久性能得到提高，

16、這是因為含有親水基團的化合物與聚酯纖維的共結(jié)晶是提供纖維持久親水性的有效方法2,5，隨著溫度升高，聚酯鏈段可以和聚酯纖維更好地產(chǎn)生共結(jié)晶，從而使含有聚酯-聚醚嵌段的GX-12整理劑能牢固附著在纖維的表面上，使經(jīng)親水整理后的織物其親水性和耐久性能得到提高。但當(dāng)焙烘溫度大于150，織物親水整理的效果提高幅度不顯著，所以一般焙烘溫度控制在150。3·4·2洗滌次數(shù)對織物整理效果的影響 配制整理工作液pH=6、濃度為5%(owf)，用浸軋法對聚酯織物進(jìn)行處理，經(jīng)不同洗滌次數(shù)后測得織物的各項性能指標(biāo)如表5所示。 表5 洗滌次數(shù)對織物整理效果的影響洗滌次數(shù)毛細(xì)高度(cm)透濕阻抗R表面

17、電阻()沾污率(%)06.391.045.25×1070.7556.041.101.5×1082.95105.741.183.5×1085.65154.931.248.5×1087.98203.981.302.5×10910.48未處理織物1.711.399×10914.98         從表5可見，經(jīng)GX-12親水整理劑整理后的織物，隨著洗滌次數(shù)的增加，織物的親水整理效果有不同程度的降低。但與未經(jīng)GX-l2親水整理劑整理的織物相比，仍具有較好的親水整

18、理效果，從而說明了GX-l2親水整理劑具有良好的耐洗性能。3·5 親水整理對聚酯織物機械性能的影響 將聚酯織物在整理工作液的pH=6、濃度為5%(owf)，采用浸軋法的工藝整理后，測得其機械性能的指標(biāo)如表6所示。 表6 親水整理對聚酯織物機械性能的影響 斷裂強度(N)斷裂伸長率(%)撕破強度(g)回復(fù)角(經(jīng)+緯)經(jīng)緯急彈緩彈原布53926.930002400212232處理后的織物52928.532002350242263 從表6可見，未經(jīng)親水整理的聚酯織物的斷裂強度為539N，而親水整理后的聚酯織物的斷裂強度為529N，僅降低了1.85%，緯向撕破強度降低了2.08%，而經(jīng)向撕破強度卻提高了6.67%，表明了親水整理劑GX-l2對織物的斷裂強度和撕破強度影響不明顯；織物的回復(fù)角與原布相比，其急彈和緩彈分別提高12.40%和11.79%，說明親水整理劑GX-l2對聚酯織物整理后，能明顯提高織物的彈性。4 結(jié)論4·1親水整理劑GX-l2對聚酯織物具有良好的親水整理效果，能顯著地改善聚酯織物的吸水性、透濕性、抗靜電性和防沾污性。4·2親水整理劑GX-12的處理織物的條件一般控制在pH為5-7、濃度在3%-5%(owf)較為合適，并適應(yīng)浸軋和浸漬兩種不同的整理工藝。經(jīng)親水整理劑G