吸濕排汗劑DM-3740G在滌綸織物上的應用

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.廣東德美精細化工集團股份有限公司，廣東佛山 528305）

滌綸纖維中強極性親水基團少，導致滌綸織物穿著透氣性差、吸濕性差，汗液不能及時傳到體表，使穿著者有悶熱感[1]。滌綸的這些缺點背離了消費者對服裝舒適性越來越高的期望和要求，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。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?，增大纖維比表面積，利用纖維表面微細溝槽所產生的毛細現(xiàn)象使汗液經芯吸、傳輸、擴散而揮發(fā)[2-3]；（2）用親水整理劑（或稱為吸濕排汗劑）對滌綸織物進行親水整理，在纖維表面引入親水基團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單易控制，因而在印染行業(yè)應用廣泛。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題[2]，開發(fā)耐洗性能良好的吸濕排汗劑成為行業(yè)的共識。本實驗用分散染料與耐洗性優(yōu)良的新型吸濕排汗劑DM-3740G進行同浴染色整理，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，具有廣闊的市場前景。

1 實驗

1.1 材料與儀器

織物：100D 全滌雙面針織布（廣州腰虎商貿公司）。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（廣東德美精細化工集團股份有限公司），純堿、冰醋酸（分析純，廣州化學試劑廠），分散紫HFRL（100%，浙江閏土股份有限公司），ECE 標準洗滌劑98（上海紡織標準化研究所），ISO 105-F10 DW型多纖維貼襯（英國）。

儀器：Y089D 全自動縮水率洗衣機、YG871 毛細管效應測定儀（溫州方圓儀器有限公司），R-3自動定型烘干機、P-B1橫式強力軋染樹脂機（廈門瑞比精密機械有限公司），NCHW-3型烘箱（蘇州耐氏干燥設備有限公司），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 電腦測色儀（美國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助劑，同時加入吸濕排汗劑[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 測試

1.3.1 色差

采用電腦測色儀測試布樣的ΔL、Δa、Δb、ΔC、ΔH，D65光源，10°視角，孔徑大小0.025 4 m，測定4 次取平均值。以未加吸濕排汗劑處理的原布為標樣，計算布樣的色差值ΔE。

1.3.2 水分蒸發(fā)率、滴水擴散時間、芯吸高度

按照GB/T 21655.1—2008《紡織品吸濕速干性的評定第1部分：單項組合試驗法》進行測試。

1.3.3 洗滌方法

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

1.3.4 耐皂洗色牢度

按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》C(3)試驗方法進行測試，采用ISO 105-F10 DW型多纖維貼襯測試沾色牢度。

1.3.5 抗靜電性能

按照GB/T 12703.1—2008《紡織品靜電性能的評定第1部分：靜電壓半衰期》進行測試。

2 結果與討論

2.1 DM-3740G用量對滌綸織物性能的影響

2.1.1 色變

相關研究表明，分散染料與吸濕排汗劑同浴染色整理會造成分散染料上染率降低，尤其是在中高溫時下降更大，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的結合力，且結合后難解吸，導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，說明染色深度未受影響，色差輕微增大，當DM-3740G 用量達到4%時色差最大為0.52。通常當色差小于等于0.6 時，織物間顏色無明顯差異。色差是染整企業(yè)重要的質量指標，DM-3740G 在當前用量范圍內造成的色差都較小，染色整理同浴加工使用風險較小，對染色質量控制無不利影響。

表1 DM-3740G用量對色變的影響

2.1.2 滴水擴散時間

DM-3740G用量對滴水擴散時間的影響見表2。

表2 DM-3740G用量對滴水擴散時間的影響

由表2 可以看出，當DM-3740G 用量達到0.2%及以上時，織物的初始滴水擴散時間快速縮小至1.0 s以內，洗滌后滴水擴散時間緩慢下降，但當DM-3740G用量大于1.0%時，洗滌后滴水擴散時間仍然在3.0 s以內，這說明DM-3740G 具有高效親水性，促使水滴在織物表面快速潤濕擴散。洗滌后滴水擴散時間較初始有所下降，主要與DM-3740G 用量有關，因為洗滌過程中在機械攪拌作用下，織物表面產生摩擦，不可避免地使部分吸濕排汗劑脫落。根據(jù)GB/T 21655.1—2008 對吸濕速干針織物滴水擴散時間的要求（小于等于3.0 s），當DM-3740G 用量超過1%時即可滿足洗滌30次滴水擴散時間的要求。

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，原因與滴水擴散時間相同。根據(jù)GB/T 21655.1—2008對吸濕速干針織物芯吸高度的要求（大于等于100 mm），當DM-3740G 用量超過1%時即可使洗滌30次內芯吸高度符合要求。

表3 DM-3740G用量對芯吸高度的影響

2.1.4 水分蒸發(fā)速率

DM-3740G用量對水分蒸發(fā)速率的影響見表4。

表4 DM-3740G用量對水分蒸發(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DM-3740G用量達4%時，初始水分蒸發(fā)速率即可滿足GB/T 21655.1—2008對吸濕速干針織物水分蒸發(fā)速率的技術要求，但洗滌10 次或30 次后織物的水分蒸發(fā)速率都會下降。這說明受限于纖維特征及織物結構，吸濕排汗劑提升水分蒸發(fā)速率的作用仍然有限，要進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DM-3740G 用量達到5%時，僅醋酯及尼龍貼襯沾色較空白下降約0.5 級，其余貼襯沾色牢度未見明顯下降；當DM-3740G用量不超過4%時，貼襯沾色及原樣變色較空白均無明顯下降，表明DM-3740G 對織物的耐皂洗色牢度幾乎沒有影響。這主要是因為DM-3740G 不會在皂洗過程中促使滌綸纖維內部非晶區(qū)的分散染料向纖維表面遷移。

表5 DM-3740G用量對耐皂洗色牢度的影響

2.1.6 抗靜電性能

DM-3740G用量對抗靜電性能的影響見表6。

表6 DM-3740G用量對抗靜電性能的影響

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，半衰期分別符合耐久抗靜電紡織品B 級、A 級技術要求。洗滌10 次及30 次后，各用量下對應的半衰期較初始顯著增大，DM-3740G用量超過4%，洗滌后半衰期才符合耐久抗靜電紡織品C級技術要求。但是DM-3740G用量大存在色差偏大的風險，故推薦DM-3740G用量在0.5%～3.0%，此時半衰期符合B級技術要求，耐洗性小于10次?？瞻讟悠烦跏及胨テ诜螩級技術要求，原因在于織物染色及還原清洗后殘留少量可導電可親水的離子型表面活性劑。

2.2 吸濕排汗劑應用性能對比

保持工藝不變，將DM-3740G與國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）加工織物并對比應用性能，結果見表7。

表7 吸濕排汗劑應用性能對比

由表7 可以看出，DM-3740G 與外樣A、B 的色差相當且都較小，不會對織物顏色色光造成負面影響。3 只樣品均有顯著縮短滴水擴散時間的作用，初始滴水擴散時間相當，但洗滌30 次后差異明顯；DM-3740G 的滴水擴散時間僅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 的相關要求，而外樣A、B 的芯吸高度僅略優(yōu)于空白，沒有達到上述標準要求。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 的滴水擴散時間、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與滌綸纖維結合更牢固，在洗滌過程中脫落少，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筑更強的毛細管效應，促進水分在織物上更快地潤濕和擴散，從而降低滴水擴散時間并提高芯吸高度。織物滴加相同水量（0.2 mL），如果擴散更快且相同時間內有更大的擴散面積，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擴散速度、芯吸高度、水分蒸發(fā)速率，對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，當DM-3740G 用量超過1%，洗滌30 次后織物的滴水擴散時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過多次洗滌，織物的吸濕排汗性能有所下降，但耐洗性顯著優(yōu)于市場同類產品，能達到客戶的要求。