洗后干燥条件对防水效果的影响

王 景

（广东德美精细化工集团股份有限公司，广东佛山 528305）

随着人们对织物功能整理需求的提高，防水整理已成为常见的功能整理，生活中常用的帐篷、户外服装等均进行了防水整理。织物经防水整理后，防水剂分子链在织物表面形成致密、定向排列的一层膜，降低织物的表面能，从而使织物具有防水性能。经水洗后，织物表面的防水剂膜被破坏，最低表面能的状态被打破，防水性能下降，一般认为有3 个可能因素［1］：防水剂分子链段的断裂、防水剂膜的脱落或防水剂分子倒伏。架桥剂促使防水剂分子链段在纤维上形成三维网状结构，增加纤维分子间滑移的摩擦阻力，从而提高耐洗性。

本实验讨论防水整理织物洗涤后烘干温度对防水效果的影响，探讨架桥剂及时间对阴干防水性能的提升作用，及阴干后如何恢复防水性能。

1 实验

1.1 材料

织物：148×54 咖啡色全棉斜纹色布，290T 藏青色涤塔夫，300T绿色尼丝纺。

药品：C8 防水剂9033N、C6 防水剂6118N（嘉兴明仁化工有限公司），无氟防水剂DM-3698、架桥剂DM-3915（广东德美精细化工股份有限公司）。

1.2 仪器

NCHW-3 型烘箱（苏州耐氏干燥设备有限公司），P-B1 气压电动小轧车、R-3 自动定型烘干机（厦门瑞比精密机械有限公司），BL-410 型电子天平（衡兴电子秤有限公司），Y089D 全自动缩水率洗衣机、YH-86型织物沾水度仪（温州方圆仪器有限公司）。

1.3 防水整理工艺

一浸一轧（压力196.1 kPa，车速5 r/min）→烘干（100 ℃）→定形（涤塔夫180 ℃×60 s；尼丝纺170 ℃×60 s，棉160 ℃×90 s）。

1.4 测试

防水性能：采用竖直喷淋法测试样品防水度，根据AATCC22—2010《拒水测试：喷淋法》进行测试，试样大小为200 cm×200 cm，控制各试样每次喷淋时间在25～30 s，轻敲试样两端各一次后与标样对照评级。

2 结果与讨论

2.1 洗后干燥条件对防水效果的影响

采用防水剂9033N用量30 g/L、6118N用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，分别进行防水整理，测试初始防水性能后分别洗1 次、5 次、10 次，按照不同温度烘干（阴干24 h，40～100 ℃烘干30 min），于恒温恒湿条件下回潮4 h后进行测试，结果如表1～3所示。

表1 洗涤次数和烘干温度对涤塔夫防水效果的影响

由表1～3 可知，在化纤和棉上，随着洗后烘干温度的升高，洗后防水效果变好；随着洗涤次数的增加，洗后防水效果变差。因为防水剂分子在织物表面定向排列成膜，在洗涤过程中受到机械摩擦，防水剂膜被破坏，最低表面能的状态被打破，防水能力下降；洗涤次数增加还加了大分子链的倒伏，并逐渐使分子链断裂或防水膜脱落。

水洗1 次后，防水效果均下降，烘干温度越高，防水性能越好。说明低温烘干时，防水效果下降更大，可能是因为防水剂分子链的倒伏或者有水分残留在纤维缝隙中，使织物的吸水性增大［1］，而高温有利于分子链重新定向排列或纤维缝隙中水分的蒸发。

表2 洗涤次数和烘干温度对尼丝纺防水效果的影响

表3 洗涤次数和烘干温度对棉防水效果的影响

2.2 架桥剂对防水效果的影响

固定9033N 用量30 g/L、6118N 用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，架桥剂DM-3915 用量为防水剂的20%，分别进行防水整理，洗10 次后在不同温度（40～100 ℃干燥30 min，阴干24 h）烘干，于恒温恒湿条件下回潮4 h后测试，结果如表4～6所示。

表4 架桥剂对不同温度烘干涤塔夫防水效果的影响

由表4、表5 可以看出，架桥剂对阴干化纤织物涤塔夫的防水性能有较明显的提高，尼丝纺防水剂采用DM-3698 时，添加架桥剂也可提高阴干后的防水性能。可能是因为架桥剂与防水剂反应形成的网状薄膜增加了防水剂分子链间的作用，不利于分子链倒伏、断裂和膜的脱落。

表5 架桥剂对不同温度烘干尼丝纺防水效果的影响

由表6 可知，棉织物上架桥剂的加入有利于洗后防水性能的提升。因为棉纤维中有大量的羟基，亲水性好，架桥剂中的活性异氰酸酯基先与防水剂反应，形成网状薄膜，增加对纤维的覆盖，减少羟基外露；同时，少量架桥剂与纤维表面的羟基反应，形成架桥结构［2］，提升防水效果，减少洗涤过程中防水剂膜的破裂、脱落。但阴干时，防水性能较差，可能是因为防水剂膜的破裂导致被覆盖的羟基外露。

表6 架桥剂对不同温度烘干棉防水效果的影响

2.3 阴干时间对防水效果的影响

固定9033N 用量30 g/L、6118N 用量30 g/L、DM-3698 用量80 g/L，架桥剂DM-3915 用量为防水剂的20%，分别进行防水整理，洗涤10 次后阴干4、8、24、48、120 h，测试防水性能，结果如表7所示。

表7 阴干时间对防水效果的影响

由表7 可知，阴干1～2 天，防水性能达到较佳，再延长阴干时间对防水性能的影响不大，建议阴干时间为1天。

2.4 阴干后再高温烘干的防水效果

将加入架桥剂的防水整理布样洗后100 ℃烘干30 min（a）、阴干后100 ℃烘干30 min（b）、阴干后100 ℃烘干120 min（c）、阴干打湿后再100 ℃烘干30 min（d），测试防水效果，结果如表8所示。

表8 阴干后再烘干的防水效果

由表8 可知，阴干后再烘干达不到直接烘干的防水效果，阴干后延长烘干时间或润湿后再烘干可以达到直接烘干的防水效果，说明水分和延长烘干时间有利于防水剂分子链定向排列的恢复。

3 结论

（1）防水剂洗后烘干温度对防水效果影响较大，低温烘干防水效果变差，更大原因不是分子链的断裂和膜的脱落，而是防水剂分子链段的倒伏引起的。

（2）对于化纤织物，架桥剂有利于防水剂洗后阴干效果的提升，阴干时间以1～2 天较佳；对于棉织物，架桥剂有利于防水剂洗后烘干防水效果的提升。

（3）阴干后织物经高温长时间烘干或湿烘干可以达到直接烘干的防水效果。