聚酯面料速干整理工艺优化探索

杨保进

摘要：利用吸湿速干整理剂HMW8870改善聚酯面料吸湿速干性能，并通过整理后面料性能的改善探讨优化整理工艺。最终得到在整理剂owf为4%，温度120'C，时间40min，PH值为6，的工艺条件下，采用先染色后浸渍的整理方式得到的整理面料在服用性能方面有较大改善：水分蒸发速率显著提高，皂洗及干摩擦色牢度均在4级以上，湿摩擦牢度为3.5，对面料色光影响较小。整理剂与面料交联充分，结合紧密，且在经过25次水洗之后，面料毛效及水分蒸发速率性能未见显著减小。

关键词：速干整理 工艺优化 性能测试

引言

聚酯类面料即我们日常所谓的涤纶面料，纤维主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，因其大分子主链中不存在亲水基，故而纤维表现出较强的疏水性，面料整体吸湿效果表现不佳[1]。这就导致了聚酯面料服装在穿着时体表汗液排除阻力大，与外界无法快速进行热湿交换，衣下环境恶化穿着体验差因此要使得聚酯面料获得良好的服用性能，进行吸湿速干整理是必要的。

常见的吸湿速干整理剂的主要组分为聚乙二醇和聚苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物，分子主链两端分别是具有亲水特性的聚醚及疏水特性的芳环链。且其疏水端结构与聚酯纡维大分子链结构相似。因此，纤维在高温状态下，速干整理剂疏水基张开，可以与聚酯纤维大分子相似相溶，能顺利进入到聚酯纤维大分子链内，降温后二者的连段再次缩合，使得疏水端芳环嵌于聚酯大分子内部，亲水端聚醚则留在了纤维大分子外表面。这种特殊的结构，使得原本吸水效果较差的聚酯纤维表面能够形成了连续的亲水膜[2]。

当衣下空间有水分子存在时，毛细现象促使水分子由面料内层向外表面移动，最终在外层蒸发散逸散到大气中。但由于聚酯纤维的附着力与水分子之间内聚力差异不大，因此毛细效果不明显。而聚酯纤维经与速干整理剂嵌合后形成的内层疏水，外层亲水的结构，组成了新的毛细管壁。其在保持原有附着力的同时，可以进一步促进水分子由聚酯纤维分子内的疏水端向外部亲水端快速移动，增强了毛细效果，进而实现聚酯纤维织物吸湿速干的目的[3]。

普通聚酯纤维面料穿着时由于纤维本身的疏水性，穿着湿、热、闷的感强烈。经吸湿速干整理后，极大地改善了衣下空间的湿度状态，服装不再与体表粘连，穿着体验明显改善，服装舒适性提高，被消费者广泛认可[4]。

在聚酯面料吸湿速干整理工艺中，影响整理效果的主要因素包括整理时间及温度、整理剂用量和浴液pH值[5]。因此本文主要从这4个方面探究吸湿速干整理的工艺的优化o整理效果通过吸湿速干速率、整理剂的皂洗、干湿摩擦牢度、耐水洗性能及整理后对面料表面色光影响程度等方面进行评价。

1.实验过程

1.1材料

整理用主要材料及药品为：聚酯纤维面料为晋江新捷源紡织实业有限公司的50D涤纶网络丝，1+1罗纹组织针织面料，整理剂为赫斯特国际集团的聚酯类吸湿速干整理剂HMW8870，染料为东莞市纺大联盟新材料有限公司的分散大红H4GFS 200%。

实验用主要仪器设备为：电子天平为花潮高科FA1004系列电子天平，烘箱为泉州市美邦仪器有限公司的YGIOIA4恒温烘箱，轧车为南通宏大实验仪器有限公司的HD394A气动立式轧车，染色机为南通宏大实验仪器有限公司的JY-1180高温高压染色小样机，毛细管效应测试仪为南通宏大实验仪器有限公司的YG871毛细管效应测试仪，测色仪为瑞士data color800测配色仪。

1.2试验流程

染、整同浴实验流程为：坯布前处理一水洗一不同owf下同浴整理一不同PH值下水洗一脱水定型。

先染色后浸渍整理实验流程为：坯布前处理一水洗一染色一不同PH值下水洗一不同owf下吸湿速干整理一脱水定型。

先染色后浸轧整理实验流程为：坯布前处理一水洗一染色一不同PH值下水洗一不同owf下吸湿速干整理一脱水定型。

1.3测试方法

1.3.1快干测试

采用GB/T21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第一部分：单项组合试验法》进行测试。

1.3.2毛细效应

采用FZ/T01071-2008《纺织品毛细效应试验方法》进行测试。

1.3.3蒸发速率

参照GB/T 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第一部分单项组合试验法》进行测试。

1.3.4色牢度

参照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试。

参照GB/T 39202008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。

1.3.5耐洗性能

按照GB/T 8630_2013《纺织品洗涤和干燥后尺寸变化的测定》进行测试。

1.3.6总色差

采用data color800测配色仪，分别测定常规染色样和吸湿速干整理后样品的△E和Lab值。

2.结果和讨论

2.1确定整理方式

依据设计的实验流程对聚酯面料进行整理，测试结果见表1.

根据上表，不同整理工艺下，聚酯面料的毛细效应及水分蒸发速率均变大，可以认为，材料的吸、导湿性能都得到改善，整理有效。但从数据上来看，染整同浴的毛细效应及水分蒸发速率均不如采用先染后整的工艺流程，且然后浸轧流程的效果略差于然后浸渍。分析认为，一方面，同浴整理工艺中，整理剂受到染料渗透影响，未能充分进入聚酯纤维大分子内部，芳环受热张开的链段不能更好与聚酯大分子嵌合，故而最终在面料表面形成的亲水膜对水分的附着力羽液体内部的内聚力差值低于采用先染后整工艺的面料，导致芯吸高度较低;另一方面，在先染后整的工艺中，染后浸轧与染后浸渍相比，一是浸渍过程使得芳环链段能更充分地与聚酯大分子嵌合，二是面料轧压时，可能使得部分速干整理剂二次从已经嵌合的聚酯大分子链中脱落，最终使得在织物表面形成的亲水薄膜，较浸渍工艺条件下的低，从而使得整理效果略差。

综合分析认为，采用染后浸渍工艺进行速干整理，利于更好地提高整理效果。

2.2工艺优化

根据前文分析，设计浴液PH值、整理时间、温度、整理剂量、4因素3水平的L943正交试验。并对样品水分蒸发速率及毛细效应进行测定。正交结果见表2。

工艺影响显著性分析结果列于表3中。

由表2及表3可知，整理用量改变后毛效变化的极差为2.5cm，远大于其他三个因素极差，水分蒸发速率极差为0.08g·h-l，也大于其他三因素极差，也就是说，owf增加时芯吸高度及水分蒸发速率提升幅度远大于温度、时间及PH值改变时的提升幅度，因此，可以认为，整理剂用量对面料的速干整理效果的改善最为直接，温度及时间对整理效果的影响最小。

根据正交实验结果，从毛细效应结果来看，各因素对吸湿速干整理效果的影响程度为owf最大，浴液PH值次之，整理温度第三，整理时间最小。实验工艺参数应该为A382C3D2： owf为4.0%，整理温度120℃，整理时间为50min，浴液PH值为6。从水分蒸发速率来看，其整理温度计时间对整理效果的影响相当，其他与毛细效应考评结果一致。因此其最佳实验工艺参数为A383C2D2： owf为4.0%，整理温度130℃，整理时间为40min，洛液PH值为6。

根据正交实验结果，在考虑整理效果及整理效率的前提下，选择的整理工艺为A382C2D2： owf为4.0%，温度为120℃，时间40rnin，浴液pH值6。

根据实验确定的优化工艺参数，对面料进行吸湿速干整理，为了验证整理效果，对整理后的面料进行了多次耐洗涤实验，实验结果见表4。

表4顯示，聚酯面料经整理剂HMW8870整理后，在经过25次洗涤后，毛细高度仅降低4.38%，水分蒸发速率仅降低16%，吸湿速干效果无较大幅度降低，因此，可以认为利用优化后的工艺能对面料进行吸湿速干整理，能保持稳定的吸湿速干效果。优化整理工艺具有可操作性。

2.j优化工艺整理后的面料迷干性能分析

利用确定的优化工艺对聚酯面料进行整理后，对面料各项服用性能进行测试，具体测试结果见表5。

根据表5可以认为，通过优化工艺整埋的聚酯面料，获得了良好的毛细效应及水分蒸发效果，同时，整理后面料的皂洗及摩擦色牢度均能达到服用要求，且整理后整理剂对面料原有色光影响也在可接受范围内，整理效果良好。

3结论

（1）经整理剂HMW8870整理聚酯面料，吸湿速干整理效果最好的优化工艺参数为：owf为4.0%，温度为120℃，时间40min，浴液pH值6。采用染色后进行整理的工艺流程。

（2）采用优化后的整理工艺进行整理，面料吸湿速干性能显著提升，整理效果在经过25次水洗后效果依然稳定，且经整理的面料能干摩擦牢度能保持在4级，湿摩擦牢度不低于3.5级。皂洗褪色及沾色牢度均能维持在4级以上，整理对色光的影响的△E*值为0.58。整理后面料服用性能稳定。

参考文献

[1]黄花.吸湿速干织物的性能研究[D].苏州大学，2010： 3-5.

[2]罗巨涛，徐璀等，涤纶织物吸湿排汗整理[J].印染，2006，32（3）：34-36.

[3]刘兴平等，环保型单向导湿工艺[J].印染，2018，lO：39-41..

[4]傅强，涤棉吸湿陕干面料的开发[J].针织工业，2004，8（4）： 118-119.

[5]王孟泽等.涤纶针织面料吸湿速干整理工艺实践[J].纺织导报，2018，4：39-41.