涤纶织物亲水性及SR性整理工艺研究
顾 浩 ( 常熟市福亿印花炼染有限公司 )
原载：六届论文集；144-149（lq029）
【摘要】采用亲水SR整理剂对涤纶织物进行与染色同浴或染后浸轧法的加工整理,使原本疏水性的涤纶转变为具有耐久的亲水性，赋于了产品吸汗、导湿、易去污、防沾污、抗静电、柔软等特性, 用于生产各式针织运动服饰、睡衣/休闲服、毛巾/袜子、制服及宾馆饭店用布、家庭装饰用品效果十分理想。产品经检测，质量达到客户需求,从而使涤纶织物的应用范围更为广阔, 产品档次更高。
【叙词】涤纶织物 亲水SR整理剂 整理工艺 效果检测
1 前言
涤纶纤维与天然纤维相比, 强度高、布面质感好、色泽艳丽、价格适宜、易处理加工，但由于该纤维属于疏水性纤维，尽管纤维制造商对纤维形态结构作了不断的改进，但很难达到透气透湿, 吸水速干之性能, 而且抗污渍沾污性、抗静电性差, 在穿着时极易吸附灰尘、加之摩擦产生的静电使衣物紧贴皮肤，给人以不爽之感。随着染整后整理水平的提高, 亲水SR整理剂的问世, 使上述问题有了很好的解决方法, 该整理剂可以将人体排出的汗液吸收至衣物表面, 并快速蒸发，体人体保持干爽、舒适的感觉，同时还具有易去污、防沾污、抗静电等特性, 可保持衣物长久的光洁如新。
2 亲水SR加工的机理
亲水SR加工整理剂, 主要成分为特殊聚酯类高分子树脂, 由疏水性聚酯成份和亲水性聚氧化烷撑酰胺而构成, 可象染料一样在一定的工艺条件下, 被涤纶纤维所吸收,其聚酯结构,对涤纶纤维有较强的亲和力，因而具有耐久的亲水性。其结构形态和亲水状态如图一所示：
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图 一 |
所以亲水SR加工, 首先就是赋于予疏水性涤纶纤维表面具有耐久的亲水性, 亲水效果及耐久性优劣可通过坯布的吸水高度和水滴在织物表面消失时间的快慢，及多次洗涤后效果是否依旧来判断 。SR性表现为去污性、防沾性、耐久性，从图二试验过程可以看到, （A）把污渍或重油人工沾污到已经过SR整理的织物上, （B）将该织物泡入水中,（C）SR整理剂的亲水成份可促使水分子进入油污和纤维之间, 使大块油污面产生缩聚成为大小不一的油珠, （D）继而呈卷离状态脱离织物, 如果此时在水中加入洗涤剂并施于机械洗涤条件,污渍脱离织物的速度更快和效果更佳。因经SR整理的涤纶的亲水性极佳, 所以脱离织物或浴中悬浮的污物也不易对织物产生二次沾污。将污渍洗涤去除程度用SRM（级）表示,防沾程度用SRD（级）表示。
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3. 产品选择
从上述机理分析可以看出, 优异的亲水效果亦是SR性能的必备条件, 因此衡量一个产品性能的优劣, 关键是看该品种是否可以在纤维上保持长久的亲水性。根据日本某商社对五种亲水SR整理剂的对照检测结果, 从中不难看出各产品性能之间的差异。
将5个产品在相同用量的工艺条件下采用吸尽法工艺加工到织物上, 然后按日本JIS L－0217 103法,进行HL=0、HL=10、HL=30、HL=50次对照洗涤。（HL为洗涤次数）
方法如下：标准洗涤剂2g/L, 40℃洗涤×5min→水洗2min×2次为一次洗涤
吸水性判定：日本JISL－1096、A－水滴消失法、B－吸水高度法（吸水时间10min）
SR性判定：TK－SRM法（B重油法）评价分数（JIS标准不作半级评价）
试验结果
A－水滴消失法（秒） 表 一
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项 目 编 号 |
2% owf |
4% owf | ||||||
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HL=0 |
HL=10 |
HL=30 |
HL=50 |
HL=0 |
HL=10 |
HL=30 |
HL=50 | |
|
未整理布B |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
180＜ |
|
已整理布1～5 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
B－吸水高度法（mm） 表 二
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项目 编号 |
2% owf |
4% owf | ||||||
|
HL=0 |
HL=10 |
HL=30 |
HL=50 |
HL=0 |
HL=10 |
HL=30 |
HL=50 | |
|
B |
41 |
14 |
10 |
18 |
|
|
|
|
|
1 |
163 |
120 |
134 |
80 |
184 |
147 |
138 |
124 |
|
2 |
154 |
110 |
113 |
103 |
170 |
140 |
136 |
92 |
|
3 |
170 |
133 |
138 |
113 |
191 |
147 |
150 |
129 |
|
4 |
193 |
210 |
209 |
179 |
205 |
232 |
223 |
202 |
|
5 |
161 |
140 |
147 |
115 |
179 |
150 |
140 |
120 |
SRM（级） 表 三
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编号 |
2% owf |
4% owf | ||
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HL=0 |
HL=10 |
HL=0 |
HL=10 | |
|
B |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
|
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
4 |
3 |
3 |
4 |
4 |
|
5 |
2 |
1 |
2 |
2 |
4. 生产应用
4.1 精炼
4.1.1 工艺处方
碱剂 X% 去油剂TF－101 2g/L 精练剂TF－120 1g/L 螯合剂S 1g/L
温度、时间 98℃×30min 浴比 1：12
4.1.2工艺曲线
4.2 亲水SR整理
4.2.1 吸尽法处方
（一） 染色
分散染料 X% 匀染剂 1g/L 醋酸调pH 4～6 SR整理剂 2～4% 浴比 1：12
（二） 后处理
保险粉 1～2g/L 纯碱 1～2g/L 非离子表面活性剂 1～2g/L 浴比 1：12
4.2.2工艺曲线
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图四 |
4.2.3浸轧法
SR整理剂30～60g/L 一浸一轧（轧余液70%）→120℃×2min烘干→180℃×1min定形
5 工艺因素研讨
5.1 SR整理剂特性
我公司根据上述5个亲水性SR整理剂进行对照试验的结果, 选择其中2个产品。均为日本生产, 主要成份为特殊聚酯类高分子化合物, 呈阴离子性, 外观为淡褐色乳液,pH值为6.5±1，可以任何比例溶解于水中。
5.2 织物精炼
涤纶纤维在纺丝过程中需加入一定量的油性溶剂, 织造时亦会上油或浆料, 这些不利于织物进行亲水SR整理和染色加工的物质必须全部去除,为亲水SR整理创造必备条件。
5.3 亲水SR整理剂的用量
试验发现, 加入并提高其用量, 不论是手感柔软性、吸水性、SR性都会明显提高, 但用量过大, 一则制造成本难以消化, 二来布面会有发粘的感觉, 当用量为2～4%时, 其后的测试结果已能够满足服用的正常要求。
5.4 亲水SR整理剂对加工温度的要求
涤纶纤维结构紧密, 只有在高温条件下才打开分子链段, 而SR整理剂的聚酯成份也只有在高温条件下才能与涤纶聚酯产生紧密结合, 亦使亲水基团紧紧贴合于涤纶, 使其具有长久的亲水性, 综合染料对涤纶的染色要求, 在同浴加工时, 温度选择为130℃。
5.5 亲水SR整理剂整理时的pH值
亲水SR整理剂与染色同浴加工，pH值调整到4～4.5时, 产品的性能极佳, 但若必须在染后进行还原清洗时, 所用的碱剂只能是温和型的纯碱,而采用浸轧法加工, 则必须保证待加工织物的pH值只能为中性或弱酸性, 使整理剂和纤维在温度、时间和适当的工作液浓度的反应条件下充分接枝固着。
5.6 注意事项
5.6.1 进行亲水SR整理加工, 不论是和染色同浴还是在染后浸轧。必须注意的是在加工过程中不能使用含硅消泡剂、有机硅类柔软剂或其它阳离子类柔软剂,阳离子型抗静电剂和固色剂。
5.6.2 亲水SR整理剂固有的淡褐色对织物的色光会有轻微的影响, 特别是做白色织物应预先做好放样工作。
5.6.3 采用与染色同浴加工,在加助剂时应单独将整理剂稀释化匀后缓慢均匀加入染机, 不要和其它助剂一同加入, 特别是不能和染料一同加入, 防止产生结聚现象。
5.6.4在染后处理过程中, 织物不能接触烧碱, 防止整理剂中酯键成份断键水解，失去整理效果。另外所用的净洗剂必须有所选择, 并且要控制好清洗温度和高温条件下的洗涤次数,同样也是为了避免整理功效的损失。
5.6.5 虽然一些抗静电整理剂也具有使涤纶织物柔软、亲水的效果，但基本无SR性能, 同时产品的耐久性也很差, 应用厂家要注意鉴别。
6 亲水SR整理产品效果检测
将2个不同品牌的亲水SR整理剂中的1个和涤纶/CDP织物进行染色同浴加工, 大生产中使用量为3%,另1个在已染色烘干后的涤纶织物上进行浸轧、烘干、定形, 整理剂用量为60g/L, 轧余率为70%,将按上述整理方式加工的产品送日本商社检测, 结果如下：
6.1 测试方法：
（1）吸水性能：A－水滴消失法（秒）
（2）吸水性能：B－吸水高度法（mm）（吸水时间10min）
（3）去污性能：取污染机油分别滴在10cm×10cm的布上, 待晾干后取其中1块进行净洗处理
（4）防沾性能：取10cm×10cm大小的实验布2块放入含有1g/L的重污染液的水中进行处理 （70℃×20min）, 待晾干后取其中1块进行净洗处理
（5）耐洗性能：花王洗涤剂2g/L、 BR=1：30、40℃洗涤×5min→水洗2min×2次→脱水→烘干（一次洗涤过程）
分别做HL=0、HL=10、HL=20、HL=30次洗涤
（6）净洗方法：花王洗涤剂2g/L、 BR=1：30、40℃洗涤×5min→水洗2min×2次→脱水→烘干
（7）洗涤设备：西门子全自动带加热滚筒洗衣机
6.2 评价结果：
吸水性：（此处略）
SR 性：SRM、SRD评判（1～5级，JIS无半级评判标准）：
1级：严重沾污、2级：沾污、3级：稍有沾污、4级：轻微沾污、5级：无沾污
注 ： 1. 未经整理的绿色织物
2. 浸轧法进行SR整理的绿色织物
3. 未经整理的米色织物
4. 染色、S R同浴整理的米色织物
SRM、SRD效果评判 表 四
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测试方法 编号 |
HL=0 |
HL=10 |
HL=20 |
HL=30 | |||||
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净洗前 |
净洗后 |
净洗前 |
净洗后 |
净洗前 |
净洗后 |
净洗前 |
净洗后 | ||
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去污效果 SRM （级） |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
2 |
1 |
4 |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 | |
|
3 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 | |
|
4 |
1 |
5 |
1 |
4 |
1 |
3 |
1 |
3 | |
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防沾效果 SRD （级） |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
2 |
2 |
4 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 | |
|
3 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 | |
|
4 |
2 |
5 |
2 |
4 |
2 |
3 |
2 |
3 | |
上述检测结果已能够达到日本客户对产品亲水性、SR性、抗静电性之要求, 从报告数据及实物效果看, 我们认为在可能的条件下, 最好是采用浸染法整理工艺, 其效果最佳, 成本亦有一定的降低。我们目前加工的产品因其特殊性, 采用的是先浸染+后浸轧的整理方法, 其效果更胜一筹，深受客户好评。
7. 结纶
通过采用与染色同浴或染后浸轧的加工方法, 对涤纶织物进行亲水、SR、抗静电整理, 使原本疏水性的涤纶转变为具有耐久的亲水性，同时赋于产品具有吸汗、导湿、易去污、防沾污、抗静电、柔软等特性, 用于生产各式针织运动服饰、睡衣/休闲服、毛巾/袜子、制服及宾馆饭店用布、家庭装饰用品效果十分理想，从而使涤纶织物的应用范围更广, 产品档次更高。
最新试验发现, 亲水、SR整理剂除了对涤纶纤维织物具有很好的整理效果, 而且对尼龙、全棉等纤维织物同样具有很好的整理效果。 因此, 可以认为亲水SR整理剂是一个具有很好应用价值的产品。
参考资料
吸水SR整理剂产品资料和应用报告会 高本壮一著 . 吉田年春讲解 . （日本）
《针织工业》2001 . 5 . P58～60
