新型易去污面料的整理工藝

張 凱，解倩倩，陳玉哲，劉淑云，張建祥，毛志平

（1.東華大學化學化工與生物工程學院，上海 201620；2.魯泰紡織股份有限公司，山東淄博 255100）

隨著生活水平的日益提高，人們對衣食住行的要求正發生著質的改變，尤其是對于穿衣的要求已經不單單局限于產品的舒適度，面料的功能性正越來越受到重視。功能性整理不僅能夠提升產品的品質，提高面料的穿著舒適度，而且能夠提高產品的檔次和附加值［1-2］?？椢锏墓δ苄哉戆ㄈ勒怼⒖棺贤饩€整理、抗菌防臭整理、防蚊整理、易去污整理等。其中，易去污整理在服裝面料、廚房用布、餐桌用布、裝飾用布、軍隊用布、勞保用布等領域越來越受到青睞。

易去污整理通過對纖維表面進行改性，達到提高纖維表面抗污性的目的，或使污染物疏松，洗滌時易于去除［3］。易去污整理劑可以分為氟碳鏈助劑和無氟類助劑。目前，C8氟碳鏈易去污助劑由于具有檢出PFOA 等有害化學品的風險已被禁用［4］；C6和C4氟碳鏈易去污助劑及無氟類易去污助劑作為新型的環保型產品，正逐步在各印染企業得到推廣應用。面料的易去污性能一般采用AATCC 130—2000 進行測試，但在實際生產過程中，不同的客戶往往提出不同的測試標準和要求。本實驗開發了一種新型易去污色織面料，分別采用AATCC 130—2000 和JIS L 1919 C-2（日本客戶指定）進行測試，對比了不同整理方式、面料規格及助劑種類對織物易去污性能的影響。

1 實驗

1.1 材料與儀器

織物：色織半成品，其中白色面料為色織增白面料，各面料的經緯向密度均為512 根/10 cm×315 根/10 cm，其他具體信息如表1所示。

表1 面料的組織規格

試劑：易去污助劑SRF-6000（工業品，青島大原化學有限公司），易去污助劑HSD、TG-01［工業品，亨斯邁貿易（中國）有限公司］，易去污助劑PM-492（工業品，美國3M 公司），易去污助劑SR-10（工業品，日本長瀨歐積公司），交聯劑CR-E 樹脂、催化劑LRMC（工業品，淄博魯瑞精細化工有限公司），甲醛捕捉劑CFF，纖維保護劑SF-P，氯漂改良劑RA-202，冰醋酸、洗衣粉（市售），玉米油（食品級，青島瑞宇糧油有限公司），橄欖油，油酸，油紅。

儀器：GF-3000 電子天平（日本A&D 艾安得股份有限公司），水平/立式兩用軋車（瑞士Mathis 馬西斯公司），R-3 型自動定型烘干機（廈門瑞比精密機械有限公司），Datacolor-650電腦測色配色儀。

1.2 易去污整理工藝

工藝配方：易去污助劑60 g/L，CR-E 60 g/L，CFF 10 g/L，LRMC 15 g/L，SF-P 20 g/L，RA-202 10 g/L，浴比1∶20。工藝流程：二浸二軋（軋余率65%）→預烘（90～120 ℃，1～2 min）→焙烘（150～170 ℃，3～5 min）。

1.3 測試

易去污性能：采用AATCC 130—2000《去污性：油漬清除法》和JIS L 1919《纖維制品的防污性試驗方法》C-2法測定。

斷裂強力：采用JIS L 1096：2010 8.14.1 B《織物斷裂強力及伸長率試驗方法》測定。

撕破強力：采用JIS L 1096：2010 8.17.4 D《織物撕破強力試驗方法》測定。

甲醛質量分數：采用JIS L 1041：2011/8.1.4 B《游離甲醛含量測試方法》測定。

耐久性及平整度：按JIS L 0217：1995 103測定。

白度：采用電腦測色配色儀在D65光源下測定。

2 結果與討論

2.1 易去污整理劑的篩選

選用純棉面料A 作為實驗對象，由表2 可以看出，采用兩種易去污性能測試方法測試，不同易去污助劑的易去污性能均在3 級或以上；JIS L 1919 C-2法測得的易去污性能等級比AATCC 130—2000 法低0.5 級左右，這說明JIS L 1919 C-2 法中的污染物比AATCC 130—2000 中的污染物更加難以洗除。綜合易去污效果以及成本方面考慮，易去污整理劑選擇SRF-6000。

表2 易去污助劑對織物易去污性能的影響

2.2 面料規格的選擇

由表3 可知，相同組織花型、不同材質的3 種面料易去污性能從大到小排序為面料A、面料B、面料C；純棉面料A、D 的易去污性能可達4 級；面料B、C中滌綸質量分數越高易去污效果越差，尤其是面料C，在洗滌15 次后易去污性能只有2～3 級。含氟易去污整理劑的親水性鏈段協同純棉織物上的親水基團在水溶液中使織物的界面能降至最低，污垢很容易脫離棉織物［5］；而滌棉織物由于滌綸自身的親油疏水特性，導致其沾染污垢后比純棉織物更難去除［6］。后續實驗及生產實踐均以純棉面料作為整理對象。

表3 面料規格對織物易去污性能的影響

2.3 加工方式的影響

色織面料的整理工藝流程：退漿→絲光（液氨）→拉幅→焙烘→預縮。易去污整理在拉幅、焙烘工序后進行，而絲光和液氨工序是影響織物易去污性能的潛在因素。由表4 可以看出，液氨+易去污整理面料的易去污性能比絲光+易去污整理面料高0.5 級左右，可見液氨整理在一定程度上有利于改善面料的易去污性能。

表4 整理方式對面料易去污性能的影響

2.4 易去污整理工藝優化

2.4.1 易去污助劑用量

由表5 可以看出，面料的易去污性能隨著助劑用量的增加逐漸提高，當用量為60 g/L 時，AATCC 130—2000 和JIS L 1919 C-2 兩種方法測得的面料易去污性能均達到最好。由圖1 可知，面料白度隨著易去污助劑用量的增加在較小區間內波動。綜上所述，易去污助劑用量選擇60 g/L。

表5 易去污助劑用量對面料易去污性能的影響

圖1 易去污助劑用量對面料白度的影響

2.4.2 交聯劑

由表5 可知，在易去污整理配方中加入一定量的交聯劑后，可在一定程度上提高織物易去污性能的耐水洗性能，洗滌15 次后，面料的易去污性能比未加交聯劑提高了0.5級。

2.4.3 焙烘溫度

由表6 可知，145～155 ℃時，隨著焙烘溫度的升高，面料的易去污性能逐漸提高；焙烘溫度過高時，面料的易去污性能反而降低。這是由于適度的交聯有助于親水基與疏水基間的取向排列，焙烘溫度過高時會起限制作用［7］。由圖2 可知，面料白度隨著焙烘溫度的升高而逐漸下降［8］。綜上所述，焙烘溫度選擇155 ℃較為合適。

表6 焙烘溫度對面料易去污性能的影響

圖2 焙烘溫度對面料白度的影響

2.4.4 輔助助劑

在易去污整理過程中需要加入眾多輔助助劑來保證面料品質（強力、游離甲醛量、耐氯漂色牢度等）合格，選用輔助助劑要以不影響面料易去污性能為基礎。由表7 可知，各類輔助助劑對面料的易去污性能無顯著影響。

表7 輔助助劑對易去污性能的影響

2.5 生產實踐

原料為純棉40×40、130×80 色織坯布，經過不同工序（退漿→絲光→液氨→拉幅→焙烘→預縮）整理后得到成品面料。整理液配方為：SRF-6000 60 g/L，CR-E 60 g/L，LRMC 15 g/L，CFF 10 g/L，SF-P 20 g/L，RA-202 10 g/L。拉幅、焙烘工藝為：浸軋整理液（一浸一軋，軋余率65%）→預烘（110 ℃，100 s）→焙烘（155 ℃，3 min）。成品面料的最終性能指標如表8 所示。目前，該易去污面料已實現大生產并成功交付10 000 m 大貨訂單。

表8 易去污成品面料的性能指標

3 結論

（1）用JIS L 1919 C-2 標準方法測試，純棉面料的易去污性能相對最好，比滌棉面料的易去污性能高0.5～1.0級。

（2）經液氨整理后再進行易去污整理比經絲光整理后再進行易去污整理更有利于提高面料的易去污性能。

（3）在易去污整理配方中加入一定量樹脂交聯劑可以提高面料易去污性能的耐水洗性，洗滌15 次后，面料的易去污性能比未加交聯劑提高了0.5級。

（4）易去污整理的優化工藝：SRF-6000 60 g/L，CR-E 60 g/L，LRMC 15 g/L，CFF 10 g/L，SF-P 20 g/L，RA-202 10 g/L。