高蓬弹休闲服面料浸轧防水整理研究

2015-01-09沈星星徐文静徐加淦眭建华

现代丝绸科学与技术 2015年3期

沈星星，徐文静，徐加淦，眭建华

（1.现代丝绸国家工程实验室（苏州），江苏苏州215006；2.江苏省丁山监狱，江苏无锡214221）

休闲服饰是现代生活外衣消费的主要市场产品之一，追求新颖、美观、个性的同时，突出户外活动特性，强调服装的防风、防水、透气、保暖、易洗、快干等功能［1］，已成为一种普遍时尚要求。防水织物根据产品不同消费需求的有细特高密平纹棉织品、防水剂浸轧拒水整理织物、涂层全封闭整理织物［2］。防水休闲服织物显然要求面料既有可防风防雨功能，又可透气排汗的功能［3］。氨纶、SPH、PWY等高回弹、高卷曲等新型纤维一方面可以使织物具有优良的拉伸、压缩回弹功能，另一方面可以使织物内部结构蓬松，提高其通透能力。因此高蓬弹型的休闲服面料的适时开发，为现代休闲服饰面料的开发增光添色，受到广大消费者的喜爱与关注，也吸引了越来越多的研究人员着手研究这类织物的防水整理［4-6］。

1 试验

1.1 材料准备

1.1.1 坯布制备

A类织物：氨纶高弹织物，经线组合（55.5dtex／24FDTY＋90dtex／48FPOY）复合丝 16T／cm（2S2Z 排列）。纬线组合（55.5dtex／24FDTY＋90dtex／48FPOY＋33.3dtex氨纶）空包8T／S。经密420／根／10cm，纬密300／根／10cm。双层接结组织，基础组织平纹，4枚接结。

B类织物：SPH 丝四面弹织物，甲经1／105.5dtex SPH 弹性丝12T／S，乙经1／105.5dtex SPH＋1／57.7dtex POY 丝12T／cm（1S1Z排列），甲经：乙经＝2：1，即经纱总排列为甲、乙（S捻）、甲、甲、乙（Z捻）、甲。纬线组合1／105.5dtex SPH＋1／57.7dtex POY丝12T／cm（1S1Z排列）。经密660／根／10cm，纬密310／根／10cm。经与纬5枚经面缎纹作表、乙经与纬绉组织作里的经二重组织。

C类织物：PWY丝高蓬弹织物，甲经1／111dtex／24FDTY 丝＋1／90dtex／48FPOY 丝10T／Z，乙经1／166.5dtex／48FPWY高弹丝8T／S，甲经∶乙经＝1∶1。甲纬1／111dtex／24FDTY ＋1／90dtex／48FPOY10T／Z，乙纬 1／166.5dtex／48F PWY高弹丝8T／S，甲纬∶乙纬＝1∶1。经密420／根／10cm，纬密300／根／10cm。采用双层接结组织，基层组织平纹，6枚接结。

1.1.2 织物精练

试剂有精练剂、无水碳酸钠、硅酸钠等，仪器有电热恒温水浴锅、电热恒温鼓风干燥箱等。以精炼剂浓度、温度、时间为因素，建立三水平正交试验，以白度、练减率为测定指标。确立精练工艺为：浴比为1∶50，精练剂3g／L，纯碱为1g／L，硅酸钠0.3g／L。精练温度90℃，精练时间40min［7］。

1.1.3 防水整理试验

试剂：选用自制的EG616C和常用的Ag710两种防水剂，另配交链剂、氯化镁作为催化剂。

试验方法：配置100g／L、200g／L两种防水剂浓度；浸渍液配置：浴比1∶20，防水剂，交链剂6g／L、氯化镁2g／L；浸轧工艺：浸渍5min→轧液→浸渍1min→轧液→110℃烘干5min→170℃烘焙2min［8-9］。

1.2 测试试验

1.2.1 试验样品编号

为便于对试验进行分析，根据织物类别和整理方式将样品编号如表1所示。另选用一块经防水整理的涤平纺织物为参照，样品编号记作X。

表1 测试样品编号

1.2.2 通透性能测试

（1）防水性

包括喷淋和静水压两种测试方法。

喷淋：采用AATCC喷淋测试仪，测试依据标准AATCC 22-2005。被测样品织物为20cm×20cm，测试以喷淋评级K（单位：分）表征织物的抗渗水性［10-11］。

静水压：采用FX3000-3H型静压透水性测试仪，测试依据标准GB／T 4744-1997。被测样品织物为20×20cm，选择测试参数为6kPa／min，结果记作静水压值P，单位kPa［12］。

（2）透气性

采用全自动透气量仪，测试依据标准GB／T 5453-1997。被测样品的表面积为20cm2，所受压强为100Pa，且受到气流作用。结果以透气量Q计，单位 mm／s［13］。

（3）透湿性

采用TextestFx3150型全自动透湿率仪，测试依据标准GB／T 12704.2-2009。被测样品的表面积为18.2cm2，温度38℃，相对湿度50.0%。结果以透湿量 WVT记，单位g／（m2·24h）［14］。

1.2.3 织物形态变化测试

（1）织物厚度

采用织物厚度仪直接测试织物厚度，记作H，单位mm。

（2）织物质量量

试验前将试样在恒温恒湿实验室中平衡2h。采用BSA124S型电子天秤测取同一块织物试样在整理前后的质量，计算织物增重率，记作ε，单位%［15］。

（3）织物白度

采用WSB-3A智能式数字白度计，白标准为81.5的工作板，将织物叠成四层测试，记作白度β［16］。

1.2.4 织物服用性能变化测试

在KES-FB风格仪上，选择测试样品的弯曲性能、压缩性能、表面摩擦性能指标［17］。取样20cm×20cm。

2 结果与讨论

2.1 通透性能

各样号织物的透气量Q值、透湿量WVT值、喷淋评分K值及静水压P值试验结果如表2所示。

表2 试样透气、透湿、透水测试结果

2.1.1 透水性能

（1）喷淋

普通涤纶防水织物的喷淋评级为80分，A、B、C三类高蓬弹织物防水整理前评级为0分，整理后评级都到达80分及以上，最大可达95分。

A、C样品在EG616C防水剂整理时，随着防水剂浓度提高时，喷淋评级提高；B样品在EG616C防水剂不同浓度整理下喷淋评级无变化；A、B、C三类样品在在Ag710防水剂浓度100g／L整理时，评级就达到最高，浓度提高，评级没有变化。

（2）静水压

整理后样品的静水压P值见表2。

A、B、C三类高蓬弹织物防水整理前静水压P值均为0kPa，整理后P值提高到0.89～2.64kPa范围，仍然远低于普通涤纶防水织物的12.8kPa。

Ag710防水剂对样品A、B整理后的静水压P值略高于EG616C，浓度变化影响不明显；EG616C对样品A、B整理后的静水压P值略高于Ag710，浓度提高，EG616C整理的P值变化不大，Ag710整理的P值略有提高。

2.1.2 透气性能

防水整理前后样品的透气量对比如图1（a）、（b）、（c）所示。

图1 样品透气量对比

（1）样品 A、B、C的透气量 Q 值为 C最好（856.50mm／s），B 次之（233.80mm／s），A 最小（84.50mm／s）。

（2）防水整理后，A、B、C的Q值均有降低，其中最低为41.60mm／s，远高于普通涤纶防水织物X的1.41mm／s。

（3）A织物防水整理后Q值下降显著，仅为整理前的50%～65%。B织物防水整理后Q值下降显著，仅为整理前的50%左右。C织物防水整理后Q值下降不明显，仍保持整理前的80%～85%。

（4）不同防水剂、不同防水剂浓度对Q值影响差别不明显。

2.1.3 透湿性能

防水整理前后样品的透湿量对比如图2（a）、（b）、（c）所示。

图2 样品透湿量对比

（1）样品A、B、C的透湿量 WVT值基本相近，几乎都在2 300g／（m2·24h）以上，远高于普通涤纶防水织物的549.30g／（m2·24h）。

（2）防水整理前后的WVT值变化不明显，最大在6%以内。其中，样品A在EG616C、Ag710两种防水剂的100g／L浓度处理下，WVT值几乎没有变化，浓度加大到200g／L，WVT值略有增大；样品B在EG616C防水剂的100g／L浓度时，WVT值略有降低，加大到200g／L时，WVT值略有增大，而Ag710防水剂的两种浓度下都WVT值几乎没有变化；样品C在EG616C防水剂的两种浓度下都WVT值几乎没有变化，在Ag710水剂的100g／L浓度时，WVT值略有增大，加大到200g／L时，WVT值略有下降。

2.2 防水整理对织物形态的影响

防水整理后各样号织物的厚度H值、增重率ε值以及白度β值试验结果如表3所示。

表3 防水整理前后织物形态特征

（1）织物厚度H值：样品A、B、C防水整理后厚度H值都略有增大，最大在11.6%；两种防水剂整理增厚差别不大；防水剂浓度提高，织物厚度H略有提高。

（2）织物重量ε值：样品A、B、C防水整理后织物重量均有增加；EG616C整理的织物增重较Ag710显著；浓度增大，ε值呈增大趋势，EG616C整理的趋势不明显，Ag710整理的趋势较明显。

（3）织物白度β值：样品A整理前后的β值几乎没有变化；样品B整理后的白度β值有所下降，Ag710整理的变化更为显著；样品C经EG616C整理白度β值不变，经Ag710整理白度β值有所下降减小；防水剂浓度变化对β值影响不大。

2.3 防水整理对织物服用性能的影响

防水整理前后各样号织物的KES风格测试抗弯、压缩及表面性能制表结果如表4所示。

表4 样品KES织物风格指标

2.3.1 弯曲性能（2HB）

（1）三种高蓬弹织物整理前的弯曲滞后矩2HB值很小，表明织物弯曲变形后弹性回复能力好［17］。

（2）防水整理对织物的弯曲性能有一定影响。其中，样品A在防水剂EG616C两种浓度整理下，织物经向2HB值变化明显，在防水剂Ag710两种浓度整理下，织物纬向2HB值变化明显；样品B、C在两种防水剂不同浓度整理下，织物经纬向2HB值有略有变化。

2.3.2 压缩性能

（1）压缩线性度（LC）：三种高蓬弹织物整理前压缩线性度LC值在0.30～0.6.3之间，即织物柔软性好［17］。EG616C防水剂整理后，A、B样品的LC值有较明显增加，即织物柔软度降低；Ag710整理后，样品A的LC值略有下降，样品B、C的LC值有较明显增加。防水剂浓度变化影响不大。

（2）压缩比功（WC）：样品 A、B、C中，C的压缩比功 WC值最大，即C织物最蓬松［17］。A织物的WC值在两种防水剂的低浓度整理下均较明显下降，织物蓬松感降低，但提高浓度后 WC值有所增加。B、C织物在两种防水剂整理后 WC值均有较大幅度的下降，浓度高低对WC值影响不大。

（3）压缩回弹性（RC）：三种高蓬弹织物的压缩回弹性RC值均在46%以上，即织物具有较好弹性［17］。经防水整理后，RC值有5%～30%范围的减小，即压缩回弹性能有一定程度下降。相比而言，Ag710整理的RC值下降程度较为明显。

2.3.3 表面摩擦性能

（1）动摩擦平均系数（MIU）：A、B、C三种高蓬弹织物经纬向动摩擦平均系数MIU值很小，基本相近，在0.28～0.44之间，即织物粗湿感低，表面较为滑爽［17］。防水整理后，A、C两种织物的 MIU值有所减小，但不明显；而B织物的MIU值减小较为明显，且浓度提高，MIU值下降更大，织物更为光滑。两种防水剂效果区别不大。

（2）表面粗糙度（SMD）：样品 A、B的经纬向表面粗糙度SMD值较样品较小，在4.7u～6.4u范围，粗糙度小，织物表面平整，手感光滑［17］；样品C的SMD值略大，表面略有粗糙感。防水整理后，样品A的SMD值略有减小，但不明显；样品B的经向SMD值下降明显，且浓度越高，下降越越明显，纬向SMD值在浓度为100g／L时下降不明显，但浓度提高到200g／L时下降非常明显；样品C的SMD值出现增减波动，但总体无变化。两种防水剂的整理效果相近。