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功能性后整理对全棉织物透气性的影响

来源:黄时建 上海工程技术大学 发布时间:2010年12月06日
影响服装舒适性的因素主要有织物的热、湿传递性和透气性等。织物透气性与织物结构如密度、组织、厚度、面密度及纱线捻度等因素有关【1】,但仅考虑这些因素是不够的,由于当今多数面料是经过后整理而赋予各种功能的,因此研究后整理对织物透气性的影响具有积极意义。本文着重讨论树脂整理、阻燃整理、拒水拒油整理、生物整理、液氨整理及涂层整理对全棉织物透气性的影响。1 功能性后整理 试样规格为5.8/5.8 622/299全棉府绸,经半漂后作为后整理的半制品。1.1树脂整理 棉纤维弹性差、易变形、易折皱的主要原因是纤维受外力作用变形时,纤维素大分子链或纤维的结构单元间部分氢键遭到破坏,并在新的部位上形成新的氢键,使纤维难以从变形恢复原状。 树脂整理就是利用树脂来改变纤维的物理和化学性能,提高织物防皱防缩性能,故也称为防皱整理。树脂整理大致经历了防皱防缩、免烫(洗可穿)和耐久耐压(PP或DP整理)3个阶段【2】。树脂整理方式很多,本文用以下配方和工艺进行整理。配方:CEO树脂 (2D衍生物)80 g/L,催化剂氯化镁8 g/L,柔软剂(氨基硅油Ns?1)20 g/L,渗透剂JFC为l g/L。 工艺流程:二浸二轧→烘干(8 0℃)→焙烘 (150℃,3 min)。1.2阻燃整理 常见的纺织纤维都是有机高聚物,在300℃左右会裂解,生成的部分气体与空气混合形成可燃性气体,遇火会燃烧。纤维素纤维加热到275℃以上,会分解成炭、焦油和气体(二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷和甲醛)等。可燃性焦油和可燃性气体是产生有焰燃烧的根源。纺织品阻燃的概念是遇火变为枯焦而没有明焰,离火自行熄灭,不会阴燃。阻燃整理就是将阻燃剂施加在织物上,渗透到纤维内部,或与纤维发生化学键缔合而坚牢地附着在纤维上,起到阻燃效果【3】。 棉织物采用的阻燃整理配方如下:尼普威CFR (含磷阻燃剂)470 g/L,尿素40
g/L,增效剂尼普威CDA为120 g/L,催化剂氯化镁18 g/L,尼普威C52为54 g/L,渗透剂JFC为1 g/L。 工艺流程:二浸二轧(带液率70%)→烘干 (80℃,3 min)→焙烘(160℃,3 min)→后处理(2%H2O2,室温处理2 min)→清水洗净→烘干1.3拒水拒油整理 拒水拒油整理是在织物上施加一种具有低表面能基团的化合物,牢固地附着于纤维或与纤维化学键缔合,在纤维表面形成一层拒水剂层或拒油剂分子层,使织物不再被水和油类润湿【2】。拒水剂种类很多,本文应用FG-25,为80 g/L。 工艺流程:二浸二轧→烘干(80℃左右)→焙烘 (160℃,3min)。1.4生物整理 近几年来酶在纺织品加工中的用途越来越广泛,诸如真丝和韧皮纤维的脱胶,羊毛表皮渣屑和植物性物质的去除,羊毛的防毡缩和表面改性,牛仔服的纤维素酶磨洗代替石磨等【4】。 纤维素酶是能降解纤维素的一类酶的总称。可分为酸性、中性和碱性纤维素酶【5】。本文应用酸性纤维素酶,具体配方及工艺如下:pH值5,温度50℃,时间45 min,酶剂量4.8%,浴比1∶25,整理结束后增温到80~C处理lO min(pH=9~10)。1.5液氨整理 液氨整理就是利用液氨对棉织物加以处理,使之防缩、防皱、柔软、强力提高。液氨整理经历了纱线丝光、织物丝光和织物整理3个阶段【6】。 液氨整理后织物不易收缩,尺寸稳定性好;不易起皱;丰满、厚实,且悬垂性好,手感柔软,富有弹性【7】。1.6涂层整理 涂层整理是在织物表面均匀地涂上一层或多层能成膜的高聚物,使织物具有拒水、耐水压、透湿、防污、反射或阻燃等功能,并使织物有珠光、双面、皮革外观等效果;有高度的回弹性、油状手感和柔软丰满手感等。 涂层剂有聚氨酯、聚丙烯酸酯、氯丁二烯、天然橡胶等几大类,以
聚氨酯和聚丙烯酸酯应用最多。织物涂层整理的工艺有直接涂层、转移涂层和黏合涂层【2】。本文采用的涂层配方为溶剂型聚氨酯涂层剂。 干法涂层工艺流程:涂布→烘干(远红外自动行走烘干机)。2 透气性测试 测试仪器:YG46l B型织物透气量仪。 测试条件:温度22℃,相对湿度62%。 试样:30 cm×30 cm(离布边8 cm以上);试验次数:每种后整理试样各取10块测试。对透气性的测试结果见表l,对织物纬密、厚度、质量的测试结果见表2。表1功能性整理后对织物透气性的影响
试样类型 树脂 整理 阻燃 整理 拒水拒 油整理 生物 整理 液氨 整理 涂层 整理 半制 品
平均透气量/mm?s-1 47.51 43.97 51.10 55.73 93.67 0 72.64
均方差/δ 1.04 0.96 1.30 0.86
1.20
0 0.62
透气量下降值/mm?s-1 25.13 28.67 21.54 16.91 -21.03 72.64 0
表2功能性整理对织物纬密、厚度、增重率的影响
试样类型 树脂 整理 阻燃 整理 拒水拒 油整理 生物 整理 液氨 整理 涂层 整理 半制 品
织物纬密增量/根?(10cm)-1 10 12 16 18 34 6 0
织物厚度/ mm 0.185 0.225 0.180
0.210
0.200 0.220 0.195
织物增重率/% 4.67 19.2 2.53 -2.41 1.92 27.09 0
(1)比较表1中经各种功能性整理后织物和整理前半制品的透气量发现,除液氨整理外,其他试样的透气量均有下降,下降幅度从大到小依次为涂层整理、阻燃整理、树脂整理、拒水拒油整理、生物整理。 (2)分析经各种功能性整理后织物的透气量发生变化的原因发现,功能性整理后织物的纬密、厚度、质量均发生了变化,见表2。除涂层整理和液氨整理,其他试样透气量的变化与织物厚度、纬密上升的变化没有显著关联,但与织物增重率成正比,也就是说,经过后整理,织物变薄,但质量增大,织物结构趋于紧密,使透气量下降。其中阻燃整理试样既增厚又增重,所以透气性下降显著。生物整理试样虽增厚,但质量减轻了。在显微镜下观察可以看到,经生物整理后的棉纤维管壁变薄,卷曲度增加,织物厚度增加,使得棉织物结构变松弛,所以透气性下降不多。 (3)涂层整理后,由于干法涂层致使织物表面形成坚韧薄膜,基本封闭织物表面空隙,使得全棉织物透气性几乎为零。 (4)在显微镜下观察可看到,经液氨整理后,棉纤维变细,中空腔管和孔洞空隙变小,扁带状扭曲减少,纤维更光滑且有透明感。整理后织物虽然有所增厚增重,但由于纤维变细使透气量上升。3 结语 功能性后整理对棉织物透气性会产生影响,其中除了液氨整理后棉织物透气量有上升外
,其他5种整理均使得透气量下降,因此,对棉织物后整理时,除了注重织物获得的功能性外,也要尽量避免织物透气量下降,以保持棉织物原有良好的透气性。

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