吸濕勻緩發(fā)熱三層針織物的后整理研究

韓雪晴，張俐敏，程隆棣

(東華大學(xué) 紡織學(xué)院，上海 201620)

0 前言

隨著生活水平的提高，人們愈發(fā)重視服裝的舒適度，關(guān)注其是否能在不同場景和不同季節(jié)下都可以帶來適宜的熱濕舒適性體驗(yàn)。 當(dāng)人們在劇烈運(yùn)動或者處于悶熱潮濕的環(huán)境下時，希望汗液能被服裝及時吸收、傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)移，以保持皮膚表面和服裝內(nèi)側(cè)微氣候區(qū)的干燥，同時可以提供熱量來抵御汗液蒸發(fā)帶來的濕冷感[1－3]。 這種具有吸濕、排汗兼調(diào)溫功能的服裝中在低溫、濕冷的秋冬季節(jié)尤為重要。

吸濕發(fā)熱纖維是一種通過吸附人體—服裝微氣候中運(yùn)動的水分子來獲得熱能的調(diào)溫材料，在紡織領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景[4]。 除了親水基團(tuán)吸濕轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的熱能給人體補(bǔ)充熱量外，高吸濕性還能使人皮膚表面保持干爽，避免人體出汗產(chǎn)生的濕冷感[5]。 目前有關(guān)吸濕發(fā)熱產(chǎn)品的研究主要集中于兩方面:一是從原料選擇出發(fā)，研究不同發(fā)熱纖維材料及發(fā)熱纖維與其它功能纖維混紡紗的吸濕發(fā)熱性能，黃小蝶等[6]研究了不同比例纖維混紡針織物的熱濕舒適性能，結(jié)果表明纖維組成及混紡比為EKS 纖維/德絨纖維/蛋白黏膠纖維30/30/40時，混紡針織物熱濕舒適性能最優(yōu)；二是從面料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面出發(fā)，通過合理選擇紗線配置和織物組織結(jié)構(gòu)來研發(fā)雙層或多層結(jié)構(gòu)的吸濕發(fā)熱織物，賦予單向?qū)?、吸濕排汗、發(fā)熱保暖等更多功能性，姚文麗等[7]設(shè)計(jì)了6 種多層結(jié)構(gòu)的吸濕發(fā)熱機(jī)織物，其中表里層采用蜂巢組織、中間層采用二上二下右斜紋的三層機(jī)織物具有良好的吸濕發(fā)熱性能。 但僅基于原料及織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來優(yōu)化織物的吸濕發(fā)熱性能具有一定的局限性，如目前研究的吸濕發(fā)熱產(chǎn)品普遍存在由于單向?qū)衲芰μ珡?qiáng)而導(dǎo)致織物發(fā)熱升溫太快、發(fā)熱集中不均勻的問題[8]。 此外，目前有關(guān)吸濕發(fā)熱織物后整理的研究較少。 因此，研究通過后整理調(diào)控織物中水分的擴(kuò)散與傳導(dǎo)對織物吸濕發(fā)熱性能的影響具有一定的應(yīng)用價值。

本文基于一種具有單向?qū)裥阅艿娜龑游鼭癜l(fā)熱針面料，采用聚酯型吸濕排汗整理劑HP 對織物進(jìn)行連續(xù)＼非連續(xù)的親水整理，通過增強(qiáng)織物內(nèi)層的擴(kuò)散導(dǎo)濕能力，使水分在織物中擴(kuò)散面積最大化，從而導(dǎo)致吸濕產(chǎn)生的熱量分布更加均勻。 主要研究不同整理方式及整理工藝對織物熱濕舒適性的影響，并進(jìn)一步分析了織物導(dǎo)濕性能與吸濕勻緩發(fā)熱性能間的關(guān)系。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

試劑:HP 吸濕排汗整理劑(賽超化工；主成分為親水性聚酯)、海藻酸鈉(國藥集團(tuán))

材料:三層襯墊針織物；面密度360g/m2、厚度1.44mm(上海嘉麟杰公司)

織物結(jié)構(gòu)及規(guī)格如表1 所示，該織物具有3 層結(jié)構(gòu):內(nèi)層為擴(kuò)散導(dǎo)濕層，內(nèi)層的異形滌綸絲比表面積大、傳導(dǎo)孔道多，有利于水分在織物內(nèi)層表面進(jìn)行遷移擴(kuò)散；中間層為吸濕儲濕層，利用棉的吸濕性來截留和存儲部分水分，緩解水分快速傳遞到外層而導(dǎo)致發(fā)熱過快；外層為吸濕發(fā)熱層，通過對層層間擴(kuò)散傳導(dǎo)到外層的水分進(jìn)行吸附并釋放熱量。 通過各層功能紗線配置及織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使水分自內(nèi)而外的自發(fā)單向傳導(dǎo)，為織物吸濕發(fā)熱提供動力。

表1 試驗(yàn)織物結(jié)構(gòu)及規(guī)格

1.2 試驗(yàn)儀器

P－AO 臥式軋車(無錫陽博印染機(jī)械有限公司)、R－3 自動定型烘干機(jī)(瑞比染色試機(jī)有限公司)、YG871－II 毛細(xì)管效應(yīng)測定儀(溫州方圓儀器有限公司)、M290 液態(tài)水分管理系統(tǒng)測試儀、高精度恒溫恒濕箱(合肥安科環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司)、FLUKE TiS60 紅外熱像儀。

1.3 試驗(yàn)工藝

1.3.1 浸軋整理工藝

清洗織物并烘干→浸軋整理液(整理劑濃度50g/L、二浸二軋)→烘干(80 ℃，5min)→焙烘(150℃，50s)→水洗→烘干

1.3.2 單側(cè)印花整理工藝

制備印花糊料→清洗織物并烘干→織物內(nèi)側(cè)印花整理(整理劑濃度50g/L、 整理面積比56.57%)→烘干(80 ℃，5min) →焙烘(150℃，2min)→水洗→烘干

1.4 性能測試

1.4.1 芯吸和液態(tài)水分管理性能

芯吸高度測試參照FZ/T 01071—2008?紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法?，每塊織物分別測試30min內(nèi)沿經(jīng)向和緯向的試樣各3 塊的芯吸高度值，測量結(jié)果取平均值[9]。 根據(jù)GB/T 21655.2—2009?紡織品吸濕速干性的評定 第2 部分:動態(tài)水分傳遞法?，測試織物表層和里層的液態(tài)水?dāng)U散速度、浸潤時間等參數(shù)[10]。

1.4.2 吸濕發(fā)熱性能

參照GB/T 29866—2013?紡織品 吸濕發(fā)熱性能試驗(yàn)方法?，每塊樣品剪取3 塊試樣，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干燥和調(diào)濕。 測試條件為溫度( 20±0.5) ℃、相對濕度( 90±3) %，測試過程中用溫度傳感器記錄30min 內(nèi)每隔10s 的試樣溫濕度和環(huán)境溫濕度，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制織物的時間—溫升值曲線。

1.4.3 發(fā)熱均勻度

在環(huán)境溫度(20±2)℃、相對濕度(90±2)%的條件下，采用噴霧加濕器模擬人體出汗的場景，對織物內(nèi)層持續(xù)給濕，同時用紅外熱像儀捕捉監(jiān)測織物外表面在吸濕過程中的溫度變化，評價織物在吸濕發(fā)熱過程中的均勻性。

1.4.4 耐洗性能

參照GB/T3921—2008?紡織品 色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味?將整理后織物浸泡于2 g/L 皂粉溶液中，在40℃條件下振蕩水洗10 min，然后在室溫下清水洗2min，完成一次標(biāo)準(zhǔn)水洗，洗滌10 次。

2 結(jié)果與討論

2.1 整理工藝

根據(jù)1.3 試驗(yàn)工藝對試樣進(jìn)行浸軋和內(nèi)側(cè)印花整理，并測試了織物整理前后的毛細(xì)效應(yīng)及液態(tài)水分管理能力，測試結(jié)果如表2 所示。 經(jīng)過整理后織物的芯吸效應(yīng)均有提升，整理前、浸軋整理后、印花整理后織物的最大芯吸高度分別為18.7mm、19.88mm、20.32mm，這說明通過整理可增加織物中纖維大分子的親水性基團(tuán)，織物浸潤性提高，毛細(xì)效應(yīng)增強(qiáng)。 經(jīng)過整理后，織物內(nèi)層的浸潤性提高，浸潤時間縮短至原織物的1/2，擴(kuò)散速率增大至原織物的2～3 倍，這說明織物內(nèi)層的異形滌綸紗親水性增強(qiáng)，織物內(nèi)層的浸潤性提高，水分更容易沿織物表面進(jìn)行橫向鋪展，使得水分在織物內(nèi)層擴(kuò)散面積增大。 經(jīng)過浸軋?zhí)幚砗罂椢飪?nèi)層的擴(kuò)散速率雖然最大，但是同時也明顯降低了織物外層的擴(kuò)散速率，單向?qū)衲芰γ黠@減弱，影響了織物吸濕排汗性能。 這是因?yàn)樵诮堈磉^程中，整理劑與織物整體充分接觸，實(shí)現(xiàn)了不同程度的交聯(lián)，對織物各層的浸潤性產(chǎn)生了不同程度的影響。

表2 整理方式對織物芯吸與液態(tài)水分管理性能的影響

按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29866—2013，檢測整理前、后織物的吸濕發(fā)熱升溫值，其吸濕發(fā)熱升溫曲線見圖1，織物經(jīng)過浸軋和印花整理后，從開始到最高升溫值曲線斜率減小，升溫速率減緩，織物發(fā)熱變緩。由表3 可知，經(jīng)浸軋整理織物30min 內(nèi)的最高溫升值由5.267℃降至4.78℃，整個升溫過程中伴隨著明顯的發(fā)熱延緩現(xiàn)象，直至發(fā)熱達(dá)最高溫升值時延緩時間長達(dá)60s；經(jīng)印花整理后的織物最高溫升值較高為5.233℃，但仍低于整理前的織物吸濕發(fā)熱最高溫升值，較整理前的織物發(fā)熱延緩可達(dá)40s。整理前、浸軋后和印花整理后的織物30min 內(nèi)的平均溫升值分別為3.523℃、3.22℃、3.169℃，說明通過適度增強(qiáng)水份在織物內(nèi)層的擴(kuò)散，增大內(nèi)層擴(kuò)散面積，減弱水分沿織物垂直方向快速傳導(dǎo)的能力，可有效緩解織物吸濕發(fā)熱過快的問題，有利于充分發(fā)揮織物的吸濕發(fā)熱性能。

圖1 不同整理方式下織物吸濕發(fā)熱升溫曲線

表3 整理方式對織物吸濕發(fā)熱性能的影響

如圖2 所示為整理前、后織物在初始、達(dá)到最高平均溫度值、持續(xù)加濕300s 時的紅外熱像圖，可以看出整理前的織物由于內(nèi)層表面親水性不足，水份在內(nèi)表面擴(kuò)散亦不足，且在整個測試過程中發(fā)熱溫升值低，直至130s 左右達(dá)到最大溫升值21℃時仍顯發(fā)熱不均勻。 相較整理前織物，浸軋整理和印花整理后的織物溫升值更高，發(fā)熱延緩且均勻，經(jīng)浸軋整理的織物于190s 達(dá)到最高升溫值21.7℃，經(jīng)印花整理的織物于270s 達(dá)到最高溫升值21.6℃。 此外，整理后的織物持續(xù)發(fā)熱時間更長，在300s 時織物大面積仍呈發(fā)熱狀態(tài)。綜上所述，相比浸軋整理，對織物內(nèi)層進(jìn)行印花整理不僅可以有效提高織物內(nèi)層的浸潤性，增強(qiáng)織物內(nèi)層的擴(kuò)散導(dǎo)濕能力，而且對織物整體的單向?qū)裥阅軟]有很大的影響，整理后織物具有良好的導(dǎo)濕排汗性能，在長時間的持續(xù)發(fā)熱過程中能很好地呈現(xiàn)緩慢且均勻發(fā)熱的現(xiàn)象。 因此，將進(jìn)一步研究印花整理工藝對織物吸濕發(fā)熱性能的影響。

圖2 不同整理工方式下織物吸濕發(fā)熱紅外熱像圖

2.2 印花整理工藝單因素試驗(yàn)分析

2.2.1 整理面積

試驗(yàn)工藝參照1.3.2，設(shè)定吸濕排汗整理劑50g/L、增稠劑50g/L、印花整理面積比56.57%、涂覆4 次的條件下，分別選取不同印花整理面積的篩網(wǎng)對織物內(nèi)層進(jìn)行印花整理。 如圖3 所示，選擇了3 種印花整理面積比的網(wǎng)版(網(wǎng)版A、網(wǎng)版B、網(wǎng)版C)，目數(shù)均為300 目，其中白色正六邊形為整理漿料透過區(qū)域，黑色為非整理區(qū)域，3 種網(wǎng)版整理面積比k 分別為25.14%、56.57%、75.42%。

圖3 不同整理面積的網(wǎng)版圖

由表4 可知，隨著整理面積的增大，織物的芯吸高度增大，織物內(nèi)層浸潤性增強(qiáng)，浸潤半徑增大，液態(tài)水分?jǐn)U散速率提高，織物單向?qū)裥阅軠p弱。當(dāng)整理面積為75.42%時，芯吸高度達(dá)到最大值20.47mm，內(nèi)層擴(kuò)散速率為2.18mm/s。 這說明單側(cè)的印花整理使得織物內(nèi)層異形滌綸表面接入－OH等極性基團(tuán)，產(chǎn)生較好的芯吸效果，改善了織物內(nèi)層的浸潤性，有利于水分沿織物水平方向擴(kuò)散，減弱織物在垂直方向的快速傳導(dǎo)。層經(jīng)印花整理后，織物達(dá)到最高升溫值所用時間均有延緩，升溫速率降低。 隨著整理面積的增大，織物在吸濕發(fā)熱過程中達(dá)到最高升溫值的時間越長，當(dāng)整理面積為75.42% 時，在升溫過程中具有明顯的發(fā)熱延緩現(xiàn)象，最高升溫值為5.3℃，平均升溫值為3.3℃，較整理前的織物發(fā)熱延緩可達(dá)60s，升溫速率降低為0.01432℃/s。 說明通過增強(qiáng)織物內(nèi)層的擴(kuò)散能力，可以減弱水分在織物垂直方向的快速傳導(dǎo)，有利于織物在相同環(huán)境下進(jìn)行緩慢發(fā)熱并獲得相對較高的最大溫升值和平均溫升值。

表4 整理面積比對織物芯吸和液態(tài)水分管理性能的影響

表5 整理面積比對織物吸濕發(fā)熱性能的影響

圖4 不同整理面積比下織物吸濕發(fā)熱升溫曲線

如圖5 所示，為不同整理面積下織物在吸濕發(fā)熱過程中紅外熱像圖，可以明顯看出整理后的織物發(fā)熱溫升值增大，發(fā)熱面積增大、發(fā)熱均勻度提高且持續(xù)時間較長。 整理面積比為 25.14%、56.57%、75.42%達(dá)到最高溫度所用時間分別為220s、270s、230s，相比未整理織物達(dá)到最高溫度所用時間延緩最長長達(dá)140s，且發(fā)熱面積均在90%左右。 整理面積比為75.42%的織物在吸濕300s時仍具有較大的發(fā)熱面積，發(fā)熱持續(xù)時間長，織物保暖性好。

圖5 不同整理面積比下織物吸濕發(fā)熱紅外熱像圖

2.2.2 印花次數(shù)

設(shè)定吸濕排汗整理劑50g/L、增稠劑50g/L、印花整理面積比56.57%條件下，分別對織物內(nèi)層進(jìn)行印花整理0 次、2 次、4 次、6 次、8 次。

從表6 可以看出，由于親水整理劑HP 與織物內(nèi)層異形滌綸纖維發(fā)生共聚物反應(yīng)，在滌綸纖維表面形成親水層，織物的毛效、潤濕性提高，導(dǎo)致水分在織物內(nèi)層的擴(kuò)散速率增大。 隨著印花次數(shù)的增加，織物的芯吸高度呈先增后減的趨勢，當(dāng)印花次數(shù)為4 次時，織物的毛細(xì)效應(yīng)最優(yōu)為20.32mm，織物內(nèi)層浸潤時間最短，擴(kuò)散速率提高為原織物的2.5 倍。

表6 印花次數(shù)對織物芯吸及液態(tài)水分管理性能的影響

由表7 和圖6 可知，織物經(jīng)印花整理后，從開始吸濕到達(dá)到最高升溫值所用時間延長，升溫速率減小。 隨著印花次數(shù)的增加，織物在吸濕發(fā)熱過程中的升溫速率減小，當(dāng)印花次數(shù)達(dá)到8 次時，升溫速率不再減小，這與后整理對織物導(dǎo)濕性能的影響規(guī)律相符。 經(jīng)4 次印花整理的織物30min 內(nèi)的最高溫升值為5.233℃，平均升溫值為3.169℃，整個升溫過程中伴隨著發(fā)熱延緩現(xiàn)象，直至發(fā)熱達(dá)最高溫升值時相比整理前織物延緩40s，升溫速率由0.0170℃/s 減小為0.0150℃/s。

表7 印花次數(shù)對織物吸濕發(fā)熱性能的影響

圖6 不同印花次數(shù)下織物30 min 內(nèi)吸濕發(fā)熱曲線

如圖7 所示，整理后的織物由于內(nèi)層表面浸潤性提高，水份在內(nèi)表面擴(kuò)散面積增大，整個測試過程中發(fā)熱溫升值提高，發(fā)熱延緩且均勻。 不同印花次數(shù)下織物表面最高溫度分別為23.1℃、 22.6℃、23.2℃、 22.1℃，達(dá)到最高溫度所用時間分別為190s、270s、220s、200s，相比未整理織物達(dá)到最高溫度延緩最長可達(dá)140s。 在相同環(huán)境下，經(jīng)過整理后的織物能更大地發(fā)揮吸濕擴(kuò)散再發(fā)熱的能力，使發(fā)熱面積最大化，提高織物整體的發(fā)熱均勻性。

圖7 不同印花次數(shù)下織物吸濕發(fā)熱紅外熱像圖

2.2.3 吸濕排汗整理劑濃度

設(shè)定增稠劑50g/L、印花整理面積比56.57%、涂覆4 次的條件下，分別在吸濕排汗劑用量為30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L 的條件下對織物內(nèi)層進(jìn)行印花整理。

由表8 可知，隨著親水整理劑用量的增加，織物的芯吸效果也逐步提高，但當(dāng)整理劑濃度達(dá)到60g/L 以后，芯吸高度反而降低。 這可能是由于隨著整理劑用量的增大，使得滌綸纖維表面的親水性基團(tuán)數(shù)量也隨之增加，浸潤性能明顯提高；但是當(dāng)整理劑用量增加到一定程度時，和纖維表面反應(yīng)的整理劑數(shù)量不再增加，它們是相互作用，因而其浸潤性不再續(xù)提高，反而有所下降。 由此可見吸濕排汗劑用量以60g/L 為最佳，在此工藝下織物的芯吸高度為20.59mm，織物內(nèi)層擴(kuò)散速率為2.45mm，單向傳遞傳遞指數(shù)為246.48%，雖然單向傳遞能力減弱，但仍具有良好的導(dǎo)濕排汗能力。

表8 整理劑濃度對織物芯吸及液態(tài)水分管理性能的影響

表9 整理劑濃度對織物吸濕發(fā)熱性能的影響

如圖8 所示，織物經(jīng)印花整理后，吸濕發(fā)熱曲線上從初始至達(dá)到最高升溫值的斜率減小，升溫速率減緩，織物發(fā)熱延緩。 隨著整理劑濃度的增大，織物在吸濕發(fā)熱過程中的升溫速率呈先減小后增大的趨勢。 當(dāng)整理劑濃度為60 g/L 時，織物30min內(nèi)平均溫升值為3.245℃，織物最高溫升值較高為5.3℃，較整理前的織物發(fā)熱延緩50s。

圖8 不同整理劑濃度下織物30min 內(nèi)吸濕發(fā)熱曲線

如圖9 所示，由于織物內(nèi)層表面浸潤性提高，水份在內(nèi)表面擴(kuò)散面積增大，整個測試過程中發(fā)熱溫升值提高，發(fā)熱延緩且均勻。 不同吸濕排汗整理劑濃度下織物表面最高溫度分別為23.2℃、23.6 ℃、22.6 ℃、21.5 ℃、22.2℃，達(dá)到最高溫度所用時間分別為190s、270s、270s、200s、250s，相比未整理織物達(dá)到最高發(fā)熱值延緩最長可達(dá)140s。

圖9 不同整理劑濃度下織物吸濕發(fā)熱紅外熱像圖

2.2.4 海藻酸鈉濃度

設(shè)定吸濕排汗整理劑50g/L、印花整理面積比56.57%、涂覆4 次的條件下，分別在海藻酸鈉用量為30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L 的條件下對織物內(nèi)層進(jìn)行印花整理。

由表10 所示，隨著海藻酸鈉糊料濃度的增大，織物的芯吸效果基本呈先升后減的趨勢，當(dāng)海藻酸鈉濃度為50g/L 時，織物的毛細(xì)效應(yīng)和水分傳導(dǎo)能力最優(yōu)，芯吸高度可達(dá)20.32mm，相比原布提高了13%；織物內(nèi)層浸潤時間由8.85 減小至4.08s；擴(kuò)散速率為2.5mm/s，是原織物的2.5 倍。 這說明適宜的增稠劑濃度有利于提升整理后織物單側(cè)的浸潤性能，增稠劑濃度越大，整理漿料越難滲透，整理深度越淺，整理劑與纖維的接觸面積小，整理效果較差；增稠劑濃度越小，整理劑漿料滲透性越強(qiáng)，整理劑會透過織物內(nèi)層向織物外層滲透，對織物整體結(jié)構(gòu)的浸潤性產(chǎn)生影響。

表10 增稠劑濃度對織物芯吸及液態(tài)水分管理性能的影響

如圖10 和表11 所示，織物經(jīng)過印花整理后，從開始到最高升溫值曲線斜率減小，升溫速率減緩。 隨著海藻酸鈉濃度的增大，織物在吸濕發(fā)熱過程中的升溫速率呈先減小后增大的趨勢。 當(dāng)海藻酸鈉濃度為50 g/L 時，織物30min 內(nèi)平均溫升值為3.169℃，織物最高溫升值較高為5.233℃，較整理前的織物發(fā)熱延緩40s。

表11 增稠劑濃度對織物吸濕發(fā)熱性能的影響

圖10 不同增稠劑濃度下織物吸濕發(fā)熱曲線

如圖11 所示，在吸濕過程中，整理后的織物表面溫度較高且分布均勻。 不同吸濕排汗整理劑濃度下織物表面最高溫度分別為22.9℃、21.9 ℃、22.6 ℃、22.7 ℃、23.3℃，達(dá)到最高溫度所用時間分別為230s、210s、270s、290s、200s。 由于內(nèi)層表面浸潤性提高，水份在內(nèi)表面擴(kuò)散面積增大，整個測試過程中發(fā)熱溫升值提高，發(fā)熱延緩且均勻。

圖11 不同增稠劑濃度下織物吸濕發(fā)熱紅外熱像圖

2.3 優(yōu)化工藝整理

經(jīng)試驗(yàn)得出吸濕排汗整理劑HP 用于織物整理的最佳工藝:吸濕排汗整理劑60g/L、增稠劑50g/L、整理面積比75.42%、涂覆4 次。 按此工藝對織物內(nèi)層進(jìn)行親水整理，織物洗滌前后的導(dǎo)濕性能如表12 所示。

表12 最佳整理工藝下織物的芯吸及液態(tài)水分管理性能

經(jīng)過最佳工藝整理的織物芯吸高度為20.33mm，內(nèi)層擴(kuò)散速率為2.62mm/s，有效提高了織物內(nèi)層的芯吸高度和擴(kuò)散速率，同時織物具有良好的耐洗性。 這是因?yàn)樗褂玫奈鼭衽藕拐韯〩P 主要成分為親水性聚酯，分子結(jié)構(gòu)中含有與滌綸相同的苯環(huán)，在高溫焙烘作用下，分子鏈段均勻且牢固地附著在纖維表面，與滌綸纖維發(fā)生共聚反應(yīng)，使滌綸由原來的疏水性表面變成耐久的親水性表面，提高織物的毛細(xì)管效應(yīng)和潤濕性。

由表13 和圖12、圖13 可知，經(jīng)過最佳工藝整理后的織物具有良好的吸濕發(fā)熱性能，織物30min內(nèi)的平均溫升值為3.363℃，于280s 達(dá)到最高升溫值5.67℃，相比整理前織物發(fā)熱延緩長達(dá)70s；織物整體的放熱均勻性提高，發(fā)熱面積增大且持續(xù)發(fā)熱時間較長。

表13 最佳整理工藝下織物洗滌前后的吸濕發(fā)熱性能

圖12 最佳整理工藝下織物吸濕發(fā)熱曲線

圖13 最佳整理工藝下織物紅外熱像圖

3 結(jié)論

(1)經(jīng)過吸濕排汗整理劑HP 整理后，無論采用浸軋工藝還是單側(cè)印花工藝，織物的吸濕勻緩發(fā)熱效果均得到提升。 但相比浸軋整理工藝，單側(cè)印花整理可使汗液在織物內(nèi)層擴(kuò)散面積最大化的同時不影響織物的吸濕排汗性能，織物的熱濕舒適性能更佳。

(2)通過單因素試驗(yàn)對印花工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳整理工藝為: 印花整理面積比75.42%、涂覆4 次、HP 吸濕排汗整理劑濃度為60g/L、海藻酸鈉濃度為50g/L。 在此工藝條件下，織物30 分鐘內(nèi)平均升溫值可達(dá)3.363℃，最高升溫值可達(dá)5.67℃，相比未整理織物延緩70s；織物的發(fā)熱面積增大，熱量分布更加均勻；同時具有良好的耐洗性能。

(3)對織物進(jìn)行親水整理，可在一定程度上改善織物的吸濕發(fā)熱性能，提升面料整體的放熱均勻性。 即通過增強(qiáng)水分在織物內(nèi)層的擴(kuò)散能力，可使汗液在織物中擴(kuò)散面積最大化，從而使吸濕產(chǎn)生的熱量分布更加均勻，實(shí)現(xiàn)吸濕發(fā)熱功能的最大化，緩解發(fā)熱過快、發(fā)熱集中的問題。