单层纯棉轻薄微型窗单向导湿生产工艺研究

孙 臣，席亚伟，郝斐斐，王佳凯，董海永

（1.华纺股份有限公司技术中心，山东滨州 256600；2.山东省短流程印染新技术重点实验室，山东滨州 256600）

单向导湿织物是一种可实现液态水单向传导、保持面料单面干爽的功能性智能织物，可用于具有人体热湿舒适性产品的设计与开发。目前，单向导湿产品的研究多集中在非织造布及粗厚的梭织、针织面料中，单层轻薄织物单向导湿研究方向有两种：一种是通过亲疏水性不同的经纬纱交织而成；另一种是正反两面的亲/疏水性整理。前一种方法多选用化学纤维，但难以满足消费者对天然环保的要求；后一种方法由于织物较为轻薄，亲、疏水整理剂易在临界位置发生接触，破坏单向导湿效果，因此，操作难度高，难以量化生产。

为了解决上述问题，实现天然环保、纯棉轻薄织物单向导湿量化生产。本研究以天然环保的单层纯棉织物为研究对象，并从仿生学的角度总结了目前单向导湿的原理：汗液在差动毛细效应、湿润梯度效应、蒸腾效应的作用下，被吸附到织物外表层并迅速挥发。在借鉴前人经验的基础上进行大量实验，改变工艺参数并严格控制工艺流程、更换亲水性整理剂、改变微型窗疏水剂印花工艺等，实现了天然环保、机织轻薄织物单向导湿产品的量化生产。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：C40×40、133×100 纯棉平纹织物。试剂：疏水剂SF-600（青岛晟益精细化有限公司），欧特菲HSD（中商环讯科技发展有限公司），吸湿排汗HPX（青岛飞龙源有限公司）。

仪器：EY60液态水份管理测试仪。

1.2 工艺流程

翻缝→烧毛→冷轧→退浆→定型→丝光→染色→水洗→拉幅整纬→微型窗疏水剂印花→焙烘→亲水整理→预缩。

1.3 微型窗疏水剂印花工艺

确定制网方案：在前期工作基础上，选择125 目斜网印花方式，并制定了印花工艺，制网方案见表1。磁力45 N，磁棒15 mm，黏度5万，车速35 m/min，疏水剂SF-600 20 g/L，交联剂CI-1 10 g/L，增稠剂F-HIT 30 g/L，焙 烘 车 速50 m/min，温 度150～155 ℃。

1.4 亲水整理工艺条件

在前期工作的基础上，选择两种亲水整理试剂：HSD、HPX。亲水试剂用量15 kg/500 L，酸HF-S01用量3 kg/500 L，车速m/min，温度120～130 ℃。

根据上述试验流程，试样方案总结见表1。

表1 试验方案总结

1.5 测试

目前，有些测试方法可以简单测量织物的吸水性、穿透性与渗透时间，但现有标准无法测量面料中水份的动态转移特性。香港易立测试科技有限公司研发的EY60 液态水份管理测试仪（MMT）可以精确地测量液态水在针织及梭织面料三维空间中的整体动态表现。MMT 包含一对上、下同心的液体感应器。首先用固定的压力将试样水平固定在感应器之间，然后将0.17 g 标准测试溶液输送到试样表面进行测试。电脑可以动态记录上、下感应器的电阻变化。测试标准：AATCC 195—2012。

2 结果与讨论

按照制定好的工艺及流程对织物进行前处理，对比其液态水分管理能力测试数据，并将没有经过疏水剂印花、亲水整理的前处理织物作为对比样进行测试，微型窗疏水剂印花对织物单向导湿能力的影响见表2。

表2 液态水分管理能力测试数据表

从表2可以看出，经过疏水剂印花及亲水整理织物的单向导湿能力比未整理的织物显著加强。对比表2 中A-1、A-2、A-3 和B-1、B-2、B-3 的测试数据可以看出，微型窗疏水剂印花工艺中网点直径对织物单向导湿影响较为显著，网点直接为1.0 mm 时效果最佳；对比表2 中A-2、A-4、A-5 和B-2、B-4、B-5、的测试数据可以看出，亲水整理工艺中网点的间距对织物单向导湿影响较为显著，网点间距为0.6 mm 时效果最佳。对比表2 中A-1、A-2、A-3、A-4、A-5 和B-1、B-2、B-3、B-4、B-5的测试数据可以看出，亲水性整理试剂对织物单向导湿能力影响比较显著。与HSD 相比，HPX 大大增加了织物的单向导湿能力。根据测试标准AATCC 195—2012中的评级标准，B-2的测试数据评级为5级，符合产品要求。

3 结论

单层轻薄纯棉织物可以通过微型窗单向导湿生产工艺实现其量化生产，织物EY60液态水份管理测试仪测试数据评级为5级，达到此类产品的要求。微型窗疏水剂印花工艺对其单向导湿能力影响显著，125目最佳制网工艺为网点直径1.0 mm、网点间距0.6 mm；亲水性试剂的选择对织物的单向导湿能力影响显著，HPX比HSD效果更佳。目前，公司已经实现大量生产，床品智能地将人体睡眠时散发的湿气瞬间排出，使用户得到更好的睡眠质量；衬衣触感凉爽、智能地将人体皮肤表层的汗液瞬间排出衣外，保持衣服干爽。