滌綸紗線的拒水整理工藝

何滿堂

江西服裝學院 紡織教研室(中國)

紡織品的功能化已成為紡織行業發展的重要趨勢之一。紡織品拒水整理將織物的高能表面轉變為水分難以潤濕的低能表面，從而賦予織物干爽和清潔的功能[1]。拒水性因能使織物具有優異的抗污漬能力而成為功能紡織品性能的重要組成部分[2-3]。美國杜邦公司早在20世紀50年代就嘗試采用氟聚合物對織物進行拒水、拒油整理[4]。很多研究報道指出，織物功能整理的耐久性與整理劑用量、焙烘溫度和焙烘時間等因素有關，但對于氟聚合物而言，整理后織物的表面性能實質上取決于表面聚合物防護膜的結構[5-6]。目前，拒水劑主要用于對織物表面的處理，對紗線表面進行拒水整理的研究較少。

本文通過在Y606S型單紗漿紗機的漿槽中加入C6拒水整理劑對滌綸紗線進行整理，探究了這一拒水整理工藝中拒水劑質量濃度、烘箱溫度和漿槽溫度工藝參數的變化對織物拒水性能的影響，以尋求優化的工藝參數設置方案。

1 試驗部分

1.1 材料與儀器

選用線密度為18 tex的滌綸紗線(福建宇邦紡織科技有限公司)和C6拒水劑(廣州誠納化工有限公司)。試驗儀器主要包括Y606S型單紗漿紗機(南通三思機電科技有限公司)、DHG-9075A型電熱鼓風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司)、SL200B型接觸角測試儀(深圳瓦力儀器設備有限公司)、Senco S-212型磁力攪拌器(上海申順生物科技有限公司)和HZT-A500型電子天平(福州華志科學儀器有限公司)。

1.2 拒水整理工藝

采用Y606S型單紗漿紗機對滌綸紗線進行拒水整理的工藝流程如圖1所示。首先，將滌綸紗線浸入裝有C6拒水劑的漿槽，經壓輥擠壓后輸送到烘箱中初步烘干。初次干燥的滌綸紗線表面含有防水層，經110 ℃預烘1 min后，在160 ℃的烘焙環境中再次靜置1 min。最后通過測試靜態接觸角評定滌綸試樣的拒水性能。

圖1 滌綸紗線拒水功能整理工藝流程圖

本試驗對拒水劑的質量濃度、漿槽溫度和烘箱溫度這3個變量進行了設置和組合，如表1所示，然后依次對各組滌綸紗線進行拒水整理。

表1 試驗參數設置和拒水性能測試結果

1.3 測試方法

1.3.1 接觸角測試

根據GB/T 30447—2013《納米薄膜接觸角測量方法》，將經過拒水整理的滌綸紗線試樣均勻地纏繞在載玻片上，置于靜態接觸角測量儀的試驗臺上。在試樣表面滴一滴4 μL的水滴，接觸角測量儀可記錄水滴在織物表面的懸滴和座滴形態，座滴的形成時間>60 s，找出60 s附近記錄的5張照片，用球形計算法計算水滴在試樣表面的靜態接觸角，分別記為θ1、θ2、θ3、θ4和θ5，取上述接觸角測試值的平均值θ[θ=(θ1+θ2+θ3+θ4+θ5)/5]為該試樣的靜態接觸角測試結果。

2 試驗結果與討論

不同拒水整理工藝參數條件下，各組滌綸紗線的靜態接觸角測試結果如表1所示。

2.1 不同質量濃度拒水劑對滌綸紗線拒水性的影響

表1中第1～4組試驗探討了相同漿槽溫度和烘箱溫度條件下，不同質量濃度拒水劑對紗線拒水性能的影響，試驗結果分析如圖2所示。由圖2可知，未經處理的滌綸紗線本身不具備拒水性能，經拒水劑整理后，試樣的拒水性能有了很大的提升，說明拒水劑的使用是滌綸紗線產生拒水效果的主要因素。當拒水劑的質量濃度為4 g/L時，靜態接觸角最大，為143°，試樣的拒水性能最優。

圖2 拒水劑質量濃度對滌綸紗線拒水性能的影響

2.2 不同漿槽溫度對滌綸紗線拒水性的影響

表1中第3和第5～7組試驗探討了相同質量濃度拒水劑和烘箱溫度下，不同漿槽溫度對滌綸紗線拒水性能的影響，試驗結果如圖3所示。由圖3可知，當漿槽溫度低于40 ℃時，滌綸紗線試樣的拒水性能隨漿槽溫度的增加而不斷提高；當漿槽溫度高于40 ℃時，可能因溫度對拒水劑溶液活性的影響，滌綸紗線試樣的拒水性能隨漿槽溫度的增加開始下降。漿槽溫度為40 ℃時，試樣的靜態接觸角最大，滌綸紗線的拒水性能最優。

圖3 漿槽溫度對滌綸紗線拒水性能的影響

2.3 不同烘箱溫度對滌綸紗線拒水效果的影響

表1中第3、 8和9組試驗探討了相同質量濃度拒水劑和漿槽溫度條件下，不同烘箱溫度對滌綸紗線拒水性能的影響，試驗結果如圖4所示。

圖4 烘箱溫度對滌綸紗線拒水性能的影響

由圖4可知，隨著烘箱溫度的增加，滌綸紗線的拒水性能不斷提升。但當烘箱溫度超過70 ℃后，漿紗機上的紗線會出現斷紗的情況。因此，70 ℃是漿紗機處理滌綸紗線的優化烘箱溫度。

3 結論

本文探究了在Y606S型單紗漿紗機上對滌綸紗線進行拒水整理的方法和工藝參數。相對于直接對織物進行拒水整理，該方法具有一定的優勢，可滿足后續織造過程中的需求。試驗討論并分析了拒水整理工藝參數對滌綸紗線拒水性能的影響。由試驗結果可知，當拒水劑的質量濃度為4 g/L、漿槽溫度為40 ℃、烘箱溫度為70 ℃時，滌綸紗線試樣可達到較優的拒水性能。