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涤纶织物吸湿整理工艺研究

尚汴卿，袁琴华，陈银梅 (东华大学，上诲 200051)

原载：《染整技术》/2003/6；34-36

摘要: 通过对涤纶织物用浸轧法进行工艺研究和效果探测，在四种方案中筛选出一种较好的亲水整理剂，并进一步对它的浓度、pH值、预焙烘温度和时间以及催化剂用量等工艺参数进行了试验，找出了最佳亲水整理工艺。

关键词：涤纶;吸湿性;亲水整理;交联

中图分类亨TS195·591·2 文献标识码:B 文章编号:1005-9350(2003)06-0034-02

涤纶织物有很多天然纤维织物所没有的优点，应用日益广泛起来。但是涤纶纤维吸湿性差，在标准状态下(20℃相对湿度65%)其吸湿率只有0.4%左右，即使在100%相对湿度下的吸湿率也仅为0.6%-0.8%。涤纶纤维的低吸湿性给它带来一些缺陷，例如；易产生静电、沾污，穿着闷热，不透气，手感差以及染色较难。这些缺陷阻碍了涤纶纤维的发展，因而提高它的吸湿性成了人们迫切要解决的问题。

1 改善涤纶织物吸湿性的方法

改善涤纶织物吸湿性的方法有很多，比如混纺、大分子结构的亲水化、与亲水性物质接枝共聚以及纤维表面处理等等。利用亲水剂，使之均匀而牢靠地固着在纤维表面形成亲水性的方法，是近年来合成纤维织物亲水整理的发展方向。

试验中采用的1#亲水剂是聚酯和聚醚与聚硅氧烷的复配物，聚酯与涤纶分子组成单元相同，在高温处理后能够形成共结晶，提供了亲水整理的耐洗性。聚醚组分则因具有亲水性，使整理后的涤纶织物改善了吸湿性，从而提高了涤纶纤维的抗静电性和防沾污性。聚硅氧烷含有一个-OH端基团，可

以与织物发生交联。也可以二甲基二氯硅烷水解而成的链形分子交联得到一种弹性薄膜，使织物不仅具有良好的弹性，还使整理具有耐久性。

2#亲水剂是环氧树脂型亲水整理剂，环氧树脂在催化剂作用下环氧基开环，焙烘后羟基与纤维发生交联而形成醚键，具有亲水性。

3#亲水剂是一种有机硅亲水整理剂，这是一种含有环氧基团和聚醚基团的有机硅三元共聚物。环氧基团可以与纤维分子交联而获得耐久性。侧链上的聚醚基团则为亲水基团，提供亲水性和柔软性。

4#亲水剂是一种深层渗透剂，含有磺酸基团和氨基，因此渗透性好，但不耐久。

2 实验

2·1 实验用织物

涤平纺

2·2 实验药品

1#亲水剂、2#亲水剂、3#亲水剂、4#亲水剂，工业品；氯化镁(A.P)

2·3 实验方法、结果与讨论

2·3·1 实验方法

首先将涤纶织物进行碱减量处理，再用不同的亲水剂进行浸轧处理，工艺流程为二浸二轧、烘干、焙烘，通过比较得出最佳亲水剂，再深入研究亲水剂用量、pH值、烘干温度、烘干时间、焙烘温度、焙烘时间的影响，选出最佳工艺条件。

2·3·2 结果与讨论

2·3·2·1 不同浓度的1#，2#，3#，4#亲水剂吸水时间的比较

准确称取纯涤纶织物，配制溶液，催化剂(MgCl₂)用量为0.5g/L，用HAC调节pH=5，二浸二轧，1lO℃烘干2min，180℃焙烘30s。

表1 各种亲水剂整理后的吸水时间比较

亲水剂用量（g/L）		10	20	25	30	35	40	45
	1# 2# 3# 4#	126.61 417.66 323.9 140.96	123.51 318.03 319.71 108.18	106.13 318.01 333.71 93.07	83.47 410.13 345.83 81.41	133.54 372.98 301.81 71.00	150.33 336.67 340.87 121.53	163.83 420.00 365.44 143.05

由表1可知，1#用量达30g/L时吸水时间最短，而4#则在35g/L时吸水时间最短，浓度继续增大，效果降低。可能是由于浓度太大，亲水剂分子会堵塞织物上纤维间的空隙而影响毛细效应。相对于1#和4#来看，2#和3#的效果较差。

2·3·2·2 pH值的影响

表2 pH值对吸水时间的影响

pH值	2	4	6	8	10
1#(30g/L)	120.62	67.52	129.16	119.52	172.68
4#(35g/L)	166.04	146.19	204.33	171.83	183.91

由表2可知，当pH值等于4时，吸水时间最短，查见两种亲水剂与涤纶织物作用要在弱酸条件下进行。

2·3·2·3 烘干温度的影响

表3 烘干温度对整理效果的影响 (pH=4)

1#		强力/N	4#
烘干温度/℃	吸水时间/s		烘干温度/℃	吸水时间/s
90 100 110 120 130	401.77 92.50 65.94 75.53 78.81	549 588 622 549 544	80 90 100 110 120	132.85 83.84 138.11 183.05 199.84

有表3可见，对于1#亲水剂，110℃烘干时，吸水时间最短，而4#亲水剂90℃烘干时吸水时间最短。从强力变化数据来看，烘干温度不同，对织物强力影响并不大。

2·3·2·4 烘干时间的影响

表4 烘干时间对整理效果的影晌

1#(110℃)		4#(90℃)
烘干时间/min	吸水时间/s	烘干时间/min	吸水时间/s
2	83.88	1	161.85
4	81.35	1.5	123.13
6	100.66	2	146.85
8	102.14	4	145.55

由表中看出，烘干时间对 1#吸水时间的影响并不明显，考虑到实际生产工艺的因素，我们只要用 2min烘干即可。对于4#烘干1.5min即可。

2·3·2·5 焙烘温度的影响

随焙烘温度升高，1#亲水剂整理过的织物的吸水性提高，但超过190℃以后，强力下降较大，对织物损伤较大，而且皂洗牢度也不好，4#亲水剂整理过的织物170℃焙烘后吸水最快，但皂洗牢度很差。

表5 焙烘温度对亲水剂整理效果的影响

	温度℃	160	170	180	190	200
1#	吸水时间/s 强力/N 皂洗后吸水时间/s	178.67 539 306.04	110.36 549 282.04	103.25 480 305.25	87.33 558 246.90	72.50 490 420.00
4#	吸水时间/s 皂洗后吸水时间/s	168.50 323.19	123.70 397.64	133.12 260.31	126.82 600.00	122.59 540.00

注:l#亲水剂 110℃ 烘干2min，4#亲水剂 90℃ 烘干90s。

2·3·2·6 焙烘时间的影响

表6 焙烘时间对吸水时间的影响

焙烘时间/s	30	45	60	75	90
1#(190℃)	87.30	107.69	115.90	127.02	253.17
1#(170℃)	180.96	159.59	152.07	108.15	130.67

1#亲水剂整理的织物焙烘30s，吸水速度最快，4#吸水剂整理的织物焙烘75s吸水速度最快。

2·3·2·7 轧液率的影响

表7 轧液率对l#亲水剂整理效果的影响

轧液率/%	吸水时间s
50	77.20
60	56.66
65	74.20

轧液率60%时，整理过的织物吸水时间最短。

2·3·2·8 催化剂浓度的影响

表8 催化剂浓度对吸水时间的影响

MgCl2/g/L	0.25	0.50	0.75	1.00
1#	87.05	83.35	112.46	156.19
2#	294.27	241.38	281.35	-

催化剂一般选用MgCl₂，当催化剂的浓度为0.5g/L时，整理效果最好。如果浓度太大，不但影响吸水速度，更重要的是，它会严重影响织物的强度。

2·3·2·9 透湿量(ASTM干燥杯法，室温24℃)和透气量

末整理涤纶织物的透湿阻力为3.143cm

1#亲水剂整理过的涤纶织物的透湿阻力为0.7522cm，4#亲水剂整理过的涤纶织物的透湿阻力为0.8446cm

末整理涤纶织物的透气量为358.05(L/m²·s).

1#亲水剂整理过的涤纶织物的透气量为372.19(L/m²·s).

3 结论

3·1 1#、2#、3#、4#亲水剂对涤纶通过浸轧法试验进行比较，1#亲水剂效果最好。整理后涤纶的吸湿时间缩短到一分钟上下。

3·2 效果最好的1#亲水剂在涤纶上的最佳工艺条件:用量30g/L、MgCl₂ 0.5g/L、pH=4、轧液率60%、110℃烘干2min、190℃焙烘30s

3·3 经亲水整理后，涤纶吸湿性提高，强力下降不明显，染色均匀性提高。

3·4 几种亲水剂复配后可降低成本，此项工作有待进一步探索。

4 参考文献

[1]杨栋梁；亲水整理(一)、(二)（J）印染，1986(1)；44-49，

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[3]林承芳等；阻燃剂和亲水剂在涤纶织物上同浴整理的探 讨(J)印染助剂，1989(3)；32-38

[4]李显波；吸湿性涤纶针织内衣整理工艺探讨(J)青岛大学学报，1998(12)；23-25

[5]南通第二印染厂产品室；纯涤纶织物舒适性整理工艺研

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(收稿日期 2003-02-25)