超輕抗撕裂面料的制備及性能評(píng)估

陳麗穎

（丹東優(yōu)耐特紡織品有限公司，遼寧 丹東118303）

隨著人民生活水平的提高和社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，功能性面料越來(lái)越多地應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ餍枰S著時(shí)代的發(fā)展徒步旅行和露營(yíng)生活也開(kāi)始深入更為廣泛的群體，戶外裝備的需求開(kāi)始逐漸高漲。輕量化、便攜、多功能成為新型服裝沖鋒衣、皮膚衣、帳篷、背包等面料追求的新目標(biāo)。

作為戶外用具，由于作業(yè)環(huán)境需要，面料需要具備多種防護(hù)功能，防水、防風(fēng)、高強(qiáng)力抗撕裂、防滑移等等，如果選擇比較厚重面料加上功能整理這些指標(biāo)比較容易實(shí)現(xiàn)，但就徙步旅行、探險(xiǎn)及部隊(duì)野外行軍、作戰(zhàn)群體人員來(lái)講，負(fù)重輕量化對(duì)他們來(lái)說(shuō)顯得格外重要[1]，然而針對(duì)超輕功能紡織品的研究較少。

國(guó)外戶外裝備面料種類較多，涂層和層壓織物占了很大的市場(chǎng)，其中最高檔的是Gore-Tex 面料。國(guó)外面料主要優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在織物具有極高的強(qiáng)力，適合各種款式，但其價(jià)格高、產(chǎn)品厚重，不便穿著或攜帶[2]。國(guó)內(nèi)亦可見(jiàn)輕便型戶外裝備產(chǎn)品，其面料克重在70～80 g/m2,但其強(qiáng)力及防滑移等指標(biāo)都相對(duì)較低，防水性能也不夠持久，其耐用性、耐久性差，無(wú)法滿足高端產(chǎn)品市場(chǎng)需求。

本項(xiàng)目通過(guò)新型材料制備及工藝優(yōu)化，對(duì)超輕高強(qiáng)紗面料進(jìn)行整理，以較低增重（后整理增重20 g/m2）實(shí)現(xiàn)超輕、防水、抗撕裂、防滑移多種性能。本方案的面料尤其適用于皮膚衣、沖鋒衣、帳篷、箱包等戶外用品。

1 試驗(yàn)部分

1.1 藥品與儀器

織物50D 高強(qiáng)滌綸格

試劑 氟系防水劑FS-508A, 氟系防水劑FS-506, 聚醚嵌段氨基硅油SRS, 聚氨酯底涂膠FS-5500，異氰酸酯交聯(lián)劑DF-897，促進(jìn)劑DF-899，聚有機(jī)硅氧烷有機(jī)硅FS-850, 面涂膠5511A（遼寧恒星精細(xì)化工有限公司）。氟系防水劑TG5671(日本大金公司），氟系防水劑N1811(昂高化工有限公司），氟系防水劑FD-8(青島飛龍?jiān)椿び邢薰荆?，氟系防水?805（泉州明源化工有限公司）。

儀器 JY 系列多功能電子天平（上海衡平儀器儀表廠），GZX-9076MBE 電子鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），IKA EURO-ST 60DS25 頂置式電子攪拌器(廣州儀科實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限公司)，P-BO XC-22 空壓氣膜式橫式強(qiáng)力壓染樹脂機(jī)（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司），YG813 織物沾水測(cè)定儀（溫州方圓儀器有限公司），YG026-500 型強(qiáng)力機(jī)(溫州方圓儀器有限公司),YG812E 織物抗?jié)B水性測(cè)試儀(南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）。

1.2 工藝

拒水柔軟整理（一浸一軋180℃，2 min,軋余率40%～50%）→底涂（150℃，2 min）→面涂（165℃，1min）

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 沾水測(cè)試

按GB/T 4745-2012《紡織品防水性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)沾水法》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.3.2 撕破強(qiáng)力測(cè)試

按GB/T 3917-1：2009《織物撕破性能第一部分沖擊擺錘法撕破強(qiáng)力的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.3.3 紗線滑移測(cè)試

按GB/T 13772.2：2008《機(jī)織物接縫處紗線抗滑移的測(cè)定第二部分定負(fù)荷法》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.3.4 靜水壓測(cè)試

按GB/T4744-1997《抗?jié)B水性的測(cè)定 靜水壓實(shí)驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸軋整理劑中柔軟劑SRS 用量對(duì)織物性能的影響

柔軟劑整理后會(huì)增加面料滑移[3]，柔軟劑用量對(duì)面料與整理劑穩(wěn)定性、面料顏色及強(qiáng)力有重要影響，采用兩浸兩軋的整理工藝，軋余率40%～50%，考察柔軟劑用量對(duì)織物強(qiáng)力及紗線滑移性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同用量柔軟劑SRS 對(duì)撕破強(qiáng)力和紗線滑移性能影響

由表1 可以看出，隨著SRS 用量的增加，織物撕破強(qiáng)力逐漸增大，但隨著SRS 用量逐漸增加，紗線之間的摩擦力變小，紗線滑移逐漸變大，性能指標(biāo)差。綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)及成本等其它因素，選擇柔軟劑SRS 的用量為0.08%。

2.2 浸軋整理劑中防水劑種類對(duì)織物性能的影響

在柔軟劑用量固定的條件下（0.08%），選用不同種類的防水劑，工藝參考1.2，防水浸軋整理劑中防水劑種類對(duì)織物性能的影響結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 可以看出，固定SRS 和防水劑的用量，分別將不同種類的防水劑和柔軟劑SRS 同浴整理，結(jié)果表明，整理后的織物紗線滑移沒(méi)有明顯的差異，但織物撕破強(qiáng)力和沾水等級(jí)有一定的差別[4]，其中FS-508A 同 浴 沾 水 等 級(jí) 最 佳，TG-5671、8805 及FD-8 沾水等級(jí)可達(dá)4 級(jí)，而N1811 和FS-506 同浴沾水等級(jí)略差。同時(shí)考慮到對(duì)撕破強(qiáng)力的影響，確定選用FS-508A 與SRS 進(jìn)行同浴整理。

2.3 浸軋整理劑中防水劑用量對(duì)織物性能的影響

確定防水劑種類后，在其他原料助劑用量不變的條件下，工藝條件參照1.2.3，防水劑用量對(duì)面料沾水性能影響的結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可以看出，沾水級(jí)別隨著FS-508A 用量的增加而隨之增加；當(dāng)FS-508A 增加到一定濃度時(shí)，沾水級(jí)別不再提高。綜合成本考慮，確定防水劑FS-508A 用量為3%。

2.4 涂層膠中FS-850 用量的選擇

底膠選用FS-5500，在其它條件不變的情況下，選用不同用量的FS-850，按1.2 整理工藝對(duì)織物進(jìn)行整理并涂層，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可以看出，涂層膠中隨著有機(jī)硅FS-850用量的增加，成品撕破強(qiáng)力隨之增加，但隨之紗線滑移指標(biāo)下降。有機(jī)硅添加量增加，培烘后破壞底膠FS-5500 成膜性能，用量增加到一定程度，靜水壓降低嚴(yán)重，且低于20 kPa。綜合考慮，確定有機(jī)硅FS-850 用量為5%。

2.5 產(chǎn)品性能指標(biāo)

原料助劑用量確定，工藝參照1.2，涂層整理后織物各項(xiàng)性能指標(biāo)結(jié)果見(jiàn)表5。

表2 不同防水劑與SRS 共浴性能指標(biāo)對(duì)比

表3 防水劑用量對(duì)織物性能的影響

表4 不同用量的FS-850 對(duì)涂層后織物性能影響

表5 產(chǎn)品性能指標(biāo)

3 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同整理劑對(duì)織物的紗線滑移有明顯的影響[5]，當(dāng)柔軟劑SRS 用量為0.08%，防水劑選擇FS-508A,用量為3%,有機(jī)硅FS-850 的添加量選擇5%，織物整理后的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)：撕破強(qiáng)力≥20N, 紗線滑移≤2.5mm，靜水壓≥20kPa，沾水≥4 級(jí)。