單層純棉輕薄微型窗單向?qū)裆a(chǎn)工藝研究

孫 臣，席亞偉，郝斐斐，王佳凱，董海永

（1.華紡股份有限公司技術(shù)中心，山東濱州 256600；2.山東省短流程印染新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濱州 256600）

單向?qū)窨椢锸且环N可實(shí)現(xiàn)液態(tài)水單向傳導(dǎo)、保持面料單面干爽的功能性智能織物，可用于具有人體熱濕舒適性產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。目前，單向?qū)癞a(chǎn)品的研究多集中在非織造布及粗厚的梭織、針織面料中，單層輕薄織物單向?qū)裱芯糠较蛴袃煞N：一種是通過(guò)親疏水性不同的經(jīng)緯紗交織而成；另一種是正反兩面的親/疏水性整理。前一種方法多選用化學(xué)纖維，但難以滿足消費(fèi)者對(duì)天然環(huán)保的要求；后一種方法由于織物較為輕薄，親、疏水整理劑易在臨界位置發(fā)生接觸，破壞單向?qū)裥Ч?，因此，操作難度高，難以量化生產(chǎn)。

為了解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)天然環(huán)保、純棉輕薄織物單向?qū)窳炕a(chǎn)。本研究以天然環(huán)保的單層純棉織物為研究對(duì)象，并從仿生學(xué)的角度總結(jié)了目前單向?qū)竦脑恚汉挂涸诓顒?dòng)毛細(xì)效應(yīng)、濕潤(rùn)梯度效應(yīng)、蒸騰效應(yīng)的作用下，被吸附到織物外表層并迅速揮發(fā)。在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，改變工藝參數(shù)并嚴(yán)格控制工藝流程、更換親水性整理劑、改變微型窗疏水劑印花工藝等，實(shí)現(xiàn)了天然環(huán)保、機(jī)織輕薄織物單向?qū)癞a(chǎn)品的量化生產(chǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

織物：C40×40、133×100 純棉平紋織物。試劑：疏水劑SF-600（青島晟益精細(xì)化有限公司），歐特菲HSD（中商環(huán)訊科技發(fā)展有限公司），吸濕排汗HPX（青島飛龍?jiān)从邢薰荆?/p>

儀器：EY60液態(tài)水份管理測(cè)試儀。

1.2 工藝流程

翻縫→燒毛→冷軋→退漿→定型→絲光→染色→水洗→拉幅整緯→微型窗疏水劑印花→焙烘→親水整理→預(yù)縮。

1.3 微型窗疏水劑印花工藝

確定制網(wǎng)方案：在前期工作基礎(chǔ)上，選擇125 目斜網(wǎng)印花方式，并制定了印花工藝，制網(wǎng)方案見(jiàn)表1。磁力45 N，磁棒15 mm，黏度5萬(wàn)，車(chē)速35 m/min，疏水劑SF-600 20 g/L，交聯(lián)劑CI-1 10 g/L，增稠劑F-HIT 30 g/L，焙 烘 車(chē) 速50 m/min，溫 度150～155 ℃。

1.4 親水整理工藝條件

在前期工作的基礎(chǔ)上，選擇兩種親水整理試劑：HSD、HPX。親水試劑用量15 kg/500 L，酸HF-S01用量3 kg/500 L，車(chē)速m/min，溫度120～130 ℃。

根據(jù)上述試驗(yàn)流程，試樣方案總結(jié)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)方案總結(jié)

1.5 測(cè)試

目前，有些測(cè)試方法可以簡(jiǎn)單測(cè)量織物的吸水性、穿透性與滲透時(shí)間，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法測(cè)量面料中水份的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移特性。香港易立測(cè)試科技有限公司研發(fā)的EY60 液態(tài)水份管理測(cè)試儀（MMT）可以精確地測(cè)量液態(tài)水在針織及梭織面料三維空間中的整體動(dòng)態(tài)表現(xiàn)。MMT 包含一對(duì)上、下同心的液體感應(yīng)器。首先用固定的壓力將試樣水平固定在感應(yīng)器之間，然后將0.17 g 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溶液輸送到試樣表面進(jìn)行測(cè)試。電腦可以動(dòng)態(tài)記錄上、下感應(yīng)器的電阻變化。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：AATCC 195—2012。

2 結(jié)果與討論

按照制定好的工藝及流程對(duì)織物進(jìn)行前處理，對(duì)比其液態(tài)水分管理能力測(cè)試數(shù)據(jù)，并將沒(méi)有經(jīng)過(guò)疏水劑印花、親水整理的前處理織物作為對(duì)比樣進(jìn)行測(cè)試，微型窗疏水劑印花對(duì)織物單向?qū)衲芰Φ挠绊懸?jiàn)表2。

表2 液態(tài)水分管理能力測(cè)試數(shù)據(jù)表

從表2可以看出，經(jīng)過(guò)疏水劑印花及親水整理織物的單向?qū)衲芰Ρ任凑淼目椢镲@著加強(qiáng)。對(duì)比表2 中A-1、A-2、A-3 和B-1、B-2、B-3 的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，微型窗疏水劑印花工藝中網(wǎng)點(diǎn)直徑對(duì)織物單向?qū)裼绊戄^為顯著，網(wǎng)點(diǎn)直接為1.0 mm 時(shí)效果最佳；對(duì)比表2 中A-2、A-4、A-5 和B-2、B-4、B-5、的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，親水整理工藝中網(wǎng)點(diǎn)的間距對(duì)織物單向?qū)裼绊戄^為顯著，網(wǎng)點(diǎn)間距為0.6 mm 時(shí)效果最佳。對(duì)比表2 中A-1、A-2、A-3、A-4、A-5 和B-1、B-2、B-3、B-4、B-5的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，親水性整理試劑對(duì)織物單向?qū)衲芰τ绊懕容^顯著。與HSD 相比，HPX 大大增加了織物的單向?qū)衲芰?。根?jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)AATCC 195—2012中的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，B-2的測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)級(jí)為5級(jí)，符合產(chǎn)品要求。

3 結(jié)論

單層輕薄純棉織物可以通過(guò)微型窗單向?qū)裆a(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)其量化生產(chǎn)，織物EY60液態(tài)水份管理測(cè)試儀測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)級(jí)為5級(jí)，達(dá)到此類(lèi)產(chǎn)品的要求。微型窗疏水劑印花工藝對(duì)其單向?qū)衲芰τ绊戯@著，125目最佳制網(wǎng)工藝為網(wǎng)點(diǎn)直徑1.0 mm、網(wǎng)點(diǎn)間距0.6 mm；親水性試劑的選擇對(duì)織物的單向?qū)衲芰τ绊戯@著，HPX比HSD效果更佳。目前，公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)，床品智能地將人體睡眠時(shí)散發(fā)的濕氣瞬間排出，使用戶得到更好的睡眠質(zhì)量；襯衣觸感涼爽、智能地將人體皮膚表層的汗液瞬間排出衣外，保持衣服干爽。