染色工藝對錦綸6針織物防紫外線性能的影響

伍曉翠，狄劍鋒

(五邑大學紡織服裝學院，廣東 江門 529020)

隨著大氣層中臭氧層的變薄變稀，到達地面的紫外線輻射量日趨增多，因此開發抗紫外線輻射的紡織品顯得日益重要[1-3]。國內對防紫外聚酯纖維的開發研究已經很多，但對防紫外線聚酰胺纖維及其面料的研究還不多。

本研究選取納米ZnO作為抗紫外線劑。納米ZnO 具有抗菌除臭和防紫外線輻射功能，對200～400 nm范圍內的紫外線有強烈的吸收作用[4-6]。本文采用PA6 DTY和PA6/ZnO DTY兩種長絲，通過織造、染整和后處理等工序研究各種不同顏色的錦綸6面料的抗紫外線性能。

1 實 驗

1.1 材料與儀器

材料：PA6 DTY；PA6/ZnO DTY；氨綸(PU)，廣東新會美達錦綸公司提供；酸性染料；助劑等。

儀器設備：緯編單面大圓機；水洗煮練機；預定型機；PCL-1000染樣機；后定型機等。

1.2 編織工藝設計

1.2.1 原料、織物組織選擇及線長

針織物的抗紫外線輻射性能與工藝參數[7-10]有緊密的關系，所以我們采用上述2種長絲77.8 dtex/24 f PA6 DTY，77.8 dtex/24 f PA6/ZnO DTY和22.2 dtex PU為編織原料，兩種長絲和氨綸的比例為92 ∶8，線圈長度為96 mm/40縱行，織物組織結構為緯平紋。

1.2.2 設備參數

機型：晉江宏基緯編單面大圓機

機號：36針/25.4 mm

筒徑：863.6 mm (34″)

轉數：13 r/min

總針數：3 840 枚

使用路數：102 F

1.2.3 織造注意事項

準確調節排針三角和喂紗角度，調整織機上每一路數的壓針三角，保證每一路紗線所受張力均勻一致。通過調整送紗盤的角度控制送紗量的輸出，調整線圈的大小，調校適合的門幅，織造過程中要及時觀察布面效果，防止錯紗、壞紗的引入。同時還要控制好車間的溫濕度，防止紗線起毛、織造斷紗和破洞的產生[11]。

1.3 染整工藝設計

1.3.1 染整工藝流程

圖1 染色工藝流程

1.3.2 織物前處理

對于織物，前處理是一個很重要的過程。錦綸6長絲在紡絲過程中多道工序都要添加油劑，因此除油是前處理的重點。如果處理不干凈，將會影響織物的染色效果。

前處理配方：

除油劑RC9 2 g/L

Na2CO31 g/L

鰲合分散劑R-DL 0.3 g/L

浴比 1 ∶15

溫度 80 ℃

時間 30 min

1.3.3 織物的染色

染色配方:

酸性染料 0.5%(owf)

勻染劑TBW95 1%(owf)

(NH4)2SO41.3 g/L

冰醋酸 2 g/L

鰲合分散劑 R-DL 0.5 g/L

浴比 1 ∶15

溫度 98 ℃

時間 45 min

染色工藝曲線:

圖2 錦綸6染色工藝曲線

1.3.4 織物的固色

固色配方：

固色劑 NR 5%(owf)

冰醋酸 0.7 g/L

清缸劑 OLG 0.35 g/L

浴比 1 ∶15

溫度 70 ℃

時間 30 min

2 織物防紫外性能測試結果與分析

2.1 織物的基本性能測試

為了比較所紡紗線的防紫外線性能，我們設計了2種緯編針織物，織物的基本參數如表1 所示。所用織機為宏基緯編單面大圓機，織物組織為平紋組織，在紗線中添加8%的氨綸長絲。

表1 織物的基本性能測試結果

備注：1號織物用PA6 DTY；2號織物用PA6/ZnO DTY。

2.2 織物的抗紫外線功能測試

對織物的防紫外線性能進行測試，按照GB/T 18830-2009 紡織品防紫外線性能的評定，在HB902型防紫外線透過及防曬保護測試系統上進行測試，測試結果如表2所示。

從表2可以看出，2號織物的抗紫外線系數比1號織物高，這表明長絲中納米ZnO確實對紫外線輻射有較好的吸收作用。但由于織物的孔洞性較大，織物的抗紫外線功能沒有得到顯著的提高。根據GB/T 18830-2009 紡織品防紫外線性能評定的基本要求，織物的UPF值必須不少于40，其T (UVA) av 不大于5%，因此兩種織物都不符合要求。

表2 織物的抗紫外線功能

備注：1號織物用PA6 DTY; 2號織物用PA6/ZnO DTY。

2.3 經過染色處理的織物的抗紫外線功能的結果與分析

表3 織物染色后的UPF值

備注：1號織物用PA6 DTY，2號織物用PA6/ZnO DTY; 染料用量為0.5%(owf)。

從表3中可以看出，除了染白色的織物，其他顏色織物的UPF值比沒有經過染色處理的織物小。白色織物的UPF值較大的原因是染色過程中使用了熒光增白劑，而熒光染料由于本身的作用能大大提高織物的抗紫外線功能，但作用不持久。上述結果表明，染色處理并不一定能提高織物的抗紫外線功能。

表4 織物染色后的T(UVA)值 %

備注：1號織物用PA6 DTY，2號織物用PA6/ZnO DTY; 染料用量為0.5%(owf)。

從表4中可以看出，經過染色后的織物的T (UVA) av比沒有經過染色處理的織物的T (UVA) av小。這說明織物中的染料確實能吸收部分在UVA段的紫外線，并且比納米氧化鋅在UVA波段吸收的多。但納米氧化鋅主要吸收UVB段的紫外線，從而更能提高織物的UPF值。但這兩種吸收紫外線輻射的作用在我們的實驗成品中互相抵消，而令織物的抗紫外線功能效果偏低。

3 結 論

(1) 熒光染料能大大提高織物的防紫外線性能，但防紫外線性能的持久性差。

(2) 染色處理不一定可以提高該織物的防紫外線性能，相同染料用量的各種不同顏色的織物的防紫外線性差別不大。

(3) 納米ZnO對紫外線有較好的吸收作用，特別是在UVB波段。而實驗中所使用的酸性染料則對UVA波段的紫外線有較好的吸收作用。

(4) 針織物的工藝參數特別是其孔洞性對針織物的抗紫外線輻射的效果影響很大，必須進一步減少織物的孔洞性，才能獲得抗紫外效果較好的針織物。

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