不同防水劑在滌綸速干面料上的應用

霍 倩，張 瑾，郭可義，田呈呈，李文燕

（1.西安工程大學科技成果轉化中心，陜西西安 710048；2.西安工程大學紡織科學與工程學院，陜西西安 710048）

紡織品的防水整理是紡織品常見的重要功能性整理，傳統含氟防水劑多為八碳結構，具有良好的化學穩定性和疏水、疏油性，在紡織品三防整理中具有無可比擬的優越性[1-3]。由于含氟防水劑中含有難降解物質，且具有高生物蓄積性和多種毒性，使用逐步受限，環保型無氟防水劑的應用日益廣泛[4-6]。滌綸速干面料作為運動、戶外等紡織品的主要原料，面料的防水性能至關重要，環保型防水整理劑的選擇和整理工藝的開發對實際生產具有重要意義[7]。

1 實驗

1.1 材料

織物：滌綸速干面料。

試劑：Phobotex RSH、Phobol CP-SLA、Phobol Extender SFB（亨斯邁），Repellan 670-C、Repellan XL-E（科凱化工集團）。

1.2 儀器

JA3003N 電子天平（上海精密科學儀器有限公司），軋車（廈門瑞比精密機械有限公司），電熱鼓風干燥箱（上海市實驗儀器總廠），自動定型烘干機（臺灣瑞比染色試機有限公司），YG813沾水度測試儀（寧波紡織儀器廠），洗衣機。

1.3 整理工藝

浸軋（一浸一軋，軋余率60%～80%）→烘干（100 ℃，3 min）→焙烘（150～180 ℃，3 min）。

1.4 測試

1.4.1 防水性能

試樣經調濕處理后，根據GB/T 4745—1997《紡織織物表面抗濕性測定沾水試驗》進行防水性能測試，并進行評級。

1.4.2 水洗耐久性能

經防水整理后的試樣參照GB/T 8629—2001《紡織品試驗用家庭洗滌和干燥程序》進行水洗耐久性能測試。

2 結果與討論

2.1 整理工藝對防水性能的影響

2.1.1 整理工藝對Hunsman 系列整理劑防水性能的影響

以Hunsman廠家提供的工藝參數為參考，確定整理工藝為：整理劑用量4%、6%、8%、10%、12%，pH=6.0，軋液率70%，烘干溫度為120 ℃，145～185 ℃焙烘5 min，對滌綸速干面料進行防水整理，結果如表1所示。

表1 整理工藝對Hunsman系列防水整理劑性能的影響

從表1 可以看出，在Hunsman 系列的3 種防水劑中，RSH的整理效果最好，防水性能可達5.0級，SFB最差。RSH 的最佳整理工藝為：用量10%、焙烘溫度175 ℃；CP-SLA的最佳整理工藝為：用量12%、焙烘溫度185 ℃。實驗過程中發現，防水劑SFB 在焙烘溫度達到185 ℃時織物泛黃，這說明防水劑SFB 中含有高溫黃變物質。

2.1.2 整理工藝對Repellan 670-C防水性能的影響

根據科凱化工提供的工藝參數，加入增效劑Repellan XL-E，并用檸檬酸調pH，使用不同用量（2%、3%、4%、6%、8%、10%）的整理劑對滌綸速干面料進行防水整理，并分別在165、175、185 ℃下進行焙烘，結果如表2所示。

表2 整理工藝對Repellan 670-C防水性能的影響

從表2可以看出，焙烘溫度一定時，隨著整理劑用量的增加，織物防水性能逐漸提高，達到飽和值后，繼續增加整理劑用量，防水性能不變。當整理劑用量一定時，隨著焙烘溫度的升高，防水性能提高。但是在實驗過程中發現，當焙烘溫度達到185 ℃時，織物嚴重黃變。這說明防水劑Repellan 670-C中含有不耐高溫的物質，此物質雖然會在高溫下黃變，但是不影響整理劑的防水性能。因此，防水劑Repellan 670-C 的最佳用量為6%、焙烘溫度為175 ℃。

2.2 整理劑復配對防水性能的影響

根據以上單因素分析，整理劑單獨使用的效果不夠明顯，雖然RSH在最佳工藝條件下防水性能可以達到5.0級，但焙烘溫度過高。因此，將Hunsman系列整理劑進行復配，測試其防水性能。整理劑總用量為10%，不同配比下織物的防水性能測試結果如表3所示。

表3 整理劑復配對防水性能的影響

從表3可以看出，RSH與SFB復配使用可以降低焙烘溫度，復配質量比為3∶2時，在165 ℃下焙烘，防水性能就可達到5.0級；RSH與CP-SLA復配后的防水性能比單獨使用RSH好，在復配質量比為4∶1、175 ℃的焙烘條件下，防水性能達到5.0級；CP-SLA與SFB復配后的防水性能與單獨使用CP-SLA相比變化不大，但比單獨使用SFB的防水性能增強。因此，防水劑SFB不適合單獨使用，但是能與其他整理劑復配使用，并且可提高其他整理劑的防水性能，具有一定的增效作用。

對比整理劑單獨使用的防水性能，整理劑復配使用能夠明顯提高織物的防水性能，并且可以降低焙烘溫度，節約成本。

2.3 不同整理劑的水洗耐久性

根據上述實驗，選擇最佳工藝下防水性能較好的整理劑，測試其水洗耐久性，結果如表4所示。

表4 不同整理劑的水洗耐久性

從表4 可以看出，水洗10 次后，除了RSH 與SFB按照質量比3∶2 復配的整理劑，其他整理劑的防水效果均有所下降。水洗30次后，整理劑均表現出良好的防水性能，達到3.0級或3.0級以上。

3 結論

（1）Hunsman 系列防水整理劑應用在滌綸速干面料上，RSH 和CP-SLA 可單獨使用且在最佳整理工藝下防水性能可達4.5 級以上，SFB 單獨使用整理效果較差，Repellan 670-C 單獨使用效果沒有RSH 和CPSLA好。

（2）RSH單獨使用時最佳整理工藝為：用量10%、焙烘溫度175 ℃。CP-SLA單獨使用時最佳整理工藝為：用量12%、焙烘溫度185 ℃。Repellan 670-C 單獨使用時最佳整理工藝為：用量6%、焙烘溫度175 ℃。

（3）防水劑SFB 不適合單獨使用，與其他整理劑復配，可提高其他整理劑的防水性能，具有一定的增效作用。

（4）在Hunsman系列RSH和SFB復配質量比3∶2、165 ℃烘干時，水洗耐久性最佳。建議滌綸速干面料防水整理選用此工藝。