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聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺的研究

张惠芳沈勇赵阿金孙楠上海工程技术大学化学化工学院
孙启佳上海海欣集团股份有限公司

【摘要】对亲水整理剂GX-l2在聚酯织物上的应用工艺进行了研究。实验结果表明，经亲水整理剂GX-l2整理后的聚酯织物的吸水性、透湿性、易去污性和抗静电性得到显著提高，并能获得良好的持久性的亲水整理效果。同时提出了亲水整理剂GX-12整理聚酯织物的最佳工艺条件。
【关键词】聚酯织物亲水整理亲水整理剂吸湿排汗
l前言
聚酯纤维是当今合成纤维中最大的品种之一，由于聚酯纤维具有断裂强度大，耐磨性好，又耐虫蛀、耐霉菌等优良性能，且纤维可染性好，故聚酯织物受到人们喜爱[1]。但聚酯织物的疏水性，使吸湿排汗性能差，产生的静电效应又使其存在易沾污、织物表面易起毛起球等缺点，穿着舒适性比天然纤维差。作为服用面料，在实际应用中受到限制，为此人们在改善聚酯织物亲水性能方面做了大量的研究[1-3]。
聚酯织物的亲水整理就是在保留聚酯纤维优良性能的基础上，提高织物的吸湿性，改善其抗静电性能和易去污性，使聚酯织物具有优良的服用性能。
聚酯织物亲水整理的方法很多，主要是在纺丝和整理两个过程中进行改性。纺丝改性是指在合成纤维制造过程中，使聚酯纤维具有亲水性能；整理改性指在聚酯纤维或织物表面进行亲水整理，其实质是要在聚酯纤维或织物的表面加上一层亲水性化合物，达到改变纤维表面亲水性能的目的。可应用的方法，主要是亲水性整理剂的吸附固着、亲水性单体的表面接枝以及纤维表面的一些其他处理[2]。
本文采用自制的非离子水溶性聚酯树脂亲水整理剂GX-l2，对聚酯织物亲水整理的工艺进行了研究。
2实验材料与方法
2·1材料与试剂
织物：涤纶长丝织物(68D，l44×72)
试剂：均为市售AR和CP级。
助剂：GX-l2亲水整理剂(自制)，主要为聚酯-聚醚嵌段共聚的水溶性物质。
2·2整理方法
2·2·1工作液的组成
配制不同浓度的GX-l2溶液，根据实验要求调整溶液的pH值。
2·2·2整理工艺流程
浸轧法：二浸二轧整理液(轧液率70-80%)→干燥(l00℃，2min)→焙烘(120-150℃，2-3min).
浸渍法：织物放入整理液(浴比1:30)，升温到的60℃，保温10min，然后加热到130℃，保温30-60min，热水洗。
2·3测试方法
2·3·1吸水性性能测试
采用狭条法测毛细高度[4]。将2.5×20cm织物试样上端固定在支架上，下端浸在高锰酸钾水溶液中测定15分钟后溶液在织物上的上升高度(cm)。
2·3·2透湿性能测试[4]
织物透湿有两种途径：(1)液态水由织物的毛细作用而传递；(2)水分蒸发成蒸汽通过衣服传递出去，或蒸汽在衣服上凝结成水后再蒸发到外界空气中去，其中第二种途径更为普遍。本实验以测试织物湿阻为主，通过费克(Fick)方程计算织物的透湿阻抗R值。实验在W-501型超级恒温槽的内装蒸馏水的烧杯中进行，杯口覆盖织物，水面距织物l厘米。
R=D（△C）At/Q
△C=2.89×lO-4×(Pl×RHl/Tl-P2×RH2/T2)
D=0.22+0.00147m
式中：Q-水汽传递量(g)；△C-织物两面水汽浓度差(g/cm3)；D-传递系数；A-实验杯口的面积(cm2)；t-蒸发时间(s)；Pl、P2-水温，环境温度下饱和水汽压(mmHg)；RHl-饱和蒸汽相对湿度；RH2环境温度下相对湿度；Tl、T2-织物两面绝对温度(K)；m-试验环境温度(℃）
2·3·3抗静电性测试
聚酯织物的抗静电可以通过织物的表面电阻(Ω)来反映。当织物的表面电阻越小时，则它的抗静电性越好；反之，则越差。本文实验是使用ZC36型高阻计来测定织物的表面电阻。
2·3·4防沾污性测试
称取一定重量经亲水整理后的织物，放入浴比1:40，污液浓度0.7%(owf)皂洗杯中(其中污液是由碳黑、羊毛脂和石蜡按1:1.5:3混合而成)，在SW-8型耐洗色牢度试验机中洗涤10min，取出织物，用水洗涤，然后将其放入80℃的烘箱中烘干，用DSBD-l数字白度仪测定织物的白度，通过下式计算经亲水整理的聚酯织物的沾污率。
沾污率(%)=[(B0-B1)/B0]×l00
其中：B0-未沾污前织物的白度；B1-沾污后织物的白度。
2·3·5耐洗性测定
参照JIS0217-103"家用电气洗涤方法"标准进行，具体为：将含有2g/L洗衣粉的洗涤液和测试织物放入洗衣机中，控制浴比1:30，水温40℃，洗涤5min，脱水，再用冷水洗涤2min，脱水烘干，上述操作为一次洗涤，多次洗涤为重复上述过程即可。
2·3·6其它性能测试
断裂强度：采用YG(B)O26D-250型电子织物强力机测定。
撕破强度：按GB428-78，在YG-033型织物撕破仪上测定。
回复角：按国家标准GB38