超轻抗撕裂面料的制备及性能评估

陈丽颖

（丹东优耐特纺织品有限公司，辽宁 丹东118303）

随着人民生活水平的提高和社会的发展进步，功能性面料越来越多地应用于人们日常生活和工作需要，而随着时代的发展徒步旅行和露营生活也开始深入更为广泛的群体，户外装备的需求开始逐渐高涨。轻量化、便携、多功能成为新型服装冲锋衣、皮肤衣、帐篷、背包等面料追求的新目标。

作为户外用具，由于作业环境需要，面料需要具备多种防护功能，防水、防风、高强力抗撕裂、防滑移等等，如果选择比较厚重面料加上功能整理这些指标比较容易实现，但就徙步旅行、探险及部队野外行军、作战群体人员来讲，负重轻量化对他们来说显得格外重要[1]，然而针对超轻功能纺织品的研究较少。

国外户外装备面料种类较多，涂层和层压织物占了很大的市场，其中最高档的是Gore-Tex 面料。国外面料主要优势具体表现在织物具有极高的强力，适合各种款式，但其价格高、产品厚重，不便穿着或携带[2]。国内亦可见轻便型户外装备产品，其面料克重在70～80 g/m2,但其强力及防滑移等指标都相对较低，防水性能也不够持久，其耐用性、耐久性差，无法满足高端产品市场需求。

本项目通过新型材料制备及工艺优化，对超轻高强纱面料进行整理，以较低增重（后整理增重20 g/m2）实现超轻、防水、抗撕裂、防滑移多种性能。本方案的面料尤其适用于皮肤衣、冲锋衣、帐篷、箱包等户外用品。

1 试验部分

1.1 药品与仪器

织物50D 高强涤纶格

试剂 氟系防水剂FS-508A, 氟系防水剂FS-506, 聚醚嵌段氨基硅油SRS, 聚氨酯底涂胶FS-5500，异氰酸酯交联剂DF-897，促进剂DF-899，聚有机硅氧烷有机硅FS-850, 面涂胶5511A（辽宁恒星精细化工有限公司）。氟系防水剂TG5671(日本大金公司），氟系防水剂N1811(昂高化工有限公司），氟系防水剂FD-8(青岛飞龙源化工有限公司），氟系防水剂8805（泉州明源化工有限公司）。

仪器 JY 系列多功能电子天平（上海衡平仪器仪表厂），GZX-9076MBE 电子鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂），IKA EURO-ST 60DS25 顶置式电子搅拌器(广州仪科实验技术有限公司)，P-BO XC-22 空压气膜式横式强力压染树脂机（厦门瑞比精密机械有限公司），YG813 织物沾水测定仪（温州方圆仪器有限公司），YG026-500 型强力机(温州方圆仪器有限公司),YG812E 织物抗渗水性测试仪(南通宏大实验仪器有限公司）。

1.2 工艺

拒水柔软整理（一浸一轧180℃，2 min,轧余率40%～50%）→底涂（150℃，2 min）→面涂（165℃，1min）

1.3 测试方法

1.3.1 沾水测试

按GB/T 4745-2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》标准测定。

1.3.2 撕破强力测试

按GB/T 3917-1：2009《织物撕破性能第一部分冲击摆锤法撕破强力的测定》标准测定。

1.3.3 纱线滑移测试

按GB/T 13772.2：2008《机织物接缝处纱线抗滑移的测定第二部分定负荷法》标准测定。

1.3.4 静水压测试

按GB/T4744-1997《抗渗水性的测定 静水压实验》标准测定。

2 结果与讨论

2.1 浸轧整理剂中柔软剂SRS 用量对织物性能的影响

柔软剂整理后会增加面料滑移[3]，柔软剂用量对面料与整理剂稳定性、面料颜色及强力有重要影响，采用两浸两轧的整理工艺，轧余率40%～50%，考察柔软剂用量对织物强力及纱线滑移性能的影响，结果见表1。

表1 不同用量柔软剂SRS 对撕破强力和纱线滑移性能影响

由表1 可以看出，随着SRS 用量的增加，织物撕破强力逐渐增大，但随着SRS 用量逐渐增加，纱线之间的摩擦力变小，纱线滑移逐渐变大，性能指标差。综合考虑各项指标及成本等其它因素，选择柔软剂SRS 的用量为0.08%。

2.2 浸轧整理剂中防水剂种类对织物性能的影响

在柔软剂用量固定的条件下（0.08%），选用不同种类的防水剂，工艺参考1.2，防水浸轧整理剂中防水剂种类对织物性能的影响结果见表2。

由表2 可以看出，固定SRS 和防水剂的用量，分别将不同种类的防水剂和柔软剂SRS 同浴整理，结果表明，整理后的织物纱线滑移没有明显的差异，但织物撕破强力和沾水等级有一定的差别[4]，其中FS-508A 同 浴 沾 水 等 级 最 佳，TG-5671、8805 及FD-8 沾水等级可达4 级，而N1811 和FS-506 同浴沾水等级略差。同时考虑到对撕破强力的影响，确定选用FS-508A 与SRS 进行同浴整理。

2.3 浸轧整理剂中防水剂用量对织物性能的影响

确定防水剂种类后，在其他原料助剂用量不变的条件下，工艺条件参照1.2.3，防水剂用量对面料沾水性能影响的结果见表3。

由表3 可以看出，沾水级别随着FS-508A 用量的增加而随之增加；当FS-508A 增加到一定浓度时，沾水级别不再提高。综合成本考虑，确定防水剂FS-508A 用量为3%。

2.4 涂层胶中FS-850 用量的选择

底胶选用FS-5500，在其它条件不变的情况下，选用不同用量的FS-850，按1.2 整理工艺对织物进行整理并涂层，结果见表4。

由表4 可以看出，涂层胶中随着有机硅FS-850用量的增加，成品撕破强力随之增加，但随之纱线滑移指标下降。有机硅添加量增加，培烘后破坏底胶FS-5500 成膜性能，用量增加到一定程度，静水压降低严重，且低于20 kPa。综合考虑，确定有机硅FS-850 用量为5%。

2.5 产品性能指标

原料助剂用量确定，工艺参照1.2，涂层整理后织物各项性能指标结果见表5。

表2 不同防水剂与SRS 共浴性能指标对比

表3 防水剂用量对织物性能的影响

表4 不同用量的FS-850 对涂层后织物性能影响

表5 产品性能指标

3 结 论

实验结果表明：不同整理剂对织物的纱线滑移有明显的影响[5]，当柔软剂SRS 用量为0.08%，防水剂选择FS-508A,用量为3%,有机硅FS-850 的添加量选择5%，织物整理后的各项指标达到最佳状态：撕破强力≥20N, 纱线滑移≤2.5mm，静水压≥20kPa，沾水≥4 级。