吸濕排汗劑DM-3740G在滌綸織物上的應(yīng)用

沈楚良，毛落成，盧 霜，鄧東海

（1.浙江同輝紡織股份有限公司，浙江嘉興 314511；2.廣東德美精細(xì)化工集團(tuán)股份有限公司，廣東佛山 528305）

滌綸纖維中強(qiáng)極性親水基團(tuán)少，導(dǎo)致滌綸織物穿著透氣性差、吸濕性差，汗液不能及時(shí)傳到體表，使穿著者有悶熱感[1]。滌綸的這些缺點(diǎn)背離了消費(fèi)者對(duì)服裝舒適性越來(lái)越高的期望和要求，因此，改善滌綸織物親水性、提升滌綸織物穿著舒適性成為近年的研究熱點(diǎn)。目前改善滌綸親水性的途徑主要有兩種：（1）將常規(guī)滌綸纖維由圓形截面改變?yōu)楫愋谓孛妫龃罄w維比表面積，利用纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗液經(jīng)芯吸、傳輸、擴(kuò)散而揮發(fā)[2-3]；（2）用親水整理劑（或稱為吸濕排汗劑）對(duì)滌綸織物進(jìn)行親水整理，在纖維表面引入親水基團(tuán)以提高滌綸織物的穿著舒適性。吸濕排汗劑整理工藝主要有染色后浸漬法、浸軋法及染色同浴法[4]，其中染色同浴法不增加整理工序且工藝簡(jiǎn)單易控制，因而在印染行業(yè)應(yīng)用廣泛。添加型親水整理劑的加工方法通常面臨洗滌后親水性能下降的問(wèn)題[2]，開(kāi)發(fā)耐洗性能良好的吸濕排汗劑成為行業(yè)的共識(shí)。本實(shí)驗(yàn)用分散染料與耐洗性優(yōu)良的新型吸濕排汗劑DM-3740G進(jìn)行同浴染色整理，染色整理織物親水性優(yōu)良，30 次洗滌后性能下降小，能滿足廣大客戶的要求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

織物：100D 全滌雙面針織布（廣州腰虎商貿(mào)公司）。試劑：高耐洗吸濕排汗劑DM-3740G、高溫勻染劑DM-2115N、還原清洗劑DM-8931（廣東德美精細(xì)化工集團(tuán)股份有限公司），純堿、冰醋酸（分析純，廣州化學(xué)試劑廠），分散紫HFRL（100%，浙江閏土股份有限公司），ECE 標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑98（上海紡織標(biāo)準(zhǔn)化研究所），ISO 105-F10 DW型多纖維貼襯（英國(guó)）。

儀器：Y089D 全自動(dòng)縮水率洗衣機(jī)、YG871 毛細(xì)管效應(yīng)測(cè)定儀（溫州方圓儀器有限公司），R-3自動(dòng)定型烘干機(jī)、P-B1橫式強(qiáng)力軋染樹(shù)脂機(jī)（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司），NCHW-3型烘箱（蘇州耐氏干燥設(shè)備有限公司），ME204 型電子分析天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]，Ultra Scan VIS 電腦測(cè)色儀（美國(guó)Hunter Lab公司）。

1.2 染色整理同浴工藝

按滌綸織物的染色方法加入染料和相關(guān)助劑，同時(shí)加入吸濕排汗劑[0.2%～5.0%（omf）]，浴比為10∶1，先以3 ℃/min升溫至80 ℃，再以2 ℃/min升溫至130 ℃，保溫50 min，降溫至80 ℃排液，還原清洗，熱水洗，冷水洗，烘干，定型（180 ℃，30 s）。

1.3 測(cè)試

1.3.1 色差

采用電腦測(cè)色儀測(cè)試布樣的ΔL、Δa、Δb、ΔC、ΔH，D65光源，10°視角，孔徑大小0.025 4 m，測(cè)定4 次取平均值。以未加吸濕排汗劑處理的原布為標(biāo)樣，計(jì)算布樣的色差值ΔE。

1.3.2 水分蒸發(fā)率、滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度

按照GB/T 21655.1—2008《紡織品吸濕速干性的評(píng)定第1部分：?jiǎn)雾?xiàng)組合試驗(yàn)法》進(jìn)行測(cè)試。

1.3.3 洗滌方法

按照GB/T 8629—2017《紡織品試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》4N程序進(jìn)行洗滌，洗滌溫度40 ℃。

1.3.4 耐皂洗色牢度

按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取稢(3)試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，采用ISO 105-F10 DW型多纖維貼襯測(cè)試沾色牢度。

1.3.5 抗靜電性能

按照GB/T 12703.1—2008《紡織品靜電性能的評(píng)定第1部分：靜電壓半衰期》進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 DM-3740G用量對(duì)滌綸織物性能的影響

2.1.1 色變

相關(guān)研究表明，分散染料與吸濕排汗劑同浴染色整理會(huì)造成分散染料上染率降低，尤其是在中高溫時(shí)下降更大，這是由于吸濕排汗劑含有聚酯鏈段，與高溫型分散染料有較強(qiáng)的結(jié)合力，且結(jié)合后難解吸，導(dǎo)致分散染料上染率下降[4]。由表1 可以看出，隨著DM-3740G 用量的增加，織物的明度及鮮艷度只有輕微下降，說(shuō)明染色深度未受影響，色差輕微增大，當(dāng)DM-3740G 用量達(dá)到4%時(shí)色差最大為0.52。通常當(dāng)色差小于等于0.6 時(shí)，織物間顏色無(wú)明顯差異。色差是染整企業(yè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，DM-3740G 在當(dāng)前用量范圍內(nèi)造成的色差都較小，染色整理同浴加工使用風(fēng)險(xiǎn)較小，對(duì)染色質(zhì)量控制無(wú)不利影響。

表1 DM-3740G用量對(duì)色變的影響

2.1.2 滴水?dāng)U散時(shí)間

DM-3740G用量對(duì)滴水?dāng)U散時(shí)間的影響見(jiàn)表2。

表2 DM-3740G用量對(duì)滴水?dāng)U散時(shí)間的影響

由表2 可以看出，當(dāng)DM-3740G 用量達(dá)到0.2%及以上時(shí)，織物的初始滴水?dāng)U散時(shí)間快速縮小至1.0 s以內(nèi)，洗滌后滴水?dāng)U散時(shí)間緩慢下降，但當(dāng)DM-3740G用量大于1.0%時(shí)，洗滌后滴水?dāng)U散時(shí)間仍然在3.0 s以內(nèi)，這說(shuō)明DM-3740G 具有高效親水性，促使水滴在織物表面快速潤(rùn)濕擴(kuò)散。洗滌后滴水?dāng)U散時(shí)間較初始有所下降，主要與DM-3740G 用量有關(guān)，因?yàn)橄礈爝^(guò)程中在機(jī)械攪拌作用下，織物表面產(chǎn)生摩擦，不可避免地使部分吸濕排汗劑脫落。根據(jù)GB/T 21655.1—2008 對(duì)吸濕速干針織物滴水?dāng)U散時(shí)間的要求（小于等于3.0 s），當(dāng)DM-3740G 用量超過(guò)1%時(shí)即可滿足洗滌30次滴水?dāng)U散時(shí)間的要求。

2.1.3 芯吸高度

由表3可以看出，隨著DM-3740G用量的增加，織物的芯吸高度明顯增加，但隨著洗滌次數(shù)的增加，芯吸高度緩慢下降，原因與滴水?dāng)U散時(shí)間相同。根據(jù)GB/T 21655.1—2008對(duì)吸濕速干針織物芯吸高度的要求（大于等于100 mm），當(dāng)DM-3740G 用量超過(guò)1%時(shí)即可使洗滌30次內(nèi)芯吸高度符合要求。

表3 DM-3740G用量對(duì)芯吸高度的影響

2.1.4 水分蒸發(fā)速率

DM-3740G用量對(duì)水分蒸發(fā)速率的影響見(jiàn)表4。

表4 DM-3740G用量對(duì)水分蒸發(fā)速率的影響

由表4可以看出，隨著DM-3740G用量的增加，織物的水分蒸發(fā)速率均明顯加快，當(dāng)DM-3740G用量達(dá)4%時(shí)，初始水分蒸發(fā)速率即可滿足GB/T 21655.1—2008對(duì)吸濕速干針織物水分蒸發(fā)速率的技術(shù)要求，但洗滌10 次或30 次后織物的水分蒸發(fā)速率都會(huì)下降。這說(shuō)明受限于纖維特征及織物結(jié)構(gòu)，吸濕排汗劑提升水分蒸發(fā)速率的作用仍然有限，要進(jìn)一步提高面料水分蒸發(fā)速率還需從纖維、織造、加工工藝等方面著手研究。

2.1.5 耐皂洗色牢度

由表5 可以看出，當(dāng)DM-3740G 用量達(dá)到5%時(shí)，僅醋酯及尼龍貼襯沾色較空白下降約0.5 級(jí)，其余貼襯沾色牢度未見(jiàn)明顯下降；當(dāng)DM-3740G用量不超過(guò)4%時(shí)，貼襯沾色及原樣變色較空白均無(wú)明顯下降，表明DM-3740G 對(duì)織物的耐皂洗色牢度幾乎沒(méi)有影響。這主要是因?yàn)镈M-3740G 不會(huì)在皂洗過(guò)程中促使滌綸纖維內(nèi)部非晶區(qū)的分散染料向纖維表面遷移。

表5 DM-3740G用量對(duì)耐皂洗色牢度的影響

2.1.6 抗靜電性能

DM-3740G用量對(duì)抗靜電性能的影響見(jiàn)表6。

表6 DM-3740G用量對(duì)抗靜電性能的影響

由表6可以看出，隨著DM-3740G用量的增加，織物的初始半衰期縮短，依據(jù)GB/T 12703.1—2008，DM-3740G用量為0.5%及5.0%時(shí)，半衰期分別符合耐久抗靜電紡織品B 級(jí)、A 級(jí)技術(shù)要求。洗滌10 次及30 次后，各用量下對(duì)應(yīng)的半衰期較初始顯著增大，DM-3740G用量超過(guò)4%，洗滌后半衰期才符合耐久抗靜電紡織品C級(jí)技術(shù)要求。但是DM-3740G用量大存在色差偏大的風(fēng)險(xiǎn)，故推薦DM-3740G用量在0.5%～3.0%，此時(shí)半衰期符合B級(jí)技術(shù)要求，耐洗性小于10次?？瞻讟悠烦跏及胨テ诜螩級(jí)技術(shù)要求，原因在于織物染色及還原清洗后殘留少量可導(dǎo)電可親水的離子型表面活性劑。

2.2 吸濕排汗劑應(yīng)用性能對(duì)比

保持工藝不變，將DM-3740G與國(guó)外兩只著名品牌的吸濕排汗劑（分別為外樣A、外樣B）以相同用量（1%，omf）加工織物并對(duì)比應(yīng)用性能，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 吸濕排汗劑應(yīng)用性能對(duì)比

由表7 可以看出，DM-3740G 與外樣A、B 的色差相當(dāng)且都較小，不會(huì)對(duì)織物顏色色光造成負(fù)面影響。3 只樣品均有顯著縮短滴水?dāng)U散時(shí)間的作用，初始滴水?dāng)U散時(shí)間相當(dāng)，但洗滌30 次后差異明顯；DM-3740G 的滴水?dāng)U散時(shí)間僅1.3 s，符合GB/T 21655.1—2008的限定要求（小于等于3 s），而外樣A不符合上述要求。同理，3只樣品的初始芯吸高度差距不大，但洗滌30次后差距明顯，只有DM-3740G的芯吸高度能符合GB/T 21655.1—2008 的相關(guān)要求，而外樣A、B 的芯吸高度僅略優(yōu)于空白，沒(méi)有達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)要求。3 只樣品的初始水分蒸發(fā)速率差異不大，但洗滌30 次后DM-3740G的水分蒸發(fā)速率明顯優(yōu)于外樣A、B。

洗滌30 次后，DM-3740G 的滴水?dāng)U散時(shí)間、芯吸高度及水分蒸發(fā)速率均顯著優(yōu)于外樣A、B，主要原因是DM-3740G與滌綸纖維結(jié)合更牢固，在洗滌過(guò)程中脫落少，洗滌30次后纖維表面保留有更多的聚醚親水鏈段，有利于在纖維之間構(gòu)筑更強(qiáng)的毛細(xì)管效應(yīng)，促進(jìn)水分在織物上更快地潤(rùn)濕和擴(kuò)散，從而降低滴水?dāng)U散時(shí)間并提高芯吸高度。織物滴加相同水量（0.2 mL），如果擴(kuò)散更快且相同時(shí)間內(nèi)有更大的擴(kuò)散面積，織物上就有更多的水分子克服分子間氫鍵作用力逃逸至空氣中，從而提高水分蒸發(fā)速率。

3 結(jié)論

（1）分散染料與DM-3740G 染色整理同浴加工可顯著提升織物的滴水?dāng)U散速度、芯吸高度、水分蒸發(fā)速率，對(duì)色差及耐皂洗色牢度的影響小，抗靜電性能提升。

（2）DM-3740G 用于加工滌綸針織面料時(shí)，當(dāng)DM-3740G 用量超過(guò)1%，洗滌30 次后織物的滴水?dāng)U散時(shí)間和芯吸高度分別為小于等于3 s、大于等于100 mm，符合GB/T 21655.1—2008對(duì)吸濕速干針織面料的限定要求。

（3）DM-3740G 用于染色整理同浴加工后經(jīng)過(guò)多次洗滌，織物的吸濕排汗性能有所下降，但耐洗性顯著優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品，能達(dá)到客戶的要求。