柔软整理对夜光涂层织物性能的影响

王 建， 李永贵， 朱亚楠， 马 萍， 葛明桥

(生态纺织教育部重点实验室(江南大学)， 江苏 无锡 214122)

柔软整理对夜光涂层织物性能的影响

王 建， 李永贵， 朱亚楠， 马 萍， 葛明桥

(生态纺织教育部重点实验室(江南大学)， 江苏 无锡 214122)

为阐明柔软整理对夜光涂层织物性能的影响，分别对经柔软预处理的基布和未经预处理的基布进行夜光涂层，借助余辉亮度测试仪、织物悬垂性测试仪、织物耐磨仪和KES织物风格评价系统对2种夜光涂层织物的发光性能、悬垂性、摩擦性和织物风格进行分析。结果表明：与基布未经柔软预处理的夜光涂层织物相比，基布经柔软预处理的夜光涂层织物余辉亮度略有降低，耐磨性能、耐水洗性能略有下降，但手感得到明显改善。

夜光织物； 柔软整理； 涂层； 发光性能

夜光涂层织物(以下简称夜光织物)是以涤纶、涤棉或棉等织物作为基布，采用涂层剂，经过涂层整理，将发光材料粘合在基布表面获得的一种新型功能性面料[1]。这种夜光织物经可见光或紫外光照射5～10 min后，可在黑暗处持续发光10 h以上，广泛应用于安全标识、消防应急、工艺品、玩具及娱乐服装等领域[2-4]。

夜光涂层织物的手感在其应用特性中占重要地位。由于其手感较硬，直接影响到织物的应用推广。目前还未见关于这方面的研究报道。改善其手感的方法之一是对基布进行柔软整理，然后再涂层加工。氨基硅油广泛应用于棉、麻、丝、毛和化纤的柔软整理，整理后的织物具有显著的柔软爽滑的效果[5-7]。本文采用超柔软氨基硅油乳液SM-23，对基布进行预处理，然后进行夜光涂层，分析夜光织物的发光性能、耐磨性能、耐水洗性能和织物的风格变化，为提高夜光涂层织物的综合性能提供理论依据。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

基布：涤纶割圈绒布，面密度为140 g/m2,幅宽为1.5 m。

化学品：乙酸(分析纯)、超柔软氨基硅油乳液SM-23(浙江传化集团)、丙烯酸酯黏合剂、增稠剂、助剂(分散剂、渗透剂等)。

测试仪器：XDP-1织物悬垂性测试仪(上海新纤仪器有限公司)，Y522N型圆盘式织物耐磨仪(南通宏大实验仪器有限公司)，PR-305余辉亮度测试仪(杭州浙大三色仪器有限公司)，KES织物风格评价系统(加藤技研株式会社)。

1.2 基布的柔软预处理

整理液配制：配制超柔软氨基硅油乳液SM-23，质量浓度为10 g/L，用乙酸调节pH值至5.0～6.0。

柔软整理工艺流程：基布→浸轧(30～35℃，二浸二轧，轧余率70%～75%) →预烘(80 ℃，25 min) →焙烘(170 ℃，50 s)。

1.3 涂 层

涂层浆配方：丙烯酸酯黏合剂40%～70%，增稠剂5%～15%，分散剂适量，渗透剂A适量，用氨水调节pH值至8～9。

涂层工艺流程：刮涂 → 预烘(110 ℃，2 min)→ 焙烘(160 ℃，30 s)

1.4 夜光涂层织物性能测试

1.4.1 余辉亮度测试

将样品在暗处放置10 h，保证其余辉衰减完毕。采用PR-305余辉亮度测试仪测试夜光织物的余辉亮度，激发照度为1 000 lx，激发时间为15 min，测定余辉时间为60 min。

1.4.2 悬垂性测试

按FZ/T 01045—1996《织物悬垂性试验方法》测试夜光织物的悬垂性。

1.4.3 耐磨性测试

按照FZ/T 01011—1991《涂层织物耐磨性能测定方法》测试夜光织物的耐磨性。各取5块经柔软整理的夜光织物与未经柔软整理的夜光织物，在织物耐磨仪上摩擦200圈后称量，计算失重及失重率。根据织物的失重情况判断其耐磨性。

1.4.4 耐水洗测试

按照ISO 105/C01-C05《纺织品耐洗色牢度试验方法》的方法于50 ℃配制溶液，经过45 min的机械搅动后清洗并干燥试样，将干燥试样放置于黑暗处10 h，再按照1.4.1所述方法对试样进行余辉亮度测试。

1.4.5 织物风格评价

采用KES-FB系统中的FB2弯曲性能测试仪测试夜光织物的刚柔性。

2 结果与讨论

2.1 柔软整理对夜光织物亮度的影响

测试基布经柔软整理和未经柔软整理夜光织物的发光性能，结果如图1所示。由图可见，2种夜光织物的余辉衰减曲线形状相似，在0～10 min内衰减得非常快，10～50 min时衰减趋于平缓，50 min后余辉亮度趋于稳定，且2种织物的余辉亮度较接近。这说明，柔软整理并没有改变发光材料的余辉衰减特性，仅对夜光织物的余辉亮度有所影响。基布经柔软处理后，织物表面较为光滑，发光材料的黏附量较未经柔软整理的少，余辉亮度有所降低，其初始亮度降低约10%。

图1 余辉衰减曲线Fig.1 Decay curves of afterglow

2.2 柔软整理对夜光织物悬垂性的影响

基布经柔软整理的夜光织物与基布未经柔软整理的夜光织物的悬垂性能测试结果如表1所示。悬垂系数表示织物的悬垂程度，系数越小，表示织物悬垂性越好、越柔软。波节数也是衡量悬垂性优劣的重要参数之一[8]。

表1 柔软整理对夜光织物悬垂性的影响
Tab. 1 Effect of softening finishing on draping properties of luminous coated fabric

夜光涂 层织物静态悬垂系数/%波节数波峰夹角均匀度/%动静悬垂系数比未经柔软整理6652610138经柔软整理5761424166

从表1可看出，经柔软整理的夜光织物，其静态悬垂系数比未经柔软整理的夜光织物低很多，且波节数较多，动静悬垂系数比较大，说明其弯曲刚度减小，柔软性能提高。

2.3 柔软整理对夜光织物耐磨性的影响

按1.4.3所述方法对织物耐磨性进行测试，结果见表2。

表2 柔软整理对夜光织物耐磨性的影响Tab. 2 Effect of softening finishing on friction properties of luminous coated fabric

由表2可看出，经柔软整理的夜光织物的失重率较高。经柔软处理后，基布上所结合的发光材料少于未处理基布，且发光材料黏附牢度降低。因为，经过柔软整理后，织物表面的憎水基团增多，涂层剂在表面的黏附量减少，经柔软整理的夜光织物受摩擦时，发光材料容易从织物上脱落。由以上分析可知，经柔软整理的夜光织物，其耐磨性能低于未经柔软整理的夜光织物。

2.4 柔软整理对夜光织物耐水洗性的影响

图2 柔软整理对夜光织物耐水洗性的影响Fig.2 Effect of softening finishing on washing durability of luminous coated fabric.(a) Luminous coated fabric without softening finishing; (b) Luminous coated fabric with softening finishing

图2示出柔软整理对夜光织物耐水洗性的影响。 由图2可以看出，经柔软整理的夜光织物和未经柔软整理的夜光织物水洗前后，余辉初始亮度变化不大，前者的亮度略低。这说明发光材料通过丙烯酸酯黏合剂与2种基布(经柔软整理和未经柔软整理)的结合比较稳定。由于所用的发光材料是经特殊处理的，耐水解性能较强，因此水洗不会破坏发光材料的晶体结构，即基布进行柔软整理对夜光织物耐水洗性能影响不大。

2.5 柔软整理对夜光织物风格的影响

弯曲刚度代表织物的刚柔性能。弯曲滞后常数即滞后矩，表明织物弹跳的特性。弯曲刚度B的数值越小，其悬垂性越好；弯曲滞后常数2HB值越小，其弯曲变形后回复能力越好[9-10]。采用KES-FB系统中的FB2弯曲性能测试仪，测试夜光织物的弯曲刚度B和弯曲滞后常数2HB，结果如表3所示。可以看出，未经柔软整理夜光织物的弯曲刚度为0.068 8，而经柔软整理夜光织物的弯曲刚度为0.042 0，说明后者悬垂性较优良。后者的弯曲滞后常数2HB(平均值)同样也低于前者，说明经柔软整理夜光织物的回弹性有较为明显的提高。究其原因可能是因为柔软整理可降低涂层剂的黏附量，提高基布的活络度，改善涂层后织物的刚柔特性。

表3 柔软整理对夜光织物弯曲特性的影响 Tab. 3 Effect of softening finishing on bending properties of luminous coated fabric

3 结 论

以超柔软氨基硅油乳液SM-23作为柔软整理剂，对涤纶割圈绒布进行柔软预整理，再进行涂层，制备了夜光织物，并与基布未经柔软整理夜光涂层织物的性能进行对比分析，得到如下结果：

1)经柔软整理的夜光涂层织物，余辉亮度比未经柔软整理的夜光涂层织物稍低，但在50 min后余辉亮度趋于稳定，且接近。

2)柔软整理降低了夜光涂层织物的耐摩擦性能，但对耐水洗性能影响不大。

3)经柔软整理的夜光涂层织物的手感、回弹性等有较明显改善。

FZXB

[1] 葛明桥, 赵菊梅, 郭雪峰. 稀土铝酸锶夜光纤维的光色特性[J]. 纺织学报, 2009, 30(5): 1-5. GE Mingqiao, ZHAO Jumei, GUO Xuefeng. Photochromic properties of rare-earth strontium aluminate luminescent fiber [J]. Journal of Textile Research，2009, 30(5): 1-5.

[2] 朱亚楠, 吴敏, 李卫珍, 等. 丙烯酸酯黏合剂对夜光涂层的影响[J]. 印染, 2011, 37(14): 27-29. ZHU Yanan, WU Min, LI Weizhen, et al. Influence of acrylic ester adhesive on luminous coating fabric performance [J]. Dyeing & Finishing, 2011, 37(14): 27-29.

[3] 徐燃霞, 葛明桥. 蓄能型夜光织物的开发及应用[J]. 江南大学学报:自然科学版, 2004, 3(2): 184-187. XU Ranxia, GE Mingqiao. Exploitation and application of accumulating luminous fabrics [J]. Journal of Southren Yangtez University:Natural Science Edition, 2004, 3(2): 184-187.

[4] SUN Yanbin, QIU Guanming, ZHANG Shengqu, et al. SrAl2O4:Eu2+,Dy3+long afterglow phosphors prepared by chemical lcomprecipitation method [J]. Journal of Rare Earths, 2004, 22(2): 29-33.

[5] 张红,肖稳发. 新型改性有机硅柔软剂的合成及应用性能[J]. 纺织学报, 2006, 27(10): 63-66. ZHANG hong, XIAO Wenfa. Synthesis and application of modified organosilicon softener [J]. Journal of Textile Research, 2006, 27(10): 63-66.

[6] 顾盼盼, 王青, 刘建平, 等. 氨基硅微乳液织物柔软剂的合成与应用研究[J]. 染整技术, 2010, 32(3): 39-42. GU Panpan, WANG Qing, LIU Jianping, et al.Synthesis and application of amino-silicone micro-emulsion softener for fabrics [J]. Textile Dyeing and Finishing Journal, 2010, 32(3): 39-42.

[7] 朱艳红, 钱程, 周大鹏, 等. 嵌段型聚醚/氨基硅油的结构表征及应用性能[J]. 纺织学报, 2011, 32(4): 71-74. ZHU Yanhong, QIAN Cheng, ZHOU Dapeng, et al. Characterization and performance of silicone aminopolyalkykeneoxide block copolymer [J]. Journal of Textile Research, 2011, 32(4): 71-74.

[8] 于伟东, 储才元. 纺织物理[M]. 2版.上海: 东华大学出版社, 2002: 73-74. YU Weidong, CHU Caiyuan. Textile Physics[M]. 2nd ed. Shanghai: Donghua University Press, 2002: 73-74.

[9] 周建萍, 陈晟. KES织物风格仪测试指标的分析及应用[J]. 现代纺织技术, 2005, 14(6): 37-40. ZHOU Jianping, CHEN Sheng. Analysis and application of testing index of KES fabric handle tester [J]. Advanced Textile Technology, 2005, 14(6): 37-40.

[10] 姜研, 王瑞, 丁恒. 织物静态悬垂效果与KES指标的相关性[J]. 毛纺科技, 2011, 39(11): 45-48. JIANG Yan, WANG Rui, DING Heng. Correlation between draping property of fabrics and parameters of KES system [J]. Wool Textile Journal, 2011, 39(11): 45-48.

Effect of softening finishing on performance of luminous coated fabrics

WANG Jian, LI Yonggui, ZHU Yanan, MA Ping, GE Mingqiao

(KeyLaboratoryofEco-Textiles(JiangnanUniversity),MinistryofEducation,Wuxi,Jiangsu214122,China)

In order to clarify the effect of softening finishing on the properties of luminous coated fabric, the softening treated fabric substrate and the untreated one were coated with luminous pigment, respectively. The afterglow brightness tester, draping tester, wearing tester and KES-F handle tester were used to test the luminescent performance, drapability, rubbing fastness and handle of the two luminous coated fabrics respectively. Compared with the luminous coated fabric without softening finishing, the luminous coated fabric with softening finishing exhibited a slight decline in afterglow brightness, rubbing fastness and washing durability but obvious improvement in handle.

luminous fabric; softening finish; coating; luminescent performance

0253- 9721(2013)09- 0099- 04

2012-08-11

2013-05-31

生态纺织教育部重点实验室(江南大学)开放课题(KLET1012)

王建(1989—)，男，硕士生。研究方向为夜光面料的开发。李永贵，通信作者，E-mail: lygwxjd@sina.com。

TS 195.597

A