棉型机织面料的易去污整理工艺研究
随着科技发展和人类进步，各行业生产效率日益提高，生活节奏越来越快，为顺应这一要求，防污和易去污整理脱颖而出。经易去污整理的织物可大大减少洗涤困难，缩短洗衣时间，因此，织物易去污整理合乎时代发展要求。
织 物的易去污整理[1]是指织物。旦沾污后，污垢在正常洗涤条件下容易洗净，而且在洗涤液中不会重新沾污。易去污整理是使纤维减弱对油污的吸附，沾污后易于 洗除和洗涤时不再沾污的一种加工方法[2]。织物经易去污整理后‘般具有以下特性：(1)防污：排斥污物，使之不易沾污到织物上。(2)易去污：污物即使 沾附在纤维上，也能容易通过洗涤等手段使之脱落。(3)防再沾污：洗涤后从纤维上脱落的污物不易再沾附到纤维上。
L纺织品易去污整理原理
1.1污渍分类及成因
衣服在穿着过程中，会受到来自内、外两方面的污渍沾染。污渍成因简单概括为四方面：①穿着过程中浮游尘埃的污染；②汗液等分泌物的污染；③微生物的污染；④洗涤过程中的再污染等[3]
1.2易去污整理作用机理
纺织品上沾着污垢，可视为固体吸附现 象所致：洗涤时将污垢从织物上去除，即为污垢的解吸过程。在洗涤过程中，污垢脱离织物表面，除与洗涤液组成和条件等因素有关外，土要取决于织物的表面性质 H’。只有先润湿织物表面才能将污垢洗除，沾污织物在洗涤液中，一般情况下，污垢与洗涤液和织物处于如图1所示的平衡状态中。
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图1洗涤液中沾污织物上各相界面张力 |
研究表明，液体污渍在洗涤时因“卷珠”[5]机制而脱离织物表面，通过非极性纤维表面引进亲水性基团或用亲水性聚合物进行表面整理，可提高纤维的易去污性能。如图2所示：
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图2织物液体污渍“卷珠”去污过程 |
2 2易去污整理工艺的制定与试验
2.1试验织物物理性能
试验织物选用T／C府绸、全棉府绸、C／N平纹三种，织物主要规格如表l所示。
表1织物规格测试结果
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规格 |
T/C府绸 |
全棉府绸 |
C/N平纹 |
|
|
密度根/10cm |
经 |
265 |
409 |
298 |
|
纬 |
451 |
351 |
225 |
|
|
织物重g/m2 |
96 |
68 |
144 |
|
2.2试验方案设计与制定
通过改变整理剂浓度、浴比、焙烘温度与时间[6]等相关因素来制定试验方案。采用正交试验法[7]中的四因素三水平正交表L9(34)进行试验方案设计，见表2、3。
表2因子一水平表
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数目 |
整理剂浓度％(因子A) |
浴比 (因子B) |
焙烘温度×时间℃×s(因子c) |
织物 (因子D) |
|
1 |
5 |
1:30 |
160×90 |
T/C府绸 |
|
2 |
10 |
1:40 |
170×60 |
全棉府绸 |
|
3 |
15 |
1:50 |
180×30 |
C/N平纹 |
表3 L9(34)正交表试验次数与搭配法
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试验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
因子水平 |
A1B1C1D1 |
A1B2C2D2 |
A1B3C3D3 |
A2B1C2D3 |
A2B2C3D1 |
A2B3C1D2 |
A3B1C3D2 |
A3B2C1D3 |
A3B3C2D1 |
由于试验序号l、6、8，2、4、9和3、5、7三组中，每组的烘焙温度和时间类似，为统筹安排，合理利用时间，试验按照试验号1、6、8，2、4、9，
3、5、7的顺序来进行，从而提高试验效率。
2.3整理工艺
2.3.1实验原料、仪器及设备
(1)试样：T／c府绸、全棉府绸、c／N平纹三种，尺寸均为10 cm×10 cm。
(2)试剂：易去污整理剂AL-12
(3)仪器：HHS 21-6型电热恒温水浴锅，气压电动轧车，CSl01-3E型电热鼓风干燥箱，SW-12型耐洗色牢度试验机等。
2.3.2整理工艺路线
采用轧烘焙工艺[8]，整理液由易去污整理剂AL-12配制而成，工艺流程为：
一浸一轧(轧液率70％～80％)→烘干(80～100℃，2～3 min)→焙烘(160℃～180℃，30s～90s)
3易去污效果检测
易去污检测标准参照AATCC 130—2000方法执行。
(1)易去污效果的测试
污 物试剂选用机油。用滴管将3滴(约0.1mL)机油滴在整理后的测试布中间，测试布上、下用滤纸覆盖，在室温下用5 kg的重锤压置30 min，移开重锤，拿掉滤纸，取出试样放入浴比为l：30的洗涤液中，洗衣粉用量为2 g／L，在耐色牢度试验机畔60℃下洗涤10min，脱水、烘干检测污物去除程度和效果。
(2)易去污效果的评价
将测试布样置于不反光的沥青质桌面，此桌面一端预先放有沾污标样，从76.2 cm远的距离对测试布样上残留的油污与沾污标样对比效果，进行评级。级别范围为1～5级，5级好，l级差，精确到0.5级。效果评定详见表4。
表4织物易去污等级评定结果
|
试验号 |
空白样 |
整理样 |
整理洗涤样(洗涤次数) |
||
|
5 |
10 |
15 |
|||
|
1 |
2.5 |
5 |
5 |
5 |
4.5 |
|
2 |
2.5 |
4.5 |
4.5 |
4.5 |
4 |
|
3 |
2 |
3.5 |
3.5 |
3.5 |
3.5 |
|
4 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
5 |
2.5 |
4.5 |
4.5 |
4.5 |
4 |
|
6 |
2.5 |
4.5 |
4.5 |
4.5 |
4.5 |
|
7 |
2.5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
8 |
2 |
3.5 |
3.5 |
3 |
3 |
|
9 |
2.5 |
5 |
5 |
4.5 |
4.5 |
(3)试验结果分析
从 表4中横向比较：将各方案整理样与空白样的易去污效果进行比较后发现，整理样易去污效果明显提高；纵向比较：试验号l、5、9对应的T／C府绸织物易去污 效果级别均在4.5～5级，比全棉府绸和C／N平纹易去污效果好。尤其是在整理剂浓度为5％，浴比为l:30，焙烘温度与时问在160℃×90s的情况 下，T／C府绸的易去污效果好，经5次、lO次、15次洗涤后，易之污效果虽有所下降，但仍保持在4.5级。
因此，通过正交试验设计和分析得出以下结果：T／C府绸为三种试样中的佳织物，与之相应的优工艺为：整理剂浓度5％，浸轧(轧液率70％～80％，浴比1:30)→烘干(100℃，2 min)→焙烘(160℃，90s)
4织物整理前后服用性能测试与分析
以T／C府绸为研究对象，对其整理样、整理洗涤样与空白样的强度、悬垂性、透气性及抗皱性等服用性能进行测试。
4.1织物的悬垂性测试
(1)设备名称：织物动态悬垂性风格仪。
(2)试样准备：圆形试样3块，直径为240mm，试样需平整无折痕。
(3)试验原理：将试样置于圆形支持盘间，采集被测试样的动／静态悬垂图像。
(4)测试结果及试验数据分析：T／C府绸整理前后悬垂性的对比分析如下表所示。
表5整理前后T／C府绸悬垂性测试结果
|
悬垂性 |
空白样 |
整理样 |
整理洗涤样 |
|
静态悬垂系数% |
68.02 |
60.67 |
67.79 |
|
动态悬垂系数% |
69.71 |
62.36 |
66.57 |
注：整理洗涤样指T／C府绸经易去污整理后洗涤15次
参照悬垂系数测试结果，可以得出T／C府绸整理前后悬垂性能的效果为：整理样>整理洗涤样>空白样。
4.2织物的拉伸强力测试
(1)设备名称：电子织物强力机
(2)试样准备：将测试布沿纱路裁剪经、纬向试样各5条，条样尺寸为30 cm×5 cm。
(3)试验原理：依恒速对试样进行拉伸，组试完成后计算各项均值和cV值。
(4)测试结果及试验数据分析：整理前后的T／C府绸拉伸强力测试结果分析如表6所示。
表6整理前后的三种不同府绸平均拉伸强力测试结果
|
强力测试结果 |
空白样 |
整理样 |
整理洗涤样 |
|
CV(%) |
8.754 |
12.221 |
18.754 |
|
平均拉伸强力N |
352.199 |
526.2 |
404.399 |
织物拉伸试验是反应织物多向受力的结果，可以对织物强度进行一次性评价。平均拉伸强力越大，面料的拉伸强力性能就越好。如表6结果所示，可以得出上述整理前后T／C府绸拉伸强力的大小为：
整理样>整理洗涤样>空白样
4.3织物的透气性测试
(1)设备名称：YG46l织物透气性测试仪。
(2)试样准备：试样面积20×20 cm
(3)试验原理：在规定的压差下，测定单位时间内垂直通过试样的空气流量，推算织物的透气性。
(4)实验数据分析：整理前后的织物透气性测试结果如表7所示。
表7试样透气性测试结果
|
mm/s |
空白样 |
整理样 |
整理洗涤样 |
|
平均值 |
413.552 |
301.475 |
313.774 |
织物透气性[9]的强弱影响着服装的保暖性，是服用性能之一，夏季服用织物应当具有较强的透气性，使人体产生的热量易于散发。而冬季服用织物为了保暖，透气性应当小一些。平均透气率越大，面料的透气性越好。
从表7中数据可以看出，由于整理后织物上形成了一层“网状薄膜”，部分颗粒填充了织物中部分微小的空隙，限制了气流的通过，故经整理后的织物透气量略有下降。
4.4织物的抗皱性测试
(1)设备名称：YG(B)54lD-I型全自动数字式织物折皱弹性仪。
(2)试样准备：裁剪凸形试样，经、纬向各5个。
(3)试验数据分析：整理前后的织物抗皱性测试结果如表8所示。
表8试样抗皱性测试结果
|
试样 |
急弹性折皱同复角(度) |
缓弹性折皱回复角(度) |
|
空白样 |
175.8 |
201.8 |
|
整理样 |
204 |
233.4 |
|
整理洗涤样 |
203 |
234.4 |
折皱回复角是指一定形状和尺寸的试样在规定的条件下被折叠，卸去折皱负荷后经过一定时间，两翼之间所形成的角度，折皱回复角越大，则表示织物折皱回复性越好，耐折性能越好。从折皱回复角的数据可以看出，经过易去污整理以后，织物的防皱性能得到较大的提高。
4.5服用性能测试结果分析
综合以上服用性能测试结果，可得出以下结论：经整理过的T／C府绸面料其悬垂性无明显变化，拉伸强力和耐折皱性能增强，透气性略有下降。总的来说，经过易去污整理的织物在具有良好易去污效果的同时，保持了原有的织物风格。
5结论
通 过采用后整理工艺，对不同原料成分的三种机织面料进行易去污功能整理。运用正交试验法优化设计试验，通过变换整理剂浓度、浴比，改变焙烘温度与时间等因素 制定试验方案并实施易去污功能整理，参照AATCC 130-2000方法检测和评价易去污效果，通过对比分析出优易去污面料及整理工艺，即T／C府绸在整理剂浓度为5％，浴比为l:30，焙烘温度与时间在160℃×90s的工艺条件下易去污效果佳。通过对易去污整理前后的T／C府绸进行悬垂性、拉伸强力、透气性和抗皱性测试，结果表明整理后的T／C府绸面料各项性能均明显优于未整理样。
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