吳 瑤 邢明杰

（青島大學(xué)，山東青島，266000）

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)多功能紡織品的需求也顯著增加，在一些特殊環(huán)境中，需要各式各樣的功能紡織品對(duì)需要保護(hù)的人、物品或者建筑等進(jìn)行特殊的保護(hù)，避免或減輕傷害和損失。如防紫外線紡織品可以制成服裝在外出時(shí)穿著，降低紫外線對(duì)人體皮膚的損害；防火阻燃紡織品可以制成服裝穿著，也可以制成特定的保護(hù)罩，避免或減輕火災(zāi)對(duì)人、物品或建筑造成的損害；而拒水拒油紡織品是多功能紡織品中較普遍和重要的，不僅可以制成雨衣、圍裙等服裝面料，而且可以制成餐布、椅套等裝飾用布，防止水漬、油污浸潤(rùn)或者沾污服裝或者皮膚［1］。

織物經(jīng)過(guò)拒水拒油整理后還能透氣透濕，為人們的生活、工作提供了巨大的方便，甚至使人們的生活質(zhì)量提高、生活方式改善。但是拒水拒油整理也有不足，尤其是有些整理劑會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染或者對(duì)人體產(chǎn)生危害，這就需要研究人員不斷研發(fā)性能更優(yōu)的整理劑，而當(dāng)前最為環(huán)保且性能優(yōu)良的整理劑就是含氟整理劑［2］。

本研究采用新研發(fā)的含氟拒水拒油整理劑FG-921 整理滌棉混紡織物，在兼顧織物的基本服用性能的條件下，選擇最合適的整理工藝，以期在得到優(yōu)異拒水拒油性能的同時(shí)又不會(huì)對(duì)織物其他性能造成很大的消極影響。

1 試驗(yàn)

1.1 原料與設(shè)備

原料：滌棉混紡織物（漂白），混紡比65/35，尺寸20 cm×16 cm，經(jīng)密472 根/10 cm，緯密236 根/10 cm。拒水拒油整理劑FG-921（分析純），冰醋酸（分析純），花生油（食用級(jí)），機(jī)油（工業(yè)級(jí)）。

儀器有P-AO/BO 型電動(dòng)小軋車、XMTB-8801 型智能數(shù)顯控溫烘箱、JY-PHb 型接觸角測(cè)試儀、YG461L 型數(shù)字式透氣量?jī)x、YG065 型電子織物強(qiáng)力機(jī)、YG811L 型織物動(dòng)態(tài)懸垂性風(fēng)格儀和FA2004N 型電子分析天平。

1.2 試驗(yàn)方法

整理工藝流程：織物→浸軋→干燥→焙烘。

本研究主要探討整理劑濃度、軋余率兩個(gè)因素對(duì)滌棉混紡織物的結(jié)構(gòu)和性能的影響，其中整理劑濃度設(shè)置5 個(gè)水平，分別為10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L、30 g/L；軋余率設(shè)置4 個(gè)水平，分別為58%、63%、68%、73%。根據(jù)變量要求配置整理劑溶液，將織物浸泡在溶液中一定時(shí)間，通過(guò)調(diào)節(jié)小軋車壓力（0.05 MPa、0.10 MPa、0.15 MPa、0.20 MPa）分別調(diào)節(jié)試驗(yàn)軋余率（58%、63%、68%、73%），壓輥轉(zhuǎn)速保持11.7 r/min；最后將織物放進(jìn)烘箱，先110 ℃干燥3 min～4 min，再升溫至160 ℃焙烘2 min。

1.3 織物性能測(cè)試與表征

拒水拒油整理后的滌棉混紡織物性能通過(guò)實(shí)驗(yàn)室各種測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括織物的拒水拒油、透氣、拉伸斷裂強(qiáng)力、織物風(fēng)格性能［3-4］，最終數(shù)據(jù)為多組測(cè)試取平均值。

拒水拒油性能測(cè)試根據(jù)DB44/T 1872—2016《紡織品 表面潤(rùn)濕性能的測(cè)定 接觸角法》，每塊試樣選取5 個(gè)位置進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

斷裂強(qiáng)力測(cè)試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1 部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定（樣條法）》，采用YG065 型多功能電子織物強(qiáng)力儀，測(cè)試整理后滌棉混紡織物的拉伸斷裂強(qiáng)力。

透氣性測(cè)試根據(jù)GB/T 5453—1997《紡織品織物透氣性的測(cè)定》，采用YG461 型數(shù)字式織物透氣量?jī)x，測(cè)試整理后滌棉混紡織物的透氣性能。

織物風(fēng)格測(cè)試根據(jù)GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測(cè)定》，采用YG461 型織物動(dòng)態(tài)懸垂性風(fēng)格儀，測(cè)試整理后滌棉混紡織物的懸垂性［5］。

2 結(jié)果與分析

2.1 拒水性能

表1 是滌棉混紡織物經(jīng)過(guò)不同的拒水拒油整理劑濃度和軋余率整理后的水接觸角。

表1 滌棉織物拒水性能的測(cè)試結(jié)果

如表1 所示，滌棉混紡織物的水接觸角隨整理劑濃度升高而變大，且變化趨勢(shì)越來(lái)越緩，當(dāng)軋余率在63%和68%時(shí)，25 g/L 和30 g/L 整理劑濃度下的水接觸角幾乎相同，即織物拒水性能隨著整理劑濃度升高而變好，在達(dá)到30 g/L 時(shí)幾乎不再變化。這是因?yàn)榫芩苡驼韯┖吭蕉?，與織物表面纖維大分子中的親水性羥基反應(yīng)越充分，織物的親水性會(huì)下降，且整理劑在焙烘過(guò)程發(fā)生自身交聯(lián)生成的三維網(wǎng)狀薄膜結(jié)構(gòu)也越完善，織物的拒水效果越好，而且生成的薄膜不是全封閉的，不會(huì)影響織物正常的透氣透濕，但由于整理劑本身的性質(zhì)，其濃度達(dá)到一定值后，再增加對(duì)拒水性能也不會(huì)有太大影響，反而會(huì)影響織物服用性能。綜合考慮整理劑濃度控制在30 g/L 左右。

從表1 還可以看出，當(dāng)拒水拒油整理劑濃度一定時(shí)，隨著織物軋余率的增大，水接觸角先變大后變小，即滌棉混紡織物的拒水性能先變好后變差，最合適的軋余率在63%～68%。這是因?yàn)榭椢锝?jīng)過(guò)浸軋帶的整理液雖然很多，但在焙烘時(shí)并不是所帶整理劑溶液都能發(fā)生自身交聯(lián)反應(yīng)［6］，也不是所有生成的網(wǎng)狀薄膜都能吸附在織物表面，超過(guò)一定量反而會(huì)對(duì)兩者之間的結(jié)合產(chǎn)生阻礙。

2.2 拒油性能

表2 和表3 是滌棉混紡織物經(jīng)過(guò)不同的拒水拒油整理劑濃度和軋余率整理后的機(jī)油接觸角和花生油接觸角。

表2 滌棉混紡織物拒機(jī)油性能的測(cè)試結(jié)果

表3 滌棉混紡織物拒花生油性能的測(cè)試結(jié)果

從表2 和表3 可以看出，經(jīng)過(guò)拒水拒油整理后滌棉混紡織物的油接觸角的變化趨勢(shì)和水接觸角的變化趨勢(shì)相同，即織物拒油性能隨著整理劑濃度升高而變好，在達(dá)到30 g/L 時(shí)幾乎不再變化；隨著軋余率增大，拒油性能先變好再變差，在63%～68%時(shí)達(dá)到最好。除此之外，滌棉混紡織物的機(jī)油接觸角比花生油接觸角小，即拒機(jī)油的性能比拒花生油的性能差。

2.3 斷裂強(qiáng)力

表4 是滌棉混紡織物經(jīng)過(guò)不同的拒水拒油整理劑濃度和軋余率整理后的斷裂強(qiáng)力。

表4 滌棉混紡織物拉伸斷裂強(qiáng)力的測(cè)試結(jié)果

如表4 所示，滌棉混紡織物的斷裂強(qiáng)力隨整理劑濃度和軋余率的升高而變大。原織物的斷裂強(qiáng)力為1 280 N，整理后的部分織物強(qiáng)力大于原織物。軋余率越大，織物斷裂強(qiáng)力增大的程度逐漸減緩，且最低整理劑濃度整理織物的斷裂強(qiáng)力隨軋余率增大的幅度最大。

發(fā)生這種現(xiàn)象是因?yàn)榫芩苡驼韯舛仍礁?、軋余率越大，其越易發(fā)生自身交聯(lián)生成網(wǎng)狀薄膜，并靠機(jī)械作用纏附在織物表面，或者通過(guò)物理作用與織物結(jié)合，如氫鍵、范德華力等，這使得織物中纖維之間的結(jié)合變得越來(lái)越緊密，所以織物的斷裂強(qiáng)力增大。同時(shí)，用于試驗(yàn)的滌棉混紡織物的強(qiáng)力本身就很大，所以整理后織物強(qiáng)力變化雖然不明顯，但可以看出總體趨勢(shì)是增加的。

2.4 透氣性

因?yàn)闇烀藁旒徔椢锝埐粍?，?dǎo)致織物不同部位的透氣率出現(xiàn)較大差異，所以測(cè)試透氣性能時(shí)選擇5 個(gè)不同位置進(jìn)行測(cè)試，然后取平均值。表5 是滌棉混紡織物經(jīng)過(guò)不同的拒水拒油整理劑濃度和軋余率整理后的透氣率平均值。

表5 滌棉混紡織物透氣性能的測(cè)試結(jié)果

由表5 可知，滌棉混紡織物的透氣率隨著整理劑濃度和軋余率的升高而降低。除去個(gè)別誤差數(shù)值，幾乎所有整理后織物的透氣率都比原織物的透氣率28.77 mm/s 小，但整理后織物的透氣率差距不大。與原織物相比，整理后滌棉混紡織物的透氣率降低不多，因?yàn)闇烀藁旒徔椢锉旧淼耐笟庑跃秃艿停哉砗髮?duì)其的消極影響不大。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)殡S著拒水拒油整理劑濃度增大、軋余率增大，與纖維間作用越強(qiáng)烈，織物表面吸附的拒水拒油物質(zhì)越多，使組成織物的紗線間的空隙被不斷填充，變得越來(lái)越小，所以經(jīng)過(guò)該整理的滌棉織物的透氣性變差。

2.5 懸垂性

表6 和表7 是滌棉混紡織物經(jīng)過(guò)不同的拒水拒油整理劑濃度和軋余率整理后的靜態(tài)懸垂系數(shù)和動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)。

如表6 和表7 所示，滌棉混紡織物的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)隨整理劑濃度和軋余率的升高而變小，即織物懸垂性變差了。這是因?yàn)榫芩苡驼韯舛仍礁?、軋余率越大，作用越?qiáng)烈，在織物表面生成的網(wǎng)狀薄膜被吸附的越多，織物越硬挺。

表6 滌棉混紡織物靜態(tài)懸垂系數(shù)的測(cè)試結(jié)果

表7 滌棉混紡織物動(dòng)態(tài)懸垂系數(shù)的測(cè)試結(jié)果

3 結(jié)論

（1）拒水拒油整理劑FG-921 的拒水拒油效果良好，其濃度越高，則經(jīng)過(guò)整理的織物拒水拒油性能越好，但增值放緩，其濃度達(dá)到30 g/L 時(shí)拒水拒油效果已較理想，所以配制時(shí)不需要再高。

（2）隨著軋余率的增加，織物拒水拒油效果先變好再變壞，當(dāng)軋余率在63%～68%時(shí)，拒水拒油效果達(dá)到最好。

（3）整理劑濃度越高、軋余率越大時(shí)，織物透氣性越差，懸垂性越差，斷裂強(qiáng)力越大。