提高拒水混紡織物定量檢測準確性方法的研究

李玲

摘要

從大量助劑中篩選出TF-560，確定了經過TF-560前處理的織物的最佳工藝條件。結果表明，在煮沸條件下，采用5.0g/L TF-560，1.0g/L氫氧化鈉（或者10.0g/L碳酸鈉）對拒水混紡織物進行前處理20 min，可有效改善織物的潤濕性能，提高了化學分析法定量的準確性。

關鍵詞：助劑;潤濕性能;毛細效應;拒水混紡織物

“十二五”期間，紡紗、織造、染整工藝技術的進步提高了紡織產品的質量和功能化水平，其中后整理處理提高了織物的附加值，進一步滿足現代生活方式和多元文化審美需要。近年來，國際市場對拒水、拒油和易去污功能性紡織品的需求量不斷增多，很多情況下，這些拒污防護整理，不僅使紡織品的護理更加容易，也延長了紡織品的使用壽命，受到消費者的青睞的同時，卻給紡織產品的檢測帶來了一定的難度。

GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》中大多數檢測項目都是在水性介質中進行，如果織物沒有較好的潤濕性能，就不能真實的反映實際情況。目前在成分定量分析中，若遇到難溶于溶劑的樣品，除了采用GB/T 2910.1—2009《紡織品 定量化學分析 第1部分：試驗通則》手工拆分法，多采用延長溶解時間，增加振蕩速度等方法進行定量試驗。

1 ? ?試驗部分

1.1 ?材料與儀器

材料：沾水等級≥4的混紡織物（不含有蛋白質纖維）。試劑和儀器規格如表1和表2所示。

1.2 ?試驗方法與步驟

1.2.1 ?毛細效應試驗

根據紡織行業標準FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細效應試驗方法》[1]，試驗30min后觀察蒸餾水潤濕試樣的高度，讀取經緯向的較大值。

1.2.2 ?水滴試驗法

距布面1cm處滴1滴水（0.02mL），記錄隨著時間的增加，水滴被布面吸收的情況，在同一塊試樣上連續測試10個點。

1.2.3 ?定量化學分析方法

按照紡織行業標準 FZ/T 01095—2002《紡織品 氨綸產品纖維含量的試驗方法》[2]進行測試。

2 ? ?結果與討論

2.1 ?助劑的篩選

配制5g/L溶液，取1 g織物（沾水等級≥4），在室溫處理20min，按照1.2.1和1.2.2測試其潤濕性能，結果見表3和表4。

表3 ? ?經不同助劑處理織物的毛細效應

織物的毛細管效應是指蒸餾水在20℃條件下沿織物經緯向上升30min所達到的高度，讀取經緯向的較大值。從表3可知，沒有經過處理的織物，因為拒水所以毛細管效應為0，而經過處理的織物，在測試時間內，毛細管效應可達到1cm以上，其中經過德美2#和TF-560處理的織物，毛細效應較佳，可達到3.5cm以上。這是因為德美1#—4#都是不同性能的表面活性劑，其中德美2#的表面張力最低，經過它處理后的織物表面張力比其他3種低，所以毛細效應現象較明顯;而JFC作為印染行業常用的滲透劑，雖然也可改善織物的潤濕性能，但效果不顯著;TF-560是一種特殊的表面活性劑，可大大降低織物的表面張力，所以織物經過TF-560處理后，毛細效應最好，可達到5cm。

由表4和圖1可知，經過德美2#和TF-560處理的織物的潤濕性能得到了較大程度的改善，當水滴與其接觸時，兩者均立刻產生潤濕現象，并且隨著接觸時間增加，潤濕現象逐漸明顯，可完全潤濕。經過TF-560處理的織物達到完全潤濕時所需要的時間比經過德美2#處理的織物少。經過其他4種試劑處理的試樣，雖然當與水滴的接觸時間達到30min時，接觸角≤90°，但是潤濕效果不及前兩者理想。

綜合比較毛細效應試驗結果，選擇TF-560做進一步研究。

2.2 ?預處理工藝條件的確定

2.2.1 ?濃度的影響

圖2 ? ?TF-560用量對織物潤濕性能的影響

將TF-560作為前處理劑對織物進行預處理，其用量對織物潤濕性能的影響較大，用量較低對織物潤濕性能改善效果不明顯，用量高不利于節約成本。圖2考察了TF-560用量與織物潤濕性能之間的關系，增加TF-560用量，可以改善織物的潤濕性能，毛細效應明顯，但是當達到5.0 g/L時，再增加用量，織物潤濕性能變化不明顯。由此分析TF-560對織物的吸附具有一定的飽和度，當用量增加到一定程度便會達到吸附飽和，繼續增加TF-560的用量織物的毛細效應不會再得到明顯的提升。通過上述實驗以及實驗成本等因素確定TF-560的最佳用量為5.0 g/L。

2.2.2 ?溫度的影響

圖3表示織物在5g/L，不同溫度的TF-560溶液中處理后，潤濕性能的變化情況。由于TF-560在織物表面的吸附屬于物理吸附，高溫有利于分子運動，可使更多的TF-560分子與織物結合，使織物表面張力降低。所以在室溫下處理的織物的毛細效應測試值為5cm，而隨著前處理溫度的升高，織物的潤濕性能越好，特別是當織物在（5g/L TF-560，煮沸）條件下處理后，毛細效應測試值可達到8cm。綜上分析，在煮沸的TF-560溶液中處理織物，可以保證織物的拒水性能得到改善，從而獲得良好的潤濕性能。

圖3 ? ?溫度對織物潤濕性能的影響

2.2.3 ?時間的影響

圖4 ? ?處理時間對織物潤濕性能的影響

將織物在5g/L，煮沸的TF-560溶液中處理一定時間，可發現前處理時間對織物潤濕性能的影響不大（見圖4）。其中，煮沸處理10min，織物的毛細效應測試值為7cm;煮沸處理20min，織物的毛細效應測試值為8cm;煮沸處理30min，織物的毛細效應測試值為8.5cm;煮沸處理60min，織物的毛細效應測試值為8.8cm。綜合考慮，確定前處理時間為20 min為宜。

2.2.4 ?堿劑的影響

以聚酯纖維/氨綸混紡織物為例，配制含有不同堿劑的5g/L TF-560溶液，將1.0 g混紡織物在上述煮沸的溶液中處理20min，烘干至恒重，根據1.2.3的試驗方法測定未經過處理的混紡織物和經過上述方法處理的混紡織物中氨綸的含量，試驗結果見表5。

試驗中選擇的聚酯纖維/氨綸混紡織物的配料比是90/10，沒有經過處理的織物由于紡織染整加工整理，織物表面呈現一定拒水的性能，所以直接采用FZ/T 01095—2002《紡織品 氨綸產品纖維含量的試驗方法》中80%硫酸法溶解氨綸，會導致氨綸溶解不干凈，凈干含量僅為2.5%，實驗數據出現大幅偏差。而混紡織物經過不含有堿劑的TF-560溶液處理后，采用硫酸法定量得到氨綸的凈干含量為6.3%，實驗數據仍然偏離了合格的偏差范圍;所以考慮添加堿劑，促進TF-560與混紡織物更好的結合，使得織物表面的潤濕性能得到更大程度的改善，提高化學溶解法定量的準確性。在TF-560溶液分別添加不同濃度的碳酸鈉和氫氧化鈉，對聚酯纖維/氨綸混紡織物進行前處理，采用硫酸法定量得到氨綸的凈干含量如表5所示，除了經過5g/L 氫氧化鈉處理的織物的氨綸數據偏差較大以外，其他均在合格的偏差范圍內，實際操作中，當氫氧化鈉的濃度≥2g/L時，在高溫條件下織物中的聚酯纖維會發生一定的剝離反應，導致織物的強力受到了一定的影響，纖維變得較易脆損，所以當選擇添加氫氧化鈉時，最佳用量為1g/L;添加碳酸鈉時，最佳用量為10g/L。

3 ? ?結論

3.1 ?采用毛細效應試驗法和水滴試驗法對多種實驗助劑進行對比，篩選出 TF-560，拒水織物經過其處理后潤濕性能可較大程度的改善。

3.2 ?確定TF-560對織物前處理的最佳工藝條件。針對不含有蛋白質纖維的前處理工藝條件：TF560為5.0 g/L，氫氧化鈉為1.0g/L（或者碳酸鈉為10.0g/L）煮沸，20 min。

參考文獻：

[1] ?FZ/T 01071—2008紡織品 毛細效應試驗方法[S].

[2] ?FZ/T 01095—2002 氨綸產品的分析方法[S].

[3] ?GB/T 2910—2009 紡織品 定量化學分析[S].

[4] ?FZ/T 01053—2007 紡織品纖維含量的標識[S].

（作者單位：福建省纖維檢驗局）