高蓬弹休闲服面料浸轧防水整理研究

沈星星，徐文静，徐加淦，眭建华

（1.现代丝绸国家工程实验室（苏州），江苏 苏州215006；2.江苏省丁山监狱，江苏 无锡214221）

休闲服饰是现代生活外衣消费的主要市场产品之一，追求新颖、美观、个性的同时，突出户外活动特性，强调服装的防风、防水、透气、保暖、易洗、快干等功能［1］，已成为一种普遍时尚要求。防水织物根据产品不同消费需求的有细特高密平纹棉织品、防水剂浸轧拒水整理织物、涂层全封闭整理织物［2］。防水休闲服织物显然要求面料既有可防风防雨功能，又可透气排汗的功能［3］。氨纶、SPH、PWY等高回弹、高卷曲等新型纤维一方面可以使织物具有优良的拉伸、压缩回弹功能，另一方面可以使织物内部结构蓬松，提高其通透能力。因此高蓬弹型的休闲服面料的适时开发，为现代休闲服饰面料的开发增光添色，受到广大消费者的喜爱与关注，也吸引了越来越多的研究人员着手研究这类织物的防水整理［4-6］。

1 试验

1.1 材料准备

1.1.1 坯布制备

A类织物：氨纶高弹织物，经线组合（55.5dtex／24FDTY＋90dtex／48FPOY）复 合 丝 16T／cm（2S2Z 排 列 ）。 纬 线 组 合 （55.5dtex／24FDTY＋90dtex／48FPOY＋33.3dtex氨纶）空包8T／S。经密420／根／10cm，纬密300／根／10cm。双层接结组织，基础组织平纹，4枚接结。

B类织物：SPH 丝四面弹织物，甲经1／105.5dtex SPH 弹性丝12T／S，乙经1／105.5dtex SPH＋1／57.7dtex POY 丝12T／cm（1S1Z排列），甲经：乙经＝2：1，即经纱总排列为甲、乙（S捻）、甲、甲、乙（Z捻）、甲。纬线组合1／105.5dtex SPH＋1／57.7dtex POY丝12T／cm（1S1Z排列）。经密660／根／10cm，纬密310／根／10cm。经与纬5枚经面缎纹作表、乙经与纬绉组织作里的经二重组织。

C类织物：PWY丝高蓬弹织物，甲经1／111dtex／24FDTY 丝 ＋1／90dtex／48FPOY 丝10T／Z，乙经1／166.5dtex／48FPWY高弹丝8T／S，甲经∶乙经＝1∶1。甲纬1／111dtex／24FDTY ＋1／90dtex／48FPOY10T／Z，乙纬 1／166.5dtex／48F PWY高弹丝8T／S，甲纬∶乙纬＝1∶1。经密420／根／10cm，纬密300／根／10cm。采用双层接结组织，基层组织平纹，6枚接结。

1.1.2 织物精练

试剂有精练剂、无水碳酸钠、硅酸钠等，仪器有电热恒温水浴锅、电热恒温鼓风干燥箱等。以精炼剂浓度、温度、时间为因素，建立三水平正交试验，以白度、练减率为测定指标。确立精练工艺为：浴比为1∶50，精练剂3g／L，纯碱为1g／L，硅酸钠0.3g／L。精练温度90℃，精练时间40min［7］。

1.1.3 防水整理试验

试剂：选用自制的EG616C和常用的Ag710两种防水剂，另配交链剂、氯化镁作为催化剂。

试验方法：配置100g／L、200g／L两种防水剂浓度；浸渍液配置：浴比1∶20，防水剂，交链剂6g／L、氯化镁2g／L；浸轧工艺：浸渍5min→轧液→浸渍1min→轧液→110℃烘干5min→170℃烘焙2min［8-9］。

1.2 测试试验

1.2.1 试验样品编号

为便于对试验进行分析，根据织物类别和整理方式将样品编号如表1所示。另选用一块经防水整理的涤平纺织物为参照，样品编号记作X。

表1 测试样品编号

1.2.2 通透性能测试

（1）防水性

包括喷淋和静水压两种测试方法。

喷淋：采用AATCC喷淋测试仪，测试依据标准AATCC 22-2005。被测样品织物为20cm×20cm，测试以喷淋评级K（单位：分）表征织物的抗渗水性［10-11］。

静水压：采用FX3000-3H型静压透水性测试仪，测试依据标准GB／T 4744-1997。被测样品织物为20×20cm，选择测试参数为6kPa／min，结果记作静水压值P，单位kPa［12］。

（2）透气性

采用全自动透气量仪，测试依据标准GB／T 5453-1997。被测样品的表面积为20cm2，所受压强为100Pa，且受到气流作用。结果以透气量Q计，单位 mm／s［13］。

（3）透湿性

采用TextestFx3150型全自动透湿率仪，测试依据标准GB／T 12704.2-2009。被测样品的表面积为18.2cm2，温度38℃，相对湿度50.0%。结果以透湿量 WVT记，单位g／（m2·24h）［14］。

1.2.3 织物形态变化测试

（1）织物厚度

采用织物厚度仪直接测试织物厚度，记作H，单位mm。

（2）织物质量量

试验前将试样在恒温恒湿实验室中平衡2h。采用BSA124S型电子天秤测取同一块织物试样在整理前后的质量，计算织物增重率，记作ε，单位%［15］。

（3）织物白度

采用WSB-3A智能式数字白度计，白标准为81.5的工作板，将织物叠成四层测试，记作白度β［16］。

1.2.4 织物服用性能变化测试

在KES-FB风格仪上，选择测试样品的弯曲性能、压缩性能、表面摩擦性能指标［17］。取样20cm×20cm。

2 结果与讨论

2.1 通透性能

各样号织物的透气量Q值、透湿量WVT值、喷淋评分K值及静水压P值试验结果如表2所示。

表2 试样透气、透湿、透水测试结果

2.1.1 透水性能

（1）喷淋

普通涤纶防水织物的喷淋评级为80分，A、B、C三类高蓬弹织物防水整理前评级为0分，整理后评级都到达80分及以上，最大可达95分。

A、C样品在EG616C防水剂整理时，随着防水剂浓度提高时，喷淋评级提高；B样品在EG616C防水剂不同浓度整理下喷淋评级无变化；A、B、C三类样品在在Ag710防水剂浓度100g／L整理时，评级就达到最高，浓度提高，评级没有变化。

（2）静水压

整理后样品的静水压P值见表2。

A、B、C三类高蓬弹织物防水整理前静水压P值均为0kPa，整理后P值提高到0.89～2.64kPa范围，仍然远低于普通涤纶防水织物的12.8kPa。

Ag710防水剂对样品A、B整理后的静水压P值略高于EG616C，浓度变化影响不明显；EG616C对样品A、B整理后的静水压P值略高于Ag710，浓度提高，EG616C整理的P值变化不大，Ag710整理的P值略有提高。

2.1.2 透气性能

防水整理前后样品的透气量对比如图1（a）、（b）、（c）所示。

图1 样品透气量对比

（1）样品 A、B、C的透气量 Q 值为 C最好（856.50mm／s），B 次 之 （233.80mm／s），A 最 小（84.50mm／s）。

（2）防水整理后，A、B、C的Q值均有降低，其中最低为41.60mm／s，远高于普通涤纶防水织物X的1.41mm／s。

（3）A织物防水整理后Q值下降显著，仅为整理前的50%～65%。B织物防水整理后Q值下降显著，仅为整理前的50%左右。C织物防水整理后Q值下降不明显，仍保持整理前的80%～85%。

（4）不同防水剂、不同防水剂浓度对Q值影响差别不明显。

2.1.3 透湿性能

防水整理前后样品的透湿量对比如图2（a）、（b）、（c）所示。

图2 样品透湿量对比

（1）样品A、B、C的透湿量 WVT值基本相近，几乎都在2 300g／（m2·24h）以上，远高于普通涤纶防水织物的549.30g／（m2·24h）。

（2）防水整理前后的WVT值变化不明显，最大在6%以内。其中，样品A在EG616C、Ag710两种防水剂的100g／L浓度处理下，WVT值几乎没有变化，浓度加大到200g／L，WVT值略有增大；样品B在EG616C防水剂的100g／L浓度时，WVT值略有降低，加大到200g／L时，WVT值略有增大，而Ag710防水剂的两种浓度下都WVT值几乎没有变化；样品C在EG616C防水剂的两种浓度下都WVT值几乎没有变化，在Ag710水剂的100g／L浓度时，WVT值略有增大，加大到200g／L时，WVT值略有下降。

2.2 防水整理对织物形态的影响

防水整理后各样号织物的厚度H值、增重率ε值以及白度β值试验结果如表3所示。

表3 防水整理前后织物形态特征

（1）织物厚度H值：样品A、B、C防水整理后厚度H值都略有增大，最大在11.6%；两种防水剂整理增厚差别不大；防水剂浓度提高，织物厚度H略有提高。

（2）织物重量ε值：样品A、B、C防水整理后织物重量均有增加；EG616C整理的织物增重较Ag710显著；浓度增大，ε值呈增大趋势，EG616C整理的趋势不明显，Ag710整理的趋势较明显。

（3）织物白度β值：样品A整理前后的β值几乎没有变化；样品B整理后的白度β值有所下降，Ag710整理的变化更为显著；样品C经EG616C整理白度β值不变，经Ag710整理白度β值有所下降减小；防水剂浓度变化对β值影响不大。

2.3 防水整理对织物服用性能的影响

防水整理前后各样号织物的KES风格测试抗弯、压缩及表面性能制表结果如表4所示。

表4 样品KES织物风格指标

2.3.1 弯曲性能（2HB）

（1）三种高蓬弹织物整理前的弯曲滞后矩2HB值很小，表明织物弯曲变形后弹性回复能力好［17］。

（2）防水整理对织物的弯曲性能有一定影响。其中，样品A在防水剂EG616C两种浓度整理下，织物经向2HB值变化明显，在防水剂Ag710两种浓度整理下，织物纬向2HB值变化明显；样品B、C在两种防水剂不同浓度整理下，织物经纬向2HB值有略有变化。

2.3.2 压缩性能

（1）压缩线性度（LC）：三种高蓬弹织物整理前压缩线性度LC值在0.30～0.6.3之间，即织物柔软性好［17］。EG616C防水剂整理后，A、B样品的LC值有较明显增加，即织物柔软度降低；Ag710整理后，样品A的LC值略有下降，样品B、C的LC值有较明显增加。防水剂浓度变化影响不大。

（2）压缩比功（WC）：样品 A、B、C中，C的压缩比功 WC值最大，即C织物最蓬松［17］。A织物的WC值在两种防水剂的低浓度整理下均较明显下降，织物蓬松感降低，但提高浓度后 WC值有所增加。B、C织物在两种防水剂整理后 WC值均有较大幅度的下降，浓度高低对WC值影响不大。

（3）压缩回弹性（RC）：三种高蓬弹织物的压缩回弹性RC值均在46%以上，即织物具有较好弹性［17］。经防水整理后，RC值有5%～30%范围的减小，即压缩回弹性能有一定程度下降。相比而言，Ag710整理的RC值下降程度较为明显。

2.3.3 表面摩擦性能

（1）动摩擦平均系数（MIU）：A、B、C三种高蓬弹织物经纬向动摩擦平均系数MIU值很小，基本相近，在0.28～0.44之间，即织物粗湿感低，表面较为滑爽［17］。防水整理后，A、C两种织物的 MIU值有所减小，但不明显；而B织物的MIU值减小较为明显，且浓度提高，MIU值下降更大，织物更为光滑。两种防水剂效果区别不大。

（2）表面粗糙度（SMD）：样品 A、B的经纬向表面粗糙度SMD值较样品较小，在4.7u～6.4u范围，粗糙度小，织物表面平整，手感光滑［17］；样品C的SMD值略大，表面略有粗糙感。防水整理后，样品A的SMD值略有减小，但不明显；样品B的经向SMD值下降明显，且浓度越高，下降越越明显，纬向SMD值在浓度为100g／L时下降不明显，但浓度提高到200g／L时下降非常明显；样品C的SMD值出现增减波动，但总体无变化。两种防水剂的整理效果相近。

3 结论

（1）喷淋、静水压测试结果表明：两种防水剂浓度100g／L整理后高蓬弹织物就可达到普通涤纶防水织物的喷淋评级，获得良好的拒水性能。高蓬弹织物经两种防水剂防水整理后虽然静水压值有所提高，具有一定防水性能，但不能达到普通防水织物的指标。

（2）透气、透湿测试结果表明：高蓬弹织物经两种防水剂防水整理后虽然透气性能有所一定程度减弱，但仍然远优于普通防水织物，尤其是PWY丝高蓬弹织物。高蓬弹织物透湿量远高于普通防水织物，防水整理后变化较小，仍保持良好的透湿性能。

（3）防水整理会增大织物厚度和重量，EG616C整理对织物白度影响较小。

（4）三种高蓬弹织物具有良好的抗弯弹性回复能力、柔软度、压缩回弹性，手感滑爽，PWY丝高蓬弹织物最为蓬松，氨纶高弹织物与SPH丝四面弹织物平整。防水整理后对织物相关服用性能有一定影响，但不明显。

综合而言，高蓬弹织物经两种防水剂整理后的产品具有一定的拒水性能，同时弹性优越、手感滑爽、质地平整，又具有良好的透气、透湿舒适性，非常适合于制作休闲服，但不适用于防雨和盛装液体的制品。

［1］ 昝会云.防水透气织物的种类及发展方向［J］.山东纺织科技，2005（4）：52-54.

［2］ 王志佳，陈英.不同添加剂对防水透湿涂层整理的影响［N］.纺织学报，2012（6）：33.

［3］ 赵磊.防水透湿织物的发展及其开发［J］.上海毛麻科技，2013（1）：41-44.

［4］ 胡直中.涤纶高弹丝生产技术探讨［J］.广东化纤，2003（1）：1-4.

［5］ 周召勇，何庆权.涤纶高弹纤维的开发及应用［J］.应用技术，2011（1）：47-51.

［6］ 朱洪英，白莉洪.防水透湿织物加工技术及发展新趋势［J］.江苏纺织，2011（4）：54-55，60.

［7］ 范雪荣主编.纺织品染整工艺学［M］.中国纺织出版社.2006.

［8］ 陈丽华.不同种类防水透湿织物的性能及发展［N］.纺织学报，2012（7），33（7）.

［9］ 高光东.织物防水透湿涂层整理概述［N］.纺织导报，2006：79-83.

［10］ AATCC 22-2005.Water Repellency：Spray Test［S］.2005.

［11］ HG／T4264-2011，纺织染整助剂，防水防油加工剂，防水性的测定（喷淋法）［S］.北京：中国标准出版社，2011.

［12］ GB／T4744-1997，纺织织物抗渗水性测定静水压实验［S］.北京：中国标准出版社，1997.

［13］ GB／T 5453-1997，纺织品，织物透气性的测定［S］.北京：中国标准出版社，1997.

［14］ GB／T 12704.2-2009，纺织品，织物透湿性实验方法，第2部分：蒸发法［S］.北京：中国标准出版社，2009.

［15］ GB／T 6529-2008，纺织品 调湿和试验用标准大气［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［16］ GB／T 8424.2-2001，纺织品 色牢度试验 相对白度的仪器评定方法［S］.北京：中国标准出版社，2001.

［17］ 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，2005，13（6）：37-40.