按工艺(2)分别对纯涤织物与涤棉织物进行整理,得到表3。
表3经PA整理后织物的吸湿速干性能
K | 纯涤织物 | 涤棉织物 | ||||||||||||
毛细高度cm | 水份蒸发率% | 毛细高度cm | 水份蒸发率% | |||||||||||
A | B | C | A | B | C | A | B | C | A | B | C | |||
0 | 1.71 | 10.3 | 2.4 | 20.5 | ||||||||||
K1 | 4.5 | 5.7 | 6.7 | 40.6 | 45.2 | 53.22 | 5.8 | 6.4 | 3.8 | 50·9 | 45.9 | 49·9 | ||
K2 | 7.4 | 6.9 | 6.9 | 50.8 | 50.2 | 55.25 | 8.3 | 7.5 | 3.9 | 60.6 | 51.4 | 50.3 | ||
K3 | 8.1 | 7.2 | 7.2 | 60.3 | 55.6 | 56.9 | 9.4 | 8.3 | 4.0 | 70.8 | 55.2 | 55.7 | ||
K4 | 8.9 | 8.3 | 7.3 | 69.4 | 60.3 | 57.2 | 9.9 | 9.6 | 4.1 | 72.9 | 60.8 | 56.2 | ||
R | 4.4 | 2.6 | 0.6 | 28.8 | 15.1 | 3.98 | 4.1 | 3.2 | 0.3 | 22.0 | 14.9 | 6.3 |
从表3可以看出,经PA整理后,纯涤织物样品的毛细高度(lOmin)从1.71cm上升到8.9cm;水份蒸发率也从10.3%上升到69.4%经PA整理后,涤棉织物样品的毛细高度仅从2.4cm上升到9.9cm;水份蒸发率也仅从20.5%上升到72.9%,这是因为环氧树脂型吸湿速干整理剂在催化剂MgCl2的作用下环氧基开环,焙烘后羟基与纤维发生交联而形成醚键,具有亲水性。但纯涤织物和涤棉织物的吸湿速干效果都不是很理想,这是因为树脂类吸湿速干整理剂会对纤维表面坑槽或孔洞有涂覆作用,降低其吸湿性能。
2.1.3经HMW8871整理
按工艺(3)分别对纯涤织物与涤棉织物进行整理,得到表4。
从表4可以看出,经Herst㊣HMW8871整理后,纯涤织物样品的毛细高度(lOmin)从1.7lcm上升到8.3cm;水份蒸发率从10.3%上升到84.5%,纯涤织物吸湿速干效果一般。但经HMW8871整理后,涤棉织物样品的毛细高度从2.4cm上升到14.2cm;水份蒸发率也从20.5%上升到100%,涤棉织物的吸湿速干达到了很好的效果,所以HMW8871适用于整理涤棉织物。这是因为HMW8871是一种含有环氧基团和聚醚基团的有机硅三元共聚物,环氧基团可以与棉纤维分子交联而获得牢固的吸附。侧链上的聚醚基团则为亲水基团,提供亲水性和柔软性。
表4经HMW8871整理后织物的吸湿速干性能
K | 纯涤织物 | 涤棉织物 | ||||||||||||||
毛细高度cm | 水份蒸发率% | 毛细高度cm | 水份蒸发率% | |||||||||||||
A | B | C | A | B | C | A | B | C | A | B | C | |||||
0 | 1.71 | 10.3 | 2.4 | 20.5 | ||||||||||||
K1 | 7.4 | 7.1 | 7.5 | 74.3 | 78.3 | 78.3 | 9.2 | 10.4 | 11.2 | 92.5 | 96.3 | 97.5 | ||||
K2 | 7.8 | 7.2 | 7.6 | 75.9 | 80.2 | 80.9 | 11.9 | 11.2 | 11.6 | 98.6 | 97.2 | 97.8 | ||||
K3 | 7.9 | 7.6 | 7.7 | 79.6 | 83.1 | 82.3 | l4.2 | 12.8 | 12.4 | l00 | 98.2 | 98.2 | ||||
K4 | 8.3 | 7.9 | 7.7 | 84.5 | 85.2 | 84.5 | 13.4 | 13.2 | 12.3 | 100 | 99.5 | 98.50 | ||||
R | 0.9 | 0.8 | 0.2 | 10.2 | 6.9 | 6.2 | 5.0 | 2.8 | l.2 | 7.5 | 3.2 | l.0 |
从表4中R值看出,A>B>C,所以本实验中,整理剂的用量对织物吸湿速干性能的影响最大,焙烘温度对织物吸湿速干的性能也有影响,而焙烘时间几乎对其无影响。
从表4中的k值可以看出,随着整理剂Herst㊣HMW8871用量的增加,涤棉织物的吸湿速干性能提高。但当用量超过50g/L时,涤棉织物的毛细高度和水分蒸发率达到逐渐降低,这是因为过多的整理剂堵塞了膨胀了的棉纤维,使纤维的缝隙减小,导致其毛效降低,随着焙烘温度的提高,涤棉织物的吸湿速干性能也随之提高,当焙烘温使达到200℃时,涤棉织物的毛细高度和水分蒸发率达到最大值,随着焙烘时间的延长,涤棉织物的吸湿速干性能无明显变化,考虑到效率问题,焙烘时间以0.5min为宜。
最佳工艺确定为:HMW8871用于整理涤棉织物,用量为50g/L,焙烘温度为2OO℃,焙烘时间为0.5min。综上,经以聚酯为主组分的吸湿速干整理Herst㊣HMW8870适用于整理涤纶织物;以有机硅三元共聚物为主成分的Herst㊣HMW8871适用于整理涤棉织物;以环氧树脂为主成份的吸湿速干整理剂PA的整理效果相对较差。
2.2抗静电性能的测定
分别将经Herst㊣MW8870整理后的涤纶织物,经Hcrst㊣HMW8871整理后的涤棉织物的吸湿速干性能从低到高排序,用1#-16#标记,分别测其表面电阻,得到图l。
实验测得未经过整理的涤纶织物的表面电阻为1.08×1013,未经过整理的涤棉织物的表面电阻为4.25×1012,从图l可以看出,织物的表面电阻与吸湿速干性能是成反比的,吸湿性能越好,表面电阻就越低,而织物的去向电阻越低,抗静电性能就越好。
经过吸湿速干整理后,织物的表面电阻明显下降,涤纶织物的表面电阻从1013的数量级降低到107的数量级;涤纶织物的表面电阻从1012的数量级降低到107的数量级。这是因为随着织物吸湿性的增加,织物周围形成连续的水膜,为空气中二氧化碳和纤维中存在的电解质提供了溶解场所,从而间接地提高了表面电导率,只要吸收少量的水,就能显著提高聚合物材料的导电性。水也能为电荷提供转移介质,促进离子向相反的电极移动。织物经过整理后,吸湿性能提高,它们能够从周围环境中吸取一定水分,从而降低其本身的电阻率,加快电荷移散,使静电累积减少。
2.3防沾污性测试
将经Herst㊣HMW8870整理后的涤纶织物与经Herst㊣HMW8871整理后的涤棉织物进行防沾污测试,得到图2。
从图2看出,经过吸湿速干整理的织物中,去污效果为l级的占6.25%,2级的占12.50%,3级的占25%,4级的占56.25%。这说明经过吸湿速干整理的织物大多数都能达到易去污的效果。这是因为在织物表面引进的亲水性基团降低了水/纤维相界面张力值,亲水成分可促使水分子进人油污和纤维之间,使大块油污面产生缩聚,成为油珠,油珠继而呈卷离状态脱离织物。
2.4耐久性能测试
实验选用Herst㊣HMW8870整理剂60g/L,用不同温度处理纯涤织物0.5min后,测试其吸湿速干性能的耐久性,见表5。选用Herst㊣HMW8871整理剂50g/L,用不同温度处理涤棉织物0.5min后,测试其吸湿速干性能的耐久性,见表6。
表5温度对HMW8870耐久性能的影响
焙烘温度℃ | 毛细高度cm | 水份蒸发率% | 断裂强力保留率% | |||
0次水洗 | 10次水洗 | 0次水洗 | 10次水洗 | 0次水洗 | 10次水洗 | |
170 | 10.4 | 9.2 | 95.3 | 93.2 | 98.7 | 98.1 |
180 | 11.5 | 10.1 | 97.5 | 96.4 | 90.6 | 90.2 |
l90 | 12.8 | 12.3 | 99.1 | 98.6 | 78.2 | 89.9 |
200 | 13.5 | 13.5 | 100 | 100 | 58.8 | 57.6 |
表6温度对HMW8871耐久性能的影响
焙烘温度℃ | 毛细高度cm | 水份蒸发率% | 断裂强力保留率% | |||
0次水洗 | 10次水洗 | 0次水洗 | 10次水洗 | 0次水洗 | 10次水洗 | |
170 | 11.2 | 10.9 | 94.2 | 93.9 | 97.5 | 96.2 |
180 | 12.9 | 12.2 | 96.5 | 96.1 | 91.2 | 90.2 |
l90 | 13.8 | 13.8 | 98.1 | 97.6 | 77.2 | 86.5 |
200 | 14.2 | 14.2 | 100 | 100 | 63.9 | 63.1 |
从表5和表6可以看出,随着焙烘温度的提高,织物的吸湿速干效果得到明显提高;同时从表中可以看出,整理后的涤纶织物与涤棉织物洗涤10次以后,其吸湿速干效果与未经过洗涤的织物相比,随着焙烘温度的提高,毛细高度与水份蒸发率降低的幅慢逐渐减小,说明随着焙烘温度提高,其耐久性能提高,这是因为随着温度升高,整理剂可以与整理织物更好的产生共结晶,从而牢固地吸附在纤维表面上,使经吸湿速干整理后的织物的吸湿速干性能和耐久性能得到提高。但从表中断裂强力保留率中可以看出,随着温度的提高,涤纶织物与涤棉织物的强力也不断下降,综合考虑,整理工艺一般控制在190℃。
3结论
(1)以聚酯为主组分的吸湿速干整理剂Herst㊣HMW8870对涤纶织物具有良好的吸湿速干整理效果,能显著地改善涤纶织物的吸水性、速干性、抗静电性和防沾污性。
(2)以有机硅三元共聚物为主成分的吸湿速干整理剂Herst㊣W8871对涤棉织物具有良好的吸湿速干整理效果,能显著地改善涤棉织物的吸水性、速干性、抗静性和防沾污性。
(3)采用Herst㊣HMW8870整理涤纶织物,最佳工艺条件为:整理剂60g/L,190℃的温度下焙烘30s。
(4)采用Herst㊣HMW8871整理涤棉织物的最佳工艺条件为:整理剂用量50g/L,190℃的温度下焙烘30s。
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