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印染人·技术课
对涤纶织物采用先精练后碱减量预处理 ，测试分析了织物舒适性能指标值和预处理工艺条件的关系。工艺优化结果表明经预处理的涤纶织物的舒适性有明显提高。
作者：李 静 ，任程成
涤纶服装具有挺括 、耐穿和易洗涤等优点 ，但其吸湿性、抗污性差 ，易产生静电等又是其明显不足 。因此采用物理和化学方法对涤纶织物进行改性处理 ，以改善涤纶织物的舒适性能仍是研究者们关注的课题。本文对涤纶织物进行先精练后碱减量的预处理 ，并以涤纶织物的舒适性能指标测试值为依据优化处理工艺 。
1．实验材料
药品包括氢氧化钠 ；促进剂 1227；三乙醇胺 ；耐碱精练剂 ；无水碳酸钠 ；试样材料涤纶织物 。
2．涤纶预处理工艺
①精练工艺
Na2CO3 2～10g／L
耐碱精练剂 2～6g／L
在 60～ 100℃水浴中处理 10～50 min，浴比为 20：1。
②碱减量工艺
用 NaOH 2～ 6g／L
促进剂 1227 1～3g／L
三乙醇胺 12 ～16% (owf)
在 70~90 ℃水浴中处理 1h，浴比为 20：1。
3．测试方法
①毛细管效应
按 30cmx5cm 的规格剪好改性与未改性的涤纶试样，将试样一端固定在玻璃棒上，放置于盛水的装置中；试样另一端固定在张力架上，每隔 5min测量水面上升的高度 。测量 5次，取其平均值 。
②热湿性能
采用烧杯法测试织物的热湿舒适性，根据下式可计算出透热湿量 H ：
③织物透气性
用透气量仪测量织物的透气性，以透气量表示 ，按下式计算 ：
④织物保温性
用平板式保温仪测量涤纶织物的保暖性能，参照标准为 GB11048—89 《纺织品保温性能试验方法 》，试样的保温率 Q按下式计算 ：
式中 Q1为无试样散热量 (J)；Q2为有试样散热量 (J)。
⑤减量率
分别称取碱减量前后涤纶试样 的质量 m1 、m2，按式下计算减量率 ：
⑥保湿性
在干燥情况下称量涤纶试样重量为W0 ，然后在室温 (25℃)下把试样放在水中浸泡 5min，用滤纸吸去试样上多余的水分 ，再称试样重量为 W1 ，按下式计算保水率 ：
1．精练工艺
1．1 Na2CO3
Na2CO3用量在 2~10g/L，耐碱精练剂 4g/L，80℃水浴中处理 30min，测试此条件下涤纶织物的舒适性 ，结果见表 1。
从表1可看出，只接受精练预处理的涤纶织物其毛细管效应、透气量 、透热湿量值均随着 Na2CO3用量的增加而增加，保温率值则随之而减少。这是因为 Na2C03的加入能有效去除涤纶织物上的杂质 ，具有良好的乳化、分散及洗净作用 。精练后的织物水分扩散加快 ，纤维间空隙增大 ，形成的毛细管道变多 ，毛细管效应和热湿性能提高 。涤纶纤维的亲水性也随着改善 ，透气性能增加 。涤纶织物越膨松，含空气量越多， 隔热性能越好 ；而精练后涤纶织物变薄 ，静止空气的导热系数增强，保温性能降低。但是Na2C03用量大于 6g／L时会损伤织物 ，并造成药品浪 费。综合考虑 ， Na2C03用量选用 6g／L为宜。
1．2 精练剂
Na2C03用量 6g／L，耐碱精练剂用量 2～6 g／L，在 80℃水浴中处理 30min；测试此条件下涤纶织物的舒适性结果见表 2
从表2可看出 ，只接受精练处理的涤纶织物的毛细管效应与耐碱精练剂用量呈正相关，透热湿量随着耐碱精练剂的增加先增加后减小，保温率值则随之而减少。总体来看，耐碱精练剂的加入量大于 4g／L时， 织物的舒适性能提高不大。综合考虑 ，耐碱精练剂用量选用 4g/ L。
1．3 精练温度
Na2CO3用量 6g／L，耐碱精练剂 4g／L，在 60~100°C水浴中处理 30min；测试此条件下涤纶织物的舒适性结果见表 3。
从表3可看出，随着精练温度的升高 ，涤纶织物的毛细管效应 、透气量、透热湿量值均先提高后降低 ，保温率值则呈负相关。这是因为升高温度能降低纤维的表面张力和液体粘度，提高水分的扩散性 ，有利于杂质的去除 ，使涤纶织物的舒适性能提高。但温度过高造成能耗增大。综合考虑选用精练温度为 80℃。
1．4 精练时间
Na2CO3用量6g／L ，耐碱精练剂4g／L，在80℃的水浴中处理 10~50min；测试此条件下涤纶织物的舒适性结果见表 4。
从表4可看出，随着精练时间的延长 ，涤纶织物的毛细管效应 、透气量 、透热湿量均有所提高，保温率值呈下降态势 。其原因是随着作用时间的延长，涤纶织物与 Na2CO3和耐碱精炼剂的作用越充分，有利于杂质的去除。综合考虑选用涤纶精练时间为 30min。
所以，可得到本试验涤纶织物的精练优化工艺为：Na2CO3 6g／L；耐碱精练剂 4g／L；处理温度为 80 ℃；处理时间 30min，浴比为 20：1。
2．涤纶碱减量工艺
由于影响减量率的因素很多 ，本文主要从NaOH、 三 乙醇胺和催化剂 1227用量，以及温度四个因素来分析其对涤纶减量率、保水率及透气量影响。因素水平和正交试验结果分别见表 5和表 6。
从表5和表6可看出，温度对碱减量和透气量的影响最为显著 ，NaOH用量对保水率的影响最为显著 。
由于纤维表面积有限 ，吸附到纤维表面上的 OH一 并不是随着 NaOH浓度的增加而成正比，即NaOH过高纤维受到损伤。所以，选用涤纶碱减量 NaOH 用量 为 6g／L。
表 6 碱减量工艺正交试验结果
由于温度对碱减量的影响很大，所以必须严格控制温度。通过分析选用涤纶碱减量温度为 90℃。
三乙醇胺对减量率的影响是先升高然后降低 。三乙醇胺具有加速涤纶水解的作用 ，帮助碱液渗入到纤维使水解加速而且均匀 。但三乙醇胺用量过高也造成药品浪 费。综合考虑选用三乙醇胺用量为 12 %(owf)。
催化剂 1227在低浓度时有好的催化效果 。1227 是季铵盐表面活性剂 ，阳离子表面活性剂在涤纶上的饱和吸附量随着碳链的增长而增大 ，其吸附得越多 ，纤维表面反应速度越快 ，表面张力降低越大 ，碱减量效果越好 ，纤维直径 变细，涤纶织物的保水和透气性增加。但是随着涤纶的减量率增加 ，促进剂 用量增大时减量率增加的幅度会逐渐减小 ，直到减量率不再增加 。故选用促进剂1227的用量为 3g／L。
所以，本试验碱减量优化条件为 NaOH 6g／L；三乙醇胺12%(owf)，1227 3g／L；处理温度 90℃。
本实验采用先对涤纶织物精练，再进行碱减量的预处理 ，并通过测定织物舒适性能指标值来优化处理工艺条件 。
优选出的预处理最佳条件为 ：
1、精练工艺 ：
Na2CO3 4g／L ，耐碱精练剂 4g／L；在 80℃水浴中处理 30min，浴比为 20：1。
2、碱减量工艺 ：
NaOH 6g／L，促进剂1227为 4g／L，三乙醇胺12% (owf)，在 80°C水浴中处理 1h，浴比为20：1。涤纶织物经预处理后增强了其舒适性整理效果 ，且对涤纶织物的损伤不大 。
