不同防水劑在滌綸速干面料上的應(yīng)用

霍 倩，張 瑾，郭可義，田呈呈，李文燕

（1.西安工程大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化中心，陜西西安 710048；2.西安工程大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710048）

紡織品的防水整理是紡織品常見(jiàn)的重要功能性整理，傳統(tǒng)含氟防水劑多為八碳結(jié)構(gòu)，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和疏水、疏油性，在紡織品三防整理中具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性[1-3]。由于含氟防水劑中含有難降解物質(zhì)，且具有高生物蓄積性和多種毒性，使用逐步受限，環(huán)保型無(wú)氟防水劑的應(yīng)用日益廣泛[4-6]。滌綸速干面料作為運(yùn)動(dòng)、戶外等紡織品的主要原料，面料的防水性能至關(guān)重要，環(huán)保型防水整理劑的選擇和整理工藝的開(kāi)發(fā)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義[7]。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

織物：滌綸速干面料。

試劑：Phobotex RSH、Phobol CP-SLA、Phobol Extender SFB（亨斯邁），Repellan 670-C、Repellan XL-E（科凱化工集團(tuán)）。

1.2 儀器

JA3003N 電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司），軋車（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司），電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠），自動(dòng)定型烘干機(jī)（臺(tái)灣瑞比染色試機(jī)有限公司），YG813沾水度測(cè)試儀（寧波紡織儀器廠），洗衣機(jī)。

1.3 整理工藝

浸軋（一浸一軋，軋余率60%～80%）→烘干（100 ℃，3 min）→焙烘（150～180 ℃，3 min）。

1.4 測(cè)試

1.4.1 防水性能

試樣經(jīng)調(diào)濕處理后，根據(jù)GB/T 4745—1997《紡織織物表面抗?jié)裥詼y(cè)定沾水試驗(yàn)》進(jìn)行防水性能測(cè)試，并進(jìn)行評(píng)級(jí)。

1.4.2 水洗耐久性能

經(jīng)防水整理后的試樣參照GB/T 8629—2001《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》進(jìn)行水洗耐久性能測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 整理工藝對(duì)防水性能的影響

2.1.1 整理工藝對(duì)Hunsman 系列整理劑防水性能的影響

以Hunsman廠家提供的工藝參數(shù)為參考，確定整理工藝為：整理劑用量4%、6%、8%、10%、12%，pH=6.0，軋液率70%，烘干溫度為120 ℃，145～185 ℃焙烘5 min，對(duì)滌綸速干面料進(jìn)行防水整理，結(jié)果如表1所示。

表1 整理工藝對(duì)Hunsman系列防水整理劑性能的影響

從表1 可以看出，在Hunsman 系列的3 種防水劑中，RSH的整理效果最好，防水性能可達(dá)5.0級(jí)，SFB最差。RSH 的最佳整理工藝為：用量10%、焙烘溫度175 ℃；CP-SLA的最佳整理工藝為：用量12%、焙烘溫度185 ℃。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，防水劑SFB 在焙烘溫度達(dá)到185 ℃時(shí)織物泛黃，這說(shuō)明防水劑SFB 中含有高溫黃變物質(zhì)。

2.1.2 整理工藝對(duì)Repellan 670-C防水性能的影響

根據(jù)科凱化工提供的工藝參數(shù)，加入增效劑Repellan XL-E，并用檸檬酸調(diào)pH，使用不同用量（2%、3%、4%、6%、8%、10%）的整理劑對(duì)滌綸速干面料進(jìn)行防水整理，并分別在165、175、185 ℃下進(jìn)行焙烘，結(jié)果如表2所示。

表2 整理工藝對(duì)Repellan 670-C防水性能的影響

從表2可以看出，焙烘溫度一定時(shí)，隨著整理劑用量的增加，織物防水性能逐漸提高，達(dá)到飽和值后，繼續(xù)增加整理劑用量，防水性能不變。當(dāng)整理劑用量一定時(shí)，隨著焙烘溫度的升高，防水性能提高。但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焙烘溫度達(dá)到185 ℃時(shí)，織物嚴(yán)重黃變。這說(shuō)明防水劑Repellan 670-C中含有不耐高溫的物質(zhì)，此物質(zhì)雖然會(huì)在高溫下黃變，但是不影響整理劑的防水性能。因此，防水劑Repellan 670-C 的最佳用量為6%、焙烘溫度為175 ℃。

2.2 整理劑復(fù)配對(duì)防水性能的影響

根據(jù)以上單因素分析，整理劑單獨(dú)使用的效果不夠明顯，雖然RSH在最佳工藝條件下防水性能可以達(dá)到5.0級(jí)，但焙烘溫度過(guò)高。因此，將Hunsman系列整理劑進(jìn)行復(fù)配，測(cè)試其防水性能。整理劑總用量為10%，不同配比下織物的防水性能測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3 整理劑復(fù)配對(duì)防水性能的影響

從表3可以看出，RSH與SFB復(fù)配使用可以降低焙烘溫度，復(fù)配質(zhì)量比為3∶2時(shí)，在165 ℃下焙烘，防水性能就可達(dá)到5.0級(jí)；RSH與CP-SLA復(fù)配后的防水性能比單獨(dú)使用RSH好，在復(fù)配質(zhì)量比為4∶1、175 ℃的焙烘條件下，防水性能達(dá)到5.0級(jí)；CP-SLA與SFB復(fù)配后的防水性能與單獨(dú)使用CP-SLA相比變化不大，但比單獨(dú)使用SFB的防水性能增強(qiáng)。因此，防水劑SFB不適合單獨(dú)使用，但是能與其他整理劑復(fù)配使用，并且可提高其他整理劑的防水性能，具有一定的增效作用。

對(duì)比整理劑單獨(dú)使用的防水性能，整理劑復(fù)配使用能夠明顯提高織物的防水性能，并且可以降低焙烘溫度，節(jié)約成本。

2.3 不同整理劑的水洗耐久性

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，選擇最佳工藝下防水性能較好的整理劑，測(cè)試其水洗耐久性，結(jié)果如表4所示。

表4 不同整理劑的水洗耐久性

從表4 可以看出，水洗10 次后，除了RSH 與SFB按照質(zhì)量比3∶2 復(fù)配的整理劑，其他整理劑的防水效果均有所下降。水洗30次后，整理劑均表現(xiàn)出良好的防水性能，達(dá)到3.0級(jí)或3.0級(jí)以上。

3 結(jié)論

（1）Hunsman 系列防水整理劑應(yīng)用在滌綸速干面料上，RSH 和CP-SLA 可單獨(dú)使用且在最佳整理工藝下防水性能可達(dá)4.5 級(jí)以上，SFB 單獨(dú)使用整理效果較差，Repellan 670-C 單獨(dú)使用效果沒(méi)有RSH 和CPSLA好。

（2）RSH單獨(dú)使用時(shí)最佳整理工藝為：用量10%、焙烘溫度175 ℃。CP-SLA單獨(dú)使用時(shí)最佳整理工藝為：用量12%、焙烘溫度185 ℃。Repellan 670-C 單獨(dú)使用時(shí)最佳整理工藝為：用量6%、焙烘溫度175 ℃。

（3）防水劑SFB 不適合單獨(dú)使用，與其他整理劑復(fù)配，可提高其他整理劑的防水性能，具有一定的增效作用。

（4）在Hunsman系列RSH和SFB復(fù)配質(zhì)量比3∶2、165 ℃烘干時(shí)，水洗耐久性最佳。建議滌綸速干面料防水整理選用此工藝。