管雯珺,盧開(kāi)新,戴 晴

(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院,上海200040)

近年來(lái),涂層紡織品的產(chǎn)量已超過(guò)世界紡織品總量的四分之一[1],織物經(jīng)過(guò)涂層處理,不僅可以改變織物本身的風(fēng)格、用途,還可以賦予織物特定的功能,如抗靜電、防水、防紫外線等,大大滿足了人們追求高性能服裝面料的需求,但是在對(duì)織物進(jìn)行成分分析時(shí),卻增加了檢測(cè)工作的難度?？椢锝?jīng)過(guò)涂層整理后,這些涂層與織物表面形成良好的粘結(jié),很難通過(guò)物理方法去除。涂層與纖維的粘結(jié)不僅增加了織物基布纖維成分定性鑒別的難度,也使得纖維成分的定量測(cè)試變得不準(zhǔn)確,所以必須對(duì)涂層進(jìn)行有效去除,來(lái)改善織物在成分分析時(shí)對(duì)于纖維種類(lèi)及含量測(cè)試的準(zhǔn)確性。

根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同,將涂層整理劑進(jìn)行分類(lèi)[2],主要有聚氨酯類(lèi)涂層(PU)、聚丙烯酸酯類(lèi)涂層(PA)、聚氯乙烯類(lèi)涂層(PVC)、有機(jī)硅類(lèi)及橡膠乳液涂層等[3]。由于有機(jī)硅類(lèi)和橡膠乳液類(lèi)涂層應(yīng)用相對(duì)較少,所以本文主要以PU、PA、PVC涂層織物為分析對(duì)象,說(shuō)明它們?cè)趲追N常見(jiàn)溶劑中的溶解性,并深入分析溶劑對(duì)幾種常見(jiàn)基布纖維的損傷,為涂層織物成分定性定量分析提供參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

儀器:Satorius BSA2245-CW分析天平(德國(guó)賽多利斯集團(tuán)),精確度為0.000 1 g;Memmert E型恒溫烘箱(德國(guó) Memmert公司),溫度控制在105℃左右;DKZ-2型電熱恒溫振蕩水浴鍋(上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。以上設(shè)備均具有良好的穩(wěn)定性,確保試驗(yàn)結(jié)果可靠。

試劑:N,N-二甲基甲酰胺,環(huán)己酮,丙酮,四氫呋喃,乙酸乙酯(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純)。

1.2 試驗(yàn)步驟及方法

根據(jù)對(duì)日常工作的總結(jié),常見(jiàn)涂層織物的基布材料主要有純棉、滌綸、錦綸、滌棉混紡等4大類(lèi),所以本文也主要選用這4種涂層織物基布來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.1 溶劑的選擇

利用5種溶劑分別對(duì)純棉、滌綸、錦綸、滌棉織物為基布的PU、PA、PVC涂層織物進(jìn)行涂層去除處理。本試驗(yàn)在恒溫振蕩水浴鍋中進(jìn)行,以此來(lái)控制試驗(yàn)溫度,根據(jù)5種溶劑的沸點(diǎn)來(lái)確定溫度梯度,通過(guò)對(duì)比在不同溫度下涂層的去除情況,來(lái)確定合適的溶劑和處理?xiàng)l件[4-5]。

1.2.2 基布纖維修正系數(shù)

對(duì)4類(lèi)織物基布進(jìn)行處理,以烘燥后的重量為參考依據(jù),來(lái)確定溶劑在進(jìn)行PU、PA、PVC涂層去除處理過(guò)程中織物基布的質(zhì)量修正系數(shù)[6],整個(gè)處理過(guò)程在室溫中進(jìn)行(由于室溫每天會(huì)有些許差異,所以在恒溫室中進(jìn)行)。

以1∶100的浴比分別在具塞燒瓶中放入織物基布與對(duì)應(yīng)試劑,然后手動(dòng)搖動(dòng)具塞燒瓶,使樣品與溶劑充分且均勻接觸并浸沒(méi)在溶劑中。將三角燒瓶放入恒溫振蕩水浴鍋中,使其劇烈振蕩并保持30 min左右,然后將織物放到玻璃砂芯坩堝中,根據(jù)一般的處理步驟先真空抽吸排液,然后用相應(yīng)溫度的溶劑充分清洗3次,再真空抽吸排液,再用冷水充分洗滌,最后將坩堝和織物真空抽吸排液,并烘干、冷卻、稱(chēng)重[7]。上述步驟只是參考步驟,如若沒(méi)有清洗干凈,可以適當(dāng)增加清洗次數(shù),以得到去除涂層后織物基布的質(zhì)量修正系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同溶劑在不同溫度下對(duì)涂層的剝離效果

用5種溶劑分別對(duì)選用的4大類(lèi)織物基布在不同溫度、相同試驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行處理,處理時(shí)間大約30 min,然后觀察各類(lèi)涂層織物的涂層去除情況,結(jié)果見(jiàn)表1-3。

表1 不同溶劑對(duì)PU涂層的溶解情況

由表1可知,DMF、THF可使4種PU涂層織物的涂層溶解,涂層從基布表面去除得比較干凈,而環(huán)己酮只能使得涂層部分溶解,乙酸乙酯和丙酮不適用于去除4種PU涂層織物的涂層?？紤]到THF毒性比較大,所以盡可能使用DMF。

表2 不同溶劑對(duì)PA涂層的溶解情況

由表2可知,對(duì)于這4類(lèi)PA涂層織物,THF和環(huán)己酮可以很好地溶解PA涂層,而且速度也相對(duì)于其他4種溶劑較快,涂層去除得也比較干凈,而DMF只能去除部分涂層,乙酸乙酯和丙酮不適用于去除PA涂層織物的涂層。由于THF有較大毒性,所以盡可能選用環(huán)己酮。

表3 不同溶劑對(duì)PVC涂層的溶解情況

由表3可知,THF可以很好地去除這4種PVC涂層織物的涂層,速度也相對(duì)較快,去除效果非常好,而DMF只能溶解部分涂層,乙酸乙酯和丙酮不適用于去除PVC涂層織物的涂層。

2.2 涂層溶劑對(duì)涂層織物基布纖維的影響

2.2.1 涂層溶劑對(duì)4種織物基布的質(zhì)量修正系數(shù)

質(zhì)量修正系數(shù)按式(1)計(jì)算:

式中 m0為溶劑處理前不溶纖維干重(g);m1為溶劑處理后不溶纖維干重(g);d為織物基布纖維在溶劑處理時(shí)的質(zhì)量修正系數(shù)。

按照1.2.2的試驗(yàn)步驟及2.1的試驗(yàn)結(jié)果,用確定的3種溶劑對(duì)4大類(lèi)常見(jiàn)織物基布進(jìn)行處理,并分析織物在處理過(guò)程中溶劑對(duì)它們的損傷,以此來(lái)確定每種織物基布的重量修正系數(shù)。

由表4數(shù)據(jù)可知,不同的織物基布經(jīng)過(guò)不同的溶解試劑處理,d值均為1.000,這說(shuō)明所選的3種試劑,包括DMF溶劑、THF溶劑、環(huán)己酮在室溫條件下對(duì)這4種常用涂層基布基本沒(méi)有影響,可用于涂層織物涂層的去除。

表4 3種溶劑處理前后不同基布的質(zhì)量變化

2.2.2 其他考慮因素

根據(jù)FZ/T 01057.4-2007中附錄A常用紡織纖維的溶解性能可知,DMF溶劑、THF溶劑、環(huán)己酮溶劑可能會(huì)對(duì)其他纖維造成損傷,包括醋酯纖維、三醋酯纖維及氨綸等比較常見(jiàn)的纖維[8],所以對(duì)于含有其他纖維的涂層織物在選擇處理試劑時(shí),需要重新考慮這3種溶劑對(duì)他們的溶解性,以防對(duì)織物成分的定量分析產(chǎn)生影響。

除此之外,纖維的溶解性能受溫度的影響比較大,在同一溶劑中,很多纖維在常溫下不溶解,在煮沸狀態(tài)下可能會(huì)溶解[9],所以在對(duì)涂層進(jìn)行剝離處理時(shí),需要著重注意溶劑種類(lèi)及處理溫度。

3 結(jié)論

(1)DMF、THF可使PU涂層織物的涂層溶解,涂層從基布表面去除得比較干凈,但是考慮到THF毒性比較大,所以選用DMF對(duì)其進(jìn)行處理。

(2)THF和環(huán)己酮對(duì)PA涂層剝離效果較好,但是環(huán)己酮毒性小,所以選用環(huán)己酮對(duì)其進(jìn)行處理。

(3)THF對(duì)PVC涂層剝離效果較好,常溫下即可,所以選用THF對(duì)其進(jìn)行處理。

(4)DMF、THF及環(huán)己酮在常溫條件下對(duì)滌綸、棉、錦綸及滌棉等常用涂層基布修正系數(shù)d值為1.000,基本沒(méi)有影響。

(5)DMF、THF、環(huán)己酮可能對(duì)其他纖維織物造成損傷,如含有醋纖、三醋纖等纖維的織物,所以對(duì)于含有其他纖維的涂層織物,在選擇涂層剝離劑時(shí)需進(jìn)一步研究。