阻燃/普通滌綸汽車(chē)座套面料的三防整理工藝研究

何 芳,郭 嫣,宋敏芳

(西安工程大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710048)

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)汽車(chē)紡織品的需求趨向于多元化[1-4]。汽車(chē)座套面料是汽車(chē)內(nèi)飾紡織品的重要組成部分,應(yīng)具有阻燃、防水、防油、防污、透氣等功能[5-7]。因此,多功能汽車(chē)座套的開(kāi)發(fā)具有重要的意義。采用雙層小提花增加美感,實(shí)現(xiàn)裝飾性與功能性兩大要求。由于汽車(chē)座套不經(jīng)常拆洗,對(duì)汽車(chē)座套滌綸紡織物進(jìn)行拒水拒油整理可以減少洗滌次數(shù),有利于節(jié)能環(huán)保[8-11]。目前有機(jī)硅類(lèi)和含氟類(lèi)兩大整理劑被較多采用[12]。選用的含氟整理劑,賦予織物耐久性的拒水、拒油、防污的“三防”效果,并保持織物物理機(jī)械性能的穩(wěn)定,幾乎不會(huì)影響織物的風(fēng)格、天然手感并獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展[13]。文中通過(guò)研究三防整理工藝,使織物達(dá)到防水、防油、防污性能,而且使其具有較好的耐洗性、透氣、透濕等功能,提高了汽車(chē)座套的檔次、舒適、美觀,滿足消費(fèi)群體,具有廣闊的發(fā)展前景。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試樣

將滌綸應(yīng)用在汽車(chē)座套面料上,具有很好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,由于阻燃滌綸價(jià)格較高,為了降低成本,經(jīng)研究當(dāng)阻燃滌綸用量達(dá)到69.12%,阻燃效果能夠滿足要求。本試驗(yàn)經(jīng)紗選用300 D/96 F(33.3 tex)阻燃滌綸,緯紗采用300 D/96 F(33.3 tex)阻燃滌綸和300 D/96 F(33.3 tex)普通滌綸交織;表緯為普通滌綸,里緯為阻燃滌綸,表緯∶里緯=1∶1,阻燃滌綸比例為76.32%(試樣規(guī)格見(jiàn)表1)。采用SGA598型半自動(dòng)織布機(jī)(江陰市通源紡織機(jī)械有限公司),織造小提花接結(jié)雙層織物。

表1 試樣規(guī)格參數(shù)

1.2 材料與方法

(1)藥品:sk630含氟三防整理劑(常州斯科尼亞商貿(mào)有限公司)。

(2)儀器:G232織物沾水性測(cè)試儀(上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司);JGW-360B 動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀(承德市成惠試驗(yàn)機(jī)有限公司);YG461E 型數(shù)字式透氣量?jī)x(寧波紡織儀器廠)。

(3)測(cè)試方法:按織物拒水測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)AATCC 22-2005《紡織品 拒水性測(cè)試 噴淋法》和織物拒油測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)AATCC 118-2002《拒油性 耐碳?xì)浠衔锏淖杩箿y(cè)試》測(cè)定。

1.3 “三防”整理工藝

(1)工藝流程

二浸二軋→烘干(充分烘干)→熱處理→水洗→烘干。

(2)方案設(shè)計(jì)

影響織物拒水拒油整理效果的因素有很多,以“三防”整理液濃度、焙烘溫度、焙烘時(shí)間、軋余率作為主要因素,通過(guò)四因素三水平對(duì)織物進(jìn)行整理,三防整理工藝參數(shù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 三防整理工藝參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 整理液濃度對(duì)整理效果的影響

如圖1和圖2所示,ks630整理液濃度從10 g/L增加到20 g/L時(shí)對(duì)織物的拒水、拒油等級(jí)以及接觸角均有明顯增加。但是當(dāng)整理液濃度達(dá)到20 g/L 時(shí),接觸角幾乎不會(huì)增長(zhǎng)。而拒水等級(jí)隨整理液濃度的增加,大體呈上升趨勢(shì)。當(dāng)整理劑濃度超過(guò)20 g/L 時(shí),織物的拒油等級(jí)不再上升,甚至有了明顯的降低。因此,在一定的范圍內(nèi),隨ks630整理劑濃度增加,使之向纖維內(nèi)部擴(kuò)散速率加快,吸附在纖維表面的基團(tuán)數(shù)量也隨之增加,這時(shí)不僅具有良好的拒油、拒水以及手感等功能,還具有優(yōu)良的機(jī)械穩(wěn)定性和染色摩擦牢度[12]。為了降低生產(chǎn)成本并結(jié)合環(huán)保節(jié)能綜合考量,整理液濃度選擇20 g/L。

圖1 整理液濃度與接觸角之間的關(guān)系

圖2 整理液濃度與拒油、拒水等級(jí)之間的關(guān)系

2.2 焙烘溫度對(duì)整理效果的影響

從圖3和圖4可以看出,當(dāng)焙烘溫度增加時(shí),接觸角有大幅度的增加,拒水拒油的效果也有顯著增加。這是因?yàn)檎韯┯行У卦诳椢锉砻婵焖傩纬赡?并且進(jìn)一步使吸附在纖維表面的整理劑向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。當(dāng)溫度達(dá)到170 ℃時(shí),接觸角最大、拒油等級(jí)最高,再升高溫度拒油效果幾乎沒(méi)有影響但接觸角出現(xiàn)了明顯的降低。這是因?yàn)闇囟冗^(guò)低,整理劑無(wú)法有效地向織物內(nèi)部滲透,達(dá)不到有效的織物纖維交聯(lián)性;焙烘溫度過(guò)高,不僅達(dá)不到更好的拒水拒油效果還會(huì)造成織物脆化,整理效果變差。所以焙烘溫度選擇170 ℃。

圖3 焙烘溫度與接觸角之間的關(guān)系

圖4 焙烘溫度與拒油、拒水等級(jí)之間的關(guān)系

2.3 焙烘時(shí)間對(duì)整理效果的影響

從圖5和圖6可以看出,接觸角隨著焙烘時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,但達(dá)到一定時(shí)間后,拒水等級(jí)降低,拒油等級(jí)變化不大。說(shuō)明焙烘前期,整理劑與織物纖維的結(jié)合隨時(shí)間延長(zhǎng)更有效地聚合成膜,但是當(dāng)達(dá)到一定時(shí)間后,聚合成膜達(dá)到飽和狀態(tài)。延長(zhǎng)焙烘時(shí)間,會(huì)導(dǎo)致織物的手感下降,能源浪費(fèi)。焙烘時(shí)間為4 min時(shí),織物就達(dá)到了比較好的整理效果,所以焙烘時(shí)間選擇4 min。

圖5 焙烘時(shí)間與接觸角之間的關(guān)系

圖6 焙烘時(shí)間與拒油、拒水等級(jí)之間的關(guān)系

2.4 軋余率對(duì)整理效果的影響

軋余率也叫帶液率,它直接影響整理劑與纖維結(jié)合的程度。從圖7和圖8可以看出,軋余率為80%時(shí),織物的接觸角最大,織物的拒油和拒水等級(jí)也較好。當(dāng)繼續(xù)增加軋余率時(shí),對(duì)三防整理的效果影響不大,而且會(huì)降低織物的透氣性以及造成整理液浪費(fèi)。綜合考慮,軋余率選擇80%。

圖7 軋余率與接觸角之間的關(guān)系

圖8 軋余率與拒油、拒水等級(jí)之間的關(guān)系

2.5 織物的耐久性測(cè)試

優(yōu)化整理工藝得到的織物的拒水等級(jí)為5級(jí)、拒油等級(jí)為6級(jí)。從圖9可以看出,水洗5次后拒水等級(jí)沒(méi)有變化,拒油等級(jí)下降1個(gè)等級(jí);水洗10次后阻燃/普通滌綸汽車(chē)座套拒水等級(jí)下降1個(gè)等級(jí),拒油等級(jí)下降2個(gè)等級(jí),但仍能達(dá)到較好的耐久性效果。

圖9 織物整理后耐久性測(cè)試

3 結(jié)論

(1)用ks630含氟整理劑對(duì)汽車(chē)座套整理后,整理液濃度對(duì)“三防”整理效果影響較大,軋余率和焙烘時(shí)間對(duì)“三防”整理效果影響較小。

(2)阻燃/普通滌綸汽車(chē)座套面料的“三防”整理的較佳工藝為:sk630 含氟整理液濃度20%,焙烘溫度170 ℃,時(shí)間4 min,軋余率80%。

(3)整理后的織物進(jìn)行多次洗滌后防水、防油等級(jí)稍有下降,但仍可以達(dá)到4級(jí)以上,可以滿足汽車(chē)座套面料的使用要求。