蔡曉波,莫紅春
(1.冠星集團(tuán)控股有限公司,廣東廣州 510620;2.廣東傳化富聯(lián)精細(xì)化工有限公司,廣東佛山 528329)
防水整理是紡織品的常見(jiàn)功能性整理,隨著人們需求的提高,三防(防水、防油、防沾污)整理占據(jù)市場(chǎng)的比例逐漸提高[1]。純棉針織布具有優(yōu)異的舒適性,適合作為夏季T 恤、童裝、工裝、貼身面料,但是由于結(jié)構(gòu)疏松,親水性強(qiáng),容易沾污。因此,開(kāi)發(fā)針織布三防整理具有廣闊的市場(chǎng)前景和很大的實(shí)用價(jià)值。傳統(tǒng)三防整理劑一般都是C8產(chǎn)品,雖然性能優(yōu)秀,但是由于含有全氟辛酸銨(PFOA)和全氟辛烷磺?;衔铮≒FOS)(均具有累積性、毒性,不易降解)不環(huán)保,C8 產(chǎn)品已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)淘汰,取而代之的是C6產(chǎn)品和無(wú)氟產(chǎn)品[2],性能稍差,但是用量較大。TF-5548 是高濃度C6 三防整理劑,在珠三角的很多大型針織染廠廣泛應(yīng)用。本文從三防整理劑用量、溫度、pH、加工連續(xù)性、耐洗性等方面,探討TF-5548 在棉針織布上的應(yīng)用性能。
織物:26s純棉平紋布(180 g/m2)。
試劑:三防整理劑TF-5548、交聯(lián)劑TF-569G、C8防水劑TF-584(廣東傳化富聯(lián)精細(xì)化工有限公司),C6三防整理劑A(國(guó)外公司)。
儀器:BK-ZC 型小軋車、滾筒式水洗機(jī)(中山市正通染整設(shè)備有限公司),LABTEC 小型定形機(jī)(溫州市大榮紡織儀器有限公司),AATCC 噴淋測(cè)試儀[默欣電子科技(香港)有限公司]。
純棉針織布→配制工作液(1 L)→一浸一軋(壓力0.2 MPa,帶液率80%~85%)→焙烘(溫度X,時(shí)間2 min)→冷卻。
1.3.1 防水性
按照GB/T 4745—2012《紡織品防水性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)沾水法》進(jìn)行測(cè)試。洗前要求防水性不小于4級(jí);洗后經(jīng)GB/T 8629—2017《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》的4N 程序洗滌1 次,懸掛晾干,要求防水性不小于4級(jí)。
1.3.2 防油性
按照GB/T 19977—2014《紡織品拒油性抗碳?xì)浠衔镌囼?yàn)》進(jìn)行測(cè)試。洗前要求防油性不小于4 級(jí);洗后經(jīng)GB/T 8629—2017 的4N 程序洗滌1 次,懸掛晾干,要求防油性不小于3級(jí)。
1.3.3 防沾污性
按照GB/T 30159.1—2013《紡織品 防污性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià) 第1 部分:耐沾污性》進(jìn)行測(cè)試。要求液態(tài)污物(高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油)的防沾污性不小于3~4級(jí);洗后經(jīng)GB/T 8629—2017 的4N 程序洗滌1 次,懸掛晾干,要求防沾污性不小于3~4級(jí)。
1.3.4 耐洗性
按照GB/T 8629—2017 的4N 程序洗滌1 次,懸掛晾干,測(cè)試三防效果。
1.3.5 加工連續(xù)性
配制1 L 工作液,連續(xù)浸軋30 塊織物,檢測(cè)第1塊到第30塊的三防效果。
2.1.1 整理劑用量
由表1 可以看出,隨著TF-5548 用量的增加,防水、防油、防沾污性能顯著提升。當(dāng)用量達(dá)到60 g/L時(shí),三防性能達(dá)到T/GDBX 012—2019《服裝功能性技術(shù)要求》的指標(biāo)。由于防水劑與纖維以薄膜形式相結(jié)合,生成憎水性的體型結(jié)構(gòu),降低表面張力,使水的接觸角增大到105°(基本達(dá)到飽和值),實(shí)現(xiàn)“反毛細(xì)管效應(yīng)”。繼續(xù)增加整理劑用量,接觸角提升不明顯,三防效果提升不再明顯,又浪費(fèi)加工成本,因此建議選用60 g/L 進(jìn)行加工,具體根據(jù)面料厚薄和生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整。
表1 TF-5548 用量對(duì)三防效果的影響
2.1.2 焙烘溫度[4]
由表2 可以看出,隨著焙烘溫度的升高,防水、防油、防沾污性能顯著提升。低于160 ℃時(shí),三防效果不理想,因?yàn)檎韯┡c纖維反應(yīng)不完全,形成憎水性結(jié)構(gòu)不充分;180 ℃時(shí),性能指標(biāo)提升有限,而且在高溫條件下纖維容易氧化泛黃,導(dǎo)致色變較大,脆損影響強(qiáng)力,能耗也偏高。因此,焙烘溫度選擇160 ℃,具體視面料情況及工廠設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,含氨綸的織物焙烘溫度可以適當(dāng)降低。
表2 焙烘溫度對(duì)三防效果的影響
2.1.3 pH
由表3 可以看出,pH 對(duì)三防效果影響不大,pH為5~7時(shí)均可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。pH 大于7的情況不考慮,原因是所有三防整理劑在堿性條件下都不穩(wěn)定。因此工廠在連續(xù)生產(chǎn)加工中,只要控制pH 為5~7 的弱酸性即可。
表3 pH 對(duì)三防效果的影響
2.2.1 加工連續(xù)性[5]
由表4 可以看出,TF-5548 的加工連續(xù)性較好,連續(xù)加工30 塊布,依舊可以達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。原因是在工廠實(shí)際連續(xù)生產(chǎn)加工中,大部分是干布定形,軋槽工作液越來(lái)越少,都是通過(guò)高位槽不斷補(bǔ)料來(lái)控制三防加工的連續(xù)性。
表4 三防整理劑的加工連續(xù)性
2.2.2 耐洗性
由表5 可知,TF-5548 具有一定的耐洗性,單獨(dú)采用該產(chǎn)品,耐洗性可以達(dá)到10 次左右;添加交聯(lián)劑TF-569G[一般用量為20%~25%(對(duì)三防整理劑質(zhì)量)]可顯著提升耐洗性,洗20 次后仍然可以達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。原因是純棉織物含有大量的活性基團(tuán)(羥基—OH),與交聯(lián)劑反應(yīng)成膜緊密,能夠維持三防效果。
表5 三防整理劑的耐洗性
由表6 可知,TF-5548 的防水、防油、防沾污性能基本接近C8 產(chǎn)品,且不含有PFOA、PFOS 等物質(zhì)。相對(duì)C8 產(chǎn)品來(lái)說(shuō),C6 產(chǎn)品減少了對(duì)環(huán)境的污染,性價(jià)比更高,具有較高的市場(chǎng)前景和推廣意義。
表6 三防產(chǎn)品性能對(duì)比
(1)三防整理劑TF-5548 在純棉針織布上的優(yōu)化應(yīng)用工藝:一浸一軋(三防整理劑TF-5548 60 g/L,交聯(lián)劑TF-569G 15 g/L)→焙烘(160 ℃,2 min)→冷卻。
(2)添加20%~25%的交聯(lián)劑TF-569G 能顯著提升三防效果的耐洗性,達(dá)到T/GDBX 012—2019《服裝功能性技術(shù)要求》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
(3)TF-5548 加工連續(xù)性好,加工過(guò)程穩(wěn)定可控,具有很好的實(shí)用性。