魏勝記 張加永

摘 要:吸濕排汗及相關功能性紡織品是未來消費市場的一大趨勢。未來衣著用織物將朝著舒適、健康的方向發展,以展現經濟性、舒適性和功能性的特色,吸濕排汗織物即是其中最重要的項目之一。本文用吸濕排汗整理劑STA對聚酯織物進行吸濕排汗整理。實驗表明,經吸濕排汗整理劑STA 整理后的聚酯織物的吸水性、快干性得到顯著提高,并沒對織物的拉伸強力造成明顯的影響。同時提出了吸濕排汗整理劑STA整理聚酯織物的最佳工藝條件,保證整理成品以最經濟的工藝,達到最大程度的吸濕效果。
關鍵詞:聚酯織物;吸濕排汗;整理;研究
一、前言
本文采用吸濕排汗親水整理劑STA,對聚酯織物進行親水整理。在不對織物的服用性能產生明顯不利影響前提下,較大程度地提高聚酯織物的吸濕性,確定出最佳處理工藝。另外對聚酯織物的快干性以及斷裂強力也作了探討。
二、實驗材料與方法
2.1 材料與試劑。普通滌平布(平方米重為160g/m2 、經紗密度是220根/10cm、緯紗密度是208根/10cm、布樣大小為30cm×30cm)、吸濕排汗整理劑STA (主要成分為聚乙二醇和聚苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物-(CH2-CH2-O)n-(PET)-,此親水性聚合物對滌綸等纖維有親和性,賦予纖維親水性效果。)、重鉻酸鉀。
2.2? 實驗儀器。YP202N電子天平、HH-S恒溫水浴鍋、Y802A型八籃恒溫烘箱、YG(B)026D-250型電子織物強力機、YG871型毛細管效應儀。
2.3? 實驗方法。首先,把布樣為30cm×30cm的聚酯織物放入配置好的處理液中浸漬10分鐘,溫度為40℃。
其次將處理好的聚酯織物烘干、焙烘、水洗、烘干,在此工藝中烘干溫度為80℃~90℃,烘干時間為30分鐘左右,焙烘溫度分為120℃、150℃、180℃,焙烘時間分為1min、2min、3min。
然后深入研究親水劑用量、焙烘溫度、焙烘時間對聚酯織物芯吸性能的影響,最后選出最佳工藝條件。
2.4? 測試方法[1~4]
2.4.1? 吸水性。采用狹條法測毛細高度。將3cm×30cm織物試樣上端固定在支架上,下端浸在0.5%重鉻酸鉀水溶液中,并用3克左右的小鑷子夾在試樣下端,使其伸直而不伸長,測定25 min后溶液在織物上的上升高度(cm)。
2.4.2? 織物快干性能的檢測。將織物剪成 30cm×30cm小塊布樣,充分浸濕保持在不滴水的情況下,放置在YP202N電子天平上,每隔4min記錄其質量的改變。
2.4.3? 斷裂強力及斷裂伸長率測試。斷裂強度采用YG(B)026D一250型電子織物強力機測定;將織物剪成5×25cm的試樣,先將電子織物強力機校零,然后設定為測試模式,將試樣上端水平夾持穩定,再在試樣下端預加一定的張力,使其伸直而不伸長,最后將試樣下端夾持穩定即可測試。
2.5? 實驗設計。采用正交實驗法優選吸濕整理工藝。根據整理的影響因素選3因素,每個因素取3 個水平,浴比1∶30,織物重15g,應用吸濕排汗親水整理劑STA對滌綸進行整理,采用L9(34)正交實驗表如表所示。
三、結果與分析
3.1? 吸濕排汗機理[5]。吸濕排汗指使不親水的織物同時具有吸水性和快干性。吸濕排汗整理劑STA的分子結構中含有芳環鏈段和親水基團。一端是疏水芳環鏈段,另一端是親水聚醚鍵。因此,它具有疏水和親水兩種特性。
3.2? 纖維吸濕原理[6]。纖維的吸濕性是纖維吸收氣相水分的性質。纖維的吸濕性可用其回潮率或含濕率表示。在標準溫濕度條件下(20℃, 65%相對濕度),纖維吸收氣相水分達到平衡后的含水百分率,即為纖維的回潮率或含濕率。
3.2.1? 纖維中親水基團的作用。如果纖維大分子的化學結構中有親水基團,這些基團能與水分子結合形成氫鍵,形成水合物,水分子失去熱運動能力,而在纖維內保存下來,纖維就具有吸濕性。
滌淪大分子是由苯環、亞甲基等組成,對水分子沒有強的吸引力,只是依靠物質所固有的表面張力使纖維表面或內部微孔、孔隙的表面對水汽吸附,因此它們的吸水性很差。
3.3? 聚酯織物吸濕排汗整理影響因素分析
3.3.1? 各因素對聚酯織物芯吸性能的影響。
3.3.1.1? 整理液濃度對聚酯織物芯吸性能的影響。聚酯織物隨著吸濕排汗親水整理劑STA濃度的增加,織物親水整理后的聚酯織物芯吸性能得到明顯提高,這主要是因為隨著吸濕排汗整理劑STA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,聚酯織物表面親水基團增多,基團的極性變強,纖維的吸濕能力就會有明顯的提高。
3.3.1.2? 焙烘溫度對聚酯織物芯吸性能的影響。焙烘過程的主要目的,就是加速親水劑和纖維素反應生成穩定的共價交聯,從而使織物具有滿意的親水性。
3.3.1.3? 焙烘時間對聚酯織物芯吸性能的影響。隨著焙烘時間的增加,經過吸濕排汗親水整理處理的聚酯織物的芯吸性能得到明顯提高;但當焙烘時間超過2min時,經過親水整理處理聚酯織物的毛細管效有變差趨勢。焙烘時間與溫度有關。當溫度在120℃~150℃之間時,焙烘時間2min較好。延長時間會引起過焙烘,導致織物質量下降。當焙烘時間超過2min時,引起焙烘過度,可能造成部分親水劑分子變性分解,聚酯織物芯吸性能變差。
3.3.2? 各因素對酯織織物芯吸性能的影響程度及最佳工藝分析。吸濕排汗整理液用量是影響吸濕排汗整理的主要因素,再次是焙烘溫度,其次是焙烘時間。可以看出吸濕排汗整理的最適宜的工藝條件是:吸濕排汗親水劑STA用量為5%,焙烘溫度為150℃,焙烘時間為2min。
3.3.3? 親水整理對酯織織物快干性的影響。未經過吸濕排汗整理劑STA整理的聚酯織物織物的質量為25.45g,經過吸濕排汗整理劑STA整理的聚酯織物織物的質量為25.38g。
結 論
本實驗用吸濕排汗親水整理劑STA對聚酯織物整理,通過科學的數據處理和結果分析得出如下結論:1? 吸濕排汗親水整理劑STA對聚酯織物具有良好的親水整理效果,吸濕排汗親水整理劑STA能顯著改善聚酯織物的吸水性,對聚酯織物的拉伸強力和斷裂伸長率沒有明顯影響。2? 吸濕排汗親水整理的最適宜的工藝條件是: 吸濕排汗親水整理劑STA用量為5%, 焙烘溫度為150℃, 焙烘時間為2min。3? 經過吸濕排汗親水整理劑STA整理后的聚酯織物水分散發明顯加快,改善了聚酯織物的快干性。
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