提高纯绵针织物的吸湿快干性能

摘要：采用防水整理调节纯棉织物里层纱线的亲疏水性能，并利用快干性、滴液铺展法、透湿量和散湿性等考察了防水整理对织物吸湿快干性能的影响。结果表明，用5～1OL防水剂DM-7500整理，所得织物的快干性提高而吸湿性下降。单独对里纱进行防水整理，织物里层与外层的吸湿性和快干性存在差别，透湿量测试证实其具有单向导湿功能；双珠地织物的散湿性更优于平纹织物。防水整理使织物的上染率和强力下降，防水剂用量应控制在5～1Og/L。

纯棉针织物吸湿性好、手感柔软、对皮肤无刺激，广泛应用于内衣、运动衫和休闲服中。但是，在大量出汗情况下，棉纤维吸湿膨胀，阻塞气孔，导致织物导湿、散湿变慢，从而影响其穿着舒适性¨J。利用物理化学方法改善纯棉织物吸湿快干性差的状况，对开发吸湿快干面料具有非常重要的意义。本试验利用防水剂对棉织物里层纱线的亲疏水性进行调节，获得了里外层亲水性有一定差异的针织物，以期为实际生产提供理论参考。

1试验

1．1材料、药品和仪器

织物:14．6tex／1纯棉针织物(平纹)；9．7tex／2，l8．2tex／l。14．6tex／1纯棉纱线。

药品:防水剂DM-7500(广东汕头创新德美有限公司)；Sumifix红3BF，Sumifix黄3RF，Sumifix蓝BRF(日本住友公司)。

仪器:淋雨渗透性仪(山东纺织科学研究院)，YG601型电脑式织物透湿仪(宁波纺织仪器厂)，JD2B型针织圆机(上海纺织机械有限公司)，HD026N型电子织物强力仪(南通宏大实验仪器有限公司)。

1．2防水整理工艺

1．2．1棉织物防水整理

工艺流程：浸轧防水剂DM-7500—烘干一焙烘一染色一烘干

1．2．2棉纱线防水整理

工艺流程：浸轧防水剂DM-7500—烘干络筒—织造一煮漂一染色一烘干

1．3染色

染色处方

染料／％(owf)2

食盐／(g／L)40

纯碱／(g／L)10

浴比1：50

染色工艺曲线

将经防水整理的棉纱线作为里纱，未经防水处理的纱线作为面纱，在JD2B型针织圆机上织成双面布，规格见表1。

1．5织物性能测试

1．5．1淋雨渗透性能

在淋雨渗透性仪上按GB／T14577--1993(ISO9865--1991)《织物拒水性测定邦迪斯门淋雨法》测试。

1．5．2快千性能

采用ADIDAS6．07快干测试方法。将试样在温度(20±2)℃、相对湿度65％±2％条件下平衡4h后，在恒温恒湿环境下进行测试。首先，在待测织物的正面作标记，用取样裁剪器裁出面积为100cm的圆形试样，称重。将(O．04±0．005)g蒸馏水滴在织物上，立即开始计时，2min后记录其质量变化。当织物干燥即质量回复为原始质量时，停止测试。

1．5．3滴液铺展时间

将试样平放，在离布面高度2cm处采用滴管进行滴液，从不同位置滴5滴，记录织物正反面液滴从珠状到平铺的时间，取平均值。测试温度25℃左右，相对湿度60％±4％。

1．5．4透湿性能

采用YG601型电脑式织物透湿仪按GB／T12704--1991《织物透湿量测定方法透湿杯法》测试。透湿量采用式(1)计算：

WVT=24×△m/S×t (1)

式中：WVT一织物1d单位面积透湿量，g／(m2·d)；

△m——试样前后质量之差，g；

t一测试时间，试验中为1d；

S——试样面积，试验中为0．002827m2。

1．5．5散湿性能

将经过织造的纯棉针织物(绝干质量md)在水里浸泡5min，取出，在脱水机内脱水2rain，然后置于温度(25±3)℃、相对湿度60％±4％的环境中自然干燥，并测试试样质量m随时问的变化。按式(2)计算不同时刻的含水率。

含水率=(m1-md)/md×100％ (2)

1．5．6上染百分率

采用721型分光光度计，在染料的最大吸收波长处测定染色前后染液的吸光度，按式(3)计算染料的上染百分率：

上染百分率=(1-nA1/mA0)×100％ (3)

式中：m——染色前染液稀释倍数；

n——染色后染液稀释倍数；

A。—染色前染液稀释m倍后的吸光度；

A1—染色后染液稀释倍的吸光度。

1．5．7顶破强力

按GB／T3923--1997((纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测试。

2结果及讨论

2．1防水整理剂DM-7500用量

采用防水剂DM-7500先对织物进行防水整理，测试防水等级、液滴铺展时间和快干时间，结果见表2。

由表2可知，随着防水剂DM-7500用量增加，针织物的防水等级提高，液滴铺展时间变长，吸湿性变差，而快干时间变短。这是因为防水剂在纤维表面成膜，封闭了棉纤维分子上部分羟基，致使纤维亲水性下降、疏水性提高，液态水与纤维之间的结合力变小，容易变为气态水进入空气，从而使快干时间变短。从表2数据发现，防水剂用量在6～l0g／L时，防水等级为3级，水滴在表面的铺展时间为1～2min；防水剂用量为20—5Og／L时，防水等级达到4—5级，水滴无法在织物的表面铺展而呈珠状。综合考虑纱线亲水性和快干时间，防水剂用量选择为5一l0L。

采用5—1Og／L防水剂DM-7500整理纱线，并织造布样1#和2#，测试结果见表3。

由表3可知，不管是1#布样还是2样布样，随着里纱防水剂用量的提高，里层的织物液滴铺展时间较外层变长，吸湿性变差，而快干时间变短；外层的液滴铺展时间基本不受影响，快干时间变短，但仍长于里层。导致里外层差异的原因是，经防水整理的里层纤维亲水性下降，影响了水滴在其表面的铺展，织造使得里纱在外层露出结点，从而加快了液态水在外层表面的蒸发。由于织物外层湿润而里层相对干燥，如果将其作为内衣面料，能提供舒适的穿着性能。

2．2透湿性能

测试1#和2#织物的透湿性能，结果见表4。

由表4可知，随着里纱防水剂DM-7500用量的增加，水汽由织物外层向里层和由里层向外层的透湿量(24h内透湿量)均增加，而且后者更高。可见，里纱的防水整理使织物具有一定的单向导湿性能。由于织物中水的传输以自由水传输为主，一方面，织物的里纱防水整理后，纤维素分子链上的羟基部分被封闭而使表层纤维疏水性提高，保水能力下降，纤维与水形成的结合水显著减小，自由水含量增加，从而为水的扩散传输提供了先决条件；另一方面，液态水在棉纤维中的传输扩散，毛细管效应起主要作用，即毛细效应是实现织物导湿快干的重要机理。差动毛细效应所产生压力差△P见式(4)：

2．3散湿性能

测试l#和2#织物的散湿性能，结果见图1和图2。由图1和图2可知，随着时间的延长，织物的含水率降低，2h以后达到平衡。图1中，防水剂从5g／L增加到10g／L，织物的散湿性变化不大；图2中，防水剂l0g／L整理织物的散湿效果较5g／L整理织物好。可见，防水剂用量增加对双珠地织物散湿性能的提高更为显著。

研究表明，结合水是与纤维分子键合的水分子，它们靠氢键或分子问力紧密结合在纤维分子上，结合水的量与纤维的分子结构、化学组成密切相关。一般，具有较高含水率的材料，都具有较低的输水速度。对于针织物，水分主要由两种方式传递，一种是通过纱线自身的毛细管道进行直线传递，另一种是通过纱线的接触传递，前者是主要的传导方式。双珠地组织结构中含有集圈线圈(见图3)，在传递水分时，液体在拉长的集圈线圈的圈柱中经过的有效路径要短于一般线圈的圈柱，并且是直线传递；而在一般平纹织物线圈中，水分要通过上个线圈的沉降弧与下个线圈的针编弧的接触传递。所以，双珠地结构织物的散湿导湿性能优于平纹织物。

2．4染色性能

采用Sumifix活性染料对1#织物进行染色，考察里纱防水剂用量对织物上染百分率和正反色差的影响，结果见表5。

由表5可知，随着防水剂用量增加，三只活性染料在织物上的上染率变化基本相同，均呈下降趋势(从85％下降到80％左右)，里外层色差变大，说明防水剂用量对织物上染性能有较大影响。由于正反面色差必须控制在4级以上，所以生产中可采用5～10g/L防水剂整理纱线。

2．5强力

分别测试l#织物和2#织物的顶破强力，结果如表6所示。

由表6可知，防水剂用量提高，织物的顶破强力变小，强力损失率变大。可能是由于纱线的防水整理降低了织物的含潮率，因而提高了纤维的脆性，造成强力下降。

3结论

(1)棉织物采用防水剂DM-7500整理，快干性提高，而吸湿性下降；单独对里纱整理，织物的里层与外层的吸湿性和快干性可产生差异。

(2)随着里纱防水剂用量的增加，水汽由织物里层向外层的透湿量比由外层向里层的高，使织物具有一定的单向导湿性能；同时，织物的上染百分率下降，里外层色差增大。防水剂用量以5～1Og／L为宜。

(3)相同防水剂用量下，双珠地织物的散湿性优于平纹织物。