洗后干燥條件對防水效果的影響

王 景

（廣東德美精細化工集團股份有限公司，廣東佛山 528305）

隨著人們對織物功能整理需求的提高，防水整理已成為常見的功能整理，生活中常用的帳篷、戶外服裝等均進行了防水整理。織物經防水整理后，防水劑分子鏈在織物表面形成致密、定向排列的一層膜，降低織物的表面能，從而使織物具有防水性能。經水洗后，織物表面的防水劑膜被破壞，最低表面能的狀態被打破，防水性能下降，一般認為有3 個可能因素［1］：防水劑分子鏈段的斷裂、防水劑膜的脫落或防水劑分子倒伏。架橋劑促使防水劑分子鏈段在纖維上形成三維網狀結構，增加纖維分子間滑移的摩擦阻力，從而提高耐洗性。

本實驗討論防水整理織物洗滌后烘干溫度對防水效果的影響，探討架橋劑及時間對陰干防水性能的提升作用，及陰干后如何恢復防水性能。

1 實驗

1.1 材料

織物：148×54 咖啡色全棉斜紋色布，290T 藏青色滌塔夫，300T綠色尼絲紡。

藥品：C8 防水劑9033N、C6 防水劑6118N（嘉興明仁化工有限公司），無氟防水劑DM-3698、架橋劑DM-3915（廣東德美精細化工股份有限公司）。

1.2 儀器

NCHW-3 型烘箱（蘇州耐氏干燥設備有限公司），P-B1 氣壓電動小軋車、R-3 自動定型烘干機（廈門瑞比精密機械有限公司），BL-410 型電子天平（衡興電子秤有限公司），Y089D 全自動縮水率洗衣機、YH-86型織物沾水度儀（溫州方圓儀器有限公司）。

1.3 防水整理工藝

一浸一軋（壓力196.1 kPa，車速5 r/min）→烘干（100 ℃）→定形（滌塔夫180 ℃×60 s；尼絲紡170 ℃×60 s，棉160 ℃×90 s）。

1.4 測試

防水性能：采用豎直噴淋法測試樣品防水度，根據AATCC22—2010《拒水測試：噴淋法》進行測試，試樣大小為200 cm×200 cm，控制各試樣每次噴淋時間在25～30 s，輕敲試樣兩端各一次后與標樣對照評級。

2 結果與討論

2.1 洗后干燥條件對防水效果的影響

采用防水劑9033N用量30 g/L、6118N用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，分別進行防水整理，測試初始防水性能后分別洗1 次、5 次、10 次，按照不同溫度烘干（陰干24 h，40～100 ℃烘干30 min），于恒溫恒濕條件下回潮4 h后進行測試，結果如表1～3所示。

表1 洗滌次數和烘干溫度對滌塔夫防水效果的影響

由表1～3 可知，在化纖和棉上，隨著洗后烘干溫度的升高，洗后防水效果變好；隨著洗滌次數的增加，洗后防水效果變差。因為防水劑分子在織物表面定向排列成膜，在洗滌過程中受到機械摩擦，防水劑膜被破壞，最低表面能的狀態被打破，防水能力下降；洗滌次數增加還加了大分子鏈的倒伏，并逐漸使分子鏈斷裂或防水膜脫落。

水洗1 次后，防水效果均下降，烘干溫度越高，防水性能越好。說明低溫烘干時，防水效果下降更大，可能是因為防水劑分子鏈的倒伏或者有水分殘留在纖維縫隙中，使織物的吸水性增大［1］，而高溫有利于分子鏈重新定向排列或纖維縫隙中水分的蒸發。

表2 洗滌次數和烘干溫度對尼絲紡防水效果的影響

表3 洗滌次數和烘干溫度對棉防水效果的影響

2.2 架橋劑對防水效果的影響

固定9033N 用量30 g/L、6118N 用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，架橋劑DM-3915 用量為防水劑的20%，分別進行防水整理，洗10 次后在不同溫度（40～100 ℃干燥30 min，陰干24 h）烘干，于恒溫恒濕條件下回潮4 h后測試，結果如表4～6所示。

表4 架橋劑對不同溫度烘干滌塔夫防水效果的影響

由表4、表5 可以看出，架橋劑對陰干化纖織物滌塔夫的防水性能有較明顯的提高，尼絲紡防水劑采用DM-3698 時，添加架橋劑也可提高陰干后的防水性能。可能是因為架橋劑與防水劑反應形成的網狀薄膜增加了防水劑分子鏈間的作用，不利于分子鏈倒伏、斷裂和膜的脫落。

表5 架橋劑對不同溫度烘干尼絲紡防水效果的影響

由表6 可知，棉織物上架橋劑的加入有利于洗后防水性能的提升。因為棉纖維中有大量的羥基，親水性好，架橋劑中的活性異氰酸酯基先與防水劑反應，形成網狀薄膜，增加對纖維的覆蓋，減少羥基外露；同時，少量架橋劑與纖維表面的羥基反應，形成架橋結構［2］，提升防水效果，減少洗滌過程中防水劑膜的破裂、脫落。但陰干時，防水性能較差，可能是因為防水劑膜的破裂導致被覆蓋的羥基外露。

表6 架橋劑對不同溫度烘干棉防水效果的影響

2.3 陰干時間對防水效果的影響

固定9033N 用量30 g/L、6118N 用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，架橋劑DM-3915 用量為防水劑的20%，分別進行防水整理，洗滌10 次后陰干4、8、24、48、120 h，測試防水性能，結果如表7所示。

表7 陰干時間對防水效果的影響

由表7 可知，陰干1～2 天，防水性能達到較佳，再延長陰干時間對防水性能的影響不大，建議陰干時間為1天。

2.4 陰干后再高溫烘干的防水效果

將加入架橋劑的防水整理布樣洗后100 ℃烘干30 min（a）、陰干后100 ℃烘干30 min（b）、陰干后100 ℃烘干120 min（c）、陰干打濕后再100 ℃烘干30 min（d），測試防水效果，結果如表8所示。

表8 陰干后再烘干的防水效果

由表8 可知，陰干后再烘干達不到直接烘干的防水效果，陰干后延長烘干時間或潤濕后再烘干可以達到直接烘干的防水效果，說明水分和延長烘干時間有利于防水劑分子鏈定向排列的恢復。

3 結論

（1）防水劑洗后烘干溫度對防水效果影響較大，低溫烘干防水效果變差，更大原因不是分子鏈的斷裂和膜的脫落，而是防水劑分子鏈段的倒伏引起的。

（2）對于化纖織物，架橋劑有利于防水劑洗后陰干效果的提升，陰干時間以1～2 天較佳；對于棉織物，架橋劑有利于防水劑洗后烘干防水效果的提升。

（3）陰干后織物經高溫長時間烘干或濕烘干可以達到直接烘干的防水效果。