涤纶针织物三防整理工艺

前言
由经三防处理的面料加工成的服装和家用纺织品,不但具有优良的防水、防油、防污性能,易于穿着打理[1],而且可以减少衣物洗涤次数,节约资源。
三防整理加工通常采用含氟助剂,选择不当,会将PFOA(全氟辛酸及其盐)、PFOS(全氟辛烷磺酸盐)、APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)等有害生物的物质排入环境,严重影响了人们的健康和地球生态环境[2]。因此,当前国内外市场对三防功能性纺织品提出了越来越高的环保要求。如美国在2001年起就禁止使用含有PFOS的化学品,美国环保署(EPA)在2006年提出了PFOA自主消减计划,计划至2015年100%禁止排放PFOA;欧洲ECOF法令针对PFOS的禁令也已于2008年6月正式生效。
美国加州Nano-Tex公司生产的纳米型三防整理剂NT-X620,与以往常规防水防油整理剂[3]相比具有以下明显优势:(1)NT-X620为C6结构的环保型三防整理剂,不含PFOA、PFOS和APEO等有害生物的物质,具有更强的使用安全性和环境友好性;(2)NT-X620为纳米级三防整理剂,其服用性能更加优越,防水防油防污的持久性更强,且不影响织物手感[4],适用于棉、化纤等多种纺织材质织物。
本试验采用NT-X620对涤纶针织物进行三防整理,研究三防整理剂用量、加强剂用量、轧余率、焙烘温度和时间等因素对涤纶针织物三防整理效果的影响[5-7],优化了整理工艺,并通过测定K/S值及手感,研究了该整理工艺对织物服用性能的影响。
1　试验部分
1.1　织物、试剂和设备
织物　180g/m2涤纶经编针织物(东莞德永佳纺织制衣)
试剂　三防整理剂NT-X620、渗透剂NT-W266、加强剂NT-X628(Nano-TexAsiaLtd.),冰醋酸(湖师大试剂厂)设备　HS高温型染色小样机、HHS型电热恒温水浴锅(佛山市宏信佳机械设备厂),YG813织物沾水度测试仪、YLD-2000型电热鼓风干燥箱、焙烘小样机(宁波纺织仪器厂),DF-100计算机测色配色仪(美国dat-acolor公司),SW-12型耐洗牢度试验机(温州市大荣纺织仪器),电子天平,均匀轧车,家用洗衣机
1.2　纳米三防整理工艺
工艺处方/(g/L)
三防剂NT-X620　　50
加强剂NT-X62840
渗透剂NT-W2661
pH值(冰醋酸调节)4
工艺流程　配液→室温浸轧(浸渍1min,二浸二轧,轧余率75%)→预烘(120℃,1min)→焙烘(170℃,1min)1.3　性能测试
防水性　采用AATCC22—2005《纺织品拒水性测试喷淋法》进行评级。分6个级别:100分-5级;90分-4级;80分-3级;70分-2级;50分-1级;0分。
防油性　采用AATCC118—2002《拒油性抗碳氢化合物试验》进行测定,高8级。
耐久性　采用AATCC124—2001《多次家庭洗烫后织物的表面外观》进行洗涤,再分别测定防水性和防油性。
手感评定[8]　采用主观评价方法,即“捏、摸、抓、看”,评定织物的滑爽、软糯、丰满、弹性、挺括、身骨和活络等手感特征。采用5级表示法,1级差,5级好。
2　结果与讨论
2.1　三防整理工艺优化
2.1.1　三防整理质量浓度
改变三防整理剂NT-X620质量浓度(10、20、30、40、50、60、70g/L),按1.2节工艺对涤纶针织物进行三防整理,采用1.3节方法对防水、防油性能进行测试并评级,三防整理剂NT-X620质量浓度对整理效果的影响见表1。

由表1可知,三防整理剂质量浓度对织物防水、防油的性能影响很大,织物的防水等级和防油等级随着整理剂质量浓度的增大而明显提高。三防整理剂质量浓度为50g/L时,就能达到防水100分、防油6级。经过10次家庭水洗,其防水等级和防油等级有所下降,分别为95分和5级,下降程度较低。综合考虑,三防整理剂NT-X620质量浓度选50g/L较合适。
2.1.2　加强剂NT-X628质量浓度
改变加强剂NT-X628用量(10、20、30、40、50、60、70g/L),按1.2节工艺对涤纶针织物进行三防整理,采用1.3节方法对防水、防油性能进行评级,研究加强剂NT-X628用量对整理效果的影响,结果见表2。

由表2可知,涤纶针织物的防水等级和防油等级随加强剂NT-X628质量浓度的增大而提高。当其质量浓度超过40g/L时,对继续提高防水和防油等级的作用不大。因此NT-X628质量浓度选择40g/L即可。
2.1.3　轧余率
调节轧车的轧余率(60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%),按1.2节工艺对涤纶针织物进行三防整理,采用1.3节方法对防水、防油性能进行测试并评级,结果见表3。

由表3可知,轧余率对整理效果有一定影响,但其影响程度不如NT-X620用量和NT-X628用量那么明显,综合考虑,轧余率定为75%。
2.1.4　焙烘温度和时间
改变焙烘温度和时间,按1.2节工艺对涤纶针织物进行三防整理,采用1.3节方法对防水、防油性能进行测定并评级,结果见表4。

由表4可知,焙烘温度和时间对整理效果的影响不大。其中,170℃焙烘1min时的整理效果较好。同时,温度过高、时间过长对织物手感影响较大,因此,选择170℃焙烘1min。
综上,涤纶针织物钠米三防整理的优化工艺条件是:三防整理剂NT-X62050g/L,加强剂NT-X62840g/L,渗透剂NT-W2661g/L,轧余率75%,170℃焙烘1min。
2.2　三防整理织物的性能
2.2.1　耐久性
按上述优化工艺对涤纶针织物进行三防整理,分别测定整理后、洗涤10次和20次后织物的防水、防油性能,结果见表5。

由表5可知,经三防整理剂NT-X620整理后的涤纶针织物,洗涤20次后,防水性能变化不明显,防油性能略有下降,说明耐久性良好。
2.2.2　手感
按1.3节方法对整理前后的织物进行手感评定,结果表明,经纳米三防整理T-X620整理后,织物手感没有明显变化。
2.2.3　颜色
对染色布样按优化工艺进行三防整理,比较整理前后织物K/S值的变化,结果如表6所示。

由表6可以看出,织物经三防整理后,有轻微的增深效果。
3　结论
(1)涤纶针织物纳米三防整理剂NT-X620三防整理的优化工艺为:三防整理剂NT-X62050g/L,加强剂NT-X62840g/L,渗透剂NT-W2661g/L,冰醋酸调节pH值4左右,二浸二轧,轧余率75%,170℃焙烘1min。
(2)涤纶针织物经NT-X620整理后,经过20次家庭洗涤后,仍具有良好的防水、防油效果,且耐久性能良好。
(3)织物经三防整理后,手感没有明显变化,色布有轻微增深现象。