学习点│涤纶机织物吸湿整理工艺探讨【学术应用】

涤纶机织物以其良好染色性、耐磨性和耐耐霉腐性广泛应用于服装面料。涤纶织物吸湿性差，易带静电，易起毛起球，引起穿着舒适性差，*终影响了聚酯面料的广泛应用。通过吸湿整理剂来改善涤纶机织物的性能是*常用的加工方式。通常情况下使用吸湿整理剂有三种方法，**是染色同浴法，第二是染后浸渍法，第三是染后浸轧法。本文重点讨论上述不同整理方法在加工过程中的优缺点以及对涤纶机织物吸湿效果的影响。

2工艺流程

上述三种方法中，不同的工艺方法具有不同的工艺流程。常见的工艺流程如下：

1染色同浴：

前处理---出水---加料---染色---后处理---脱水---开幅---定型---检验---包装---出库

2染后浸渍：

前处理---出水---加料---染色---后处理---浸渍---脱水---开幅---定型---检验---包装---出库

3染后浸轧

前处理---出水---加料---染色---后处理---脱水---开幅---浸轧---定型---检验---包装---出库

3流程的比较与讨论

上述三种工艺流程定性以后的工序完全相同，染色之前的工序区别不大，所以讨论的重点自然在染色之后到定型之前。在**种流程中，吸湿整理剂与染色同浴进行，这就要求吸湿整理剂不仅要的耐高温、耐弱酸性，还要有良好的对阴离子表面活性剂的稳定性。

3.1染色同浴

分散染料的染色温度为130℃，在如此湿热状态下吸湿整理剂的稳定性直接影响整理效果。同时，由于分散染料在染色过程中染液的酸碱度一般呈弱酸性，所以吸湿整理剂必须具备对弱酸的稳定性。由于分散染料不容于水，是在阴离子性的分散剂作用下微溶于水，所以与染液同浴的吸湿整理剂在对涤纶织物进行整理时，吸湿整理剂的例子类型不能是阳离子性，只能是非离子性或阴离子性。若阳离子性吸湿整理剂在130℃的弱酸条件下很有可能与染液中的阴离子性分散剂发生反应而*后影响吸湿整理剂的整理效果。由于该方法不需要单独的工艺时间，所以省时。但该方法工艺条件剧烈，所以对吸湿整理剂稳定性要求*高。

高温高压喷射溢流染色机是*常用的涤纶染色设备，染色的浴比一般为1:10，织物的质量一般在320kg左右。所以，染色时染液的总体积为3000L左右。表1中给出了吸湿整理剂在不同用量下织物吸湿效果的差别。按照FZ/T01071标准的试验方法测试30分钟之内液体在试样上爬升的高度，就可以比较织物的吸湿效果。织物规格为33.3tex涤纶DTY低弹丝平纹箱包黑色布。织物仅经前处理后烘干，不做染色及其他整理。试样尺寸25毫米×300毫米，整理条件如下：染色温度130℃，保温时间60min，织物染色后水洗至清。预烘温度110℃，时间120s，焙烘温度170℃，时间120s，染色时的pH值为5。表1中给出了吸湿整理剂在不同用量下对涤纶机织物进行吸湿整理后织物的毛细管效应。

表1：同浴法吸湿整理剂不同用量对织物毛效的影响

表1数据表明，2g/L以上，4g/L以下的用量可以使染色同浴法的整理效果达到比较理想的吸湿整理效果。

3.2染后浸渍

染后浸渍的工艺条件一般为室温条件下在染缸内绳状运行30分钟左右之后脱水。工艺条件缓和，所以对吸湿整理剂的稳定性要求较低。但该方法耗用工艺时间，影响生产效率。如果在每缸织物染色后于染缸中通过浸渍法进行吸湿整理，那么同样需要消耗30分钟以上的时间，且用水量较大。如果单独用固定的染缸对每缸织物进行浸渍法吸湿整理，虽然可以节省用水和节省吸湿整理剂，但织物出缸和进缸所好用的时间也会影响生产效率。如果染厂的设备较多，生产任务不是特别忙碌，吸湿整理剂的稳定性不能满足染色同浴法的基本要求，则可以考虑用染后浸渍法吸湿整理工艺对涤纶机织物进行吸湿整理。采用浸渍法进行吸湿整理时要求织物在脱水时不可时间过长，以免吸湿整理剂随着离心脱水法离开织物表面的水分过多而带走更多的吸湿整理剂，*后影响吸湿整理效果。所以，织物在*后定型时由于不免带水较多而需要适当降低定型车速。表2中列出了不同用量下浸渍法对织物吸水性能的影响效果。织物规格、试样尺寸与表1相同。浸渍时间30min，浸渍温度40℃，工作液的pH值为5。

表2：浸渍法吸湿整理剂不同用量对织物毛效的影响

表2数据表明，浸渍法吸湿整理剂的用量在2g/L到4g/L之间，可以赋予织物明显的吸湿效果。

3.3染后浸轧

染后浸轧法是*常用的整理方法，连续生产，生产效率高，节省用水，节省整理剂，工艺条件控制方便，对吸湿整理剂的耐高温稳定性要求较高。凡是能够满足染色同浴法要求的吸湿整理剂都能够满足染后浸轧法吸湿整理的基本要求。如果织物整理前布面带水较少，则浸轧吸湿整理剂时吸附上来的整理剂工作液就会更多。整理的效果就会更明显。但是整理剂吸附过快容易引起不免整理效果不均匀的现象，这一点需要在加工时引起特别的注意。

以织物整理后的吸水速度来讨论吸湿整理剂的*佳使用量。吸水速度的测定方法如下：用吸管滴一滴水在织物上，测试水滴完全扩散开所需要的时间。织物规格同表1，试样尺寸为10cm×10cm。试验条件：一浸一轧，轧点压强0.32MPa，预烘温度110℃，时间120s；焙烘温度170℃，时间120s，工作液的pH值为5。表3中给出了不同用量整理剂吸水时间的变化。

表3：吸湿整理剂用量对织物吸水速度的影响

由于染色同浴工艺的工艺条件相对剧烈，工艺时间*长，所以在使用吸湿整理剂时化料过程和打料过程需要特别注意，*好不要把染色酸直接倒入整理剂料桶内，整理剂要与分散染料分开加入染缸内。选用什么样的工艺方法和工艺流程，不仅和吸湿整理剂的基本性能有关，还与织物的加工要和织物的规格有关。

整理剂的活性基团*性越强，吸湿整理效果越明显。同时，为了保持整理效果的耐久性，整理剂的分子当中必须有能与涤纶大分子结合相对紧密地基团。因此涤纶吸湿整理剂的分子中必须有两部分组成，一部分是亲水性基团，另一部分是疏水性基团。亲水性基团保证整理剂的亲水性能，疏水性基团保证整理剂与涤纶大分子的紧密结合。由于涤纶分子是疏水性的，所以可以根据相似相容原理，涤纶吸湿整理剂中疏水性基团分子链段的结构与涤纶分子的结构越相似，该链段与涤纶大分子结构结合的程度就越紧密。因为涤纶大分子结构中的主干是对苯二甲基乙二酯，所以，与此相似的结构必然是芳环链段。总之，同时具有亲水基和亲酯基的整理剂，才可能具有对涤纶织物良好的吸湿整理效果。分散染料染涤纶后的还原清洗对同浴法吸湿整理效果的影响是微乎其微的。

4讨论

染整工艺条件主要包括工艺配方、工艺温度、工艺时间和酸碱度等方面。本文以杭州美高华颐化工有限公司生产的吸湿整理剂力威龙-N为例，讨论工艺条件变化对涤纶机织物吸湿整理效果的影响。在讨论过程中以比较整理前后织物的吸湿性变化为主，并辅助讨论实际生产中某些因素对整理效果的影响。

4.1力威龙-N简介

吸湿整理剂力威龙-N为非离子性的高分子聚合物，外观为白色或浅黄色乳液，易溶于水，10%水溶液的pH值在5到7之间，自出厂之日起于密闭容器和常温下可以储藏6个月。包装体的大小不仅要考虑到染厂的用量，还要考虑到装卸与搬用的便捷性。

用肉眼不乏辨别吸湿整理后在一定用量下织物的吸是速度变化时，更换测试方法显得非常必要。通过测定整理后滴落织物表面的水滴的扩散直径可以判定整理剂的*佳使用量。表4列出了吸湿整理剂不同用量下水滴在织物表面的扩散直径变化。织物规格、试样尺寸、试样条件同表3。滴定管的滴水高度为2cm，每次滴落水滴一滴，30s后测量数据。

表4：吸湿整理剂用量对织物表面水滴扩散直径的影响

综合表3表4数据，*常用的浸轧法吸湿整理试整理剂超过10g/L以后，吸湿效果增加不明显；吸湿整理剂用量低于5g/L以下，吸湿效果不明显。

4.2浸轧工艺

浸轧工序是织物进入定型机之前吸附整理剂的关键阶段，能够影响吸湿整理效果的有如下因素：织物的平整程度、纬斜程度、轧点压力、轧车的水平程度、整理剂的化料与加料、液面高度控制等方面。

吸湿整理之前织物的平整程度主要取决于定型机机头张力杠和各种导布辊与织物的包角的大小。包角越大，摩擦力越大，张力也就越大，织物表面的平整程度也就越明显。若织物不平整，经过轧车时就会影响浸轧的均匀程度，从而影响吸湿整理效果。织物在吸湿整理后是否存在纬斜或者纬斜是否超标，主要与织物接头是否平齐有关，采用撕头以后再缝头的方式效果明显。在浸轧以后定型之前让织物经过光电整纬装置，是减少织物纬斜的*好办法。

轧车橡胶辊表面的光洁性和平整程度对织物的吸湿整理有较大影响。如果橡胶辊表面有明显裂痕或坑洼不平的现象，或者经过长期使用出现磨损，都需要对橡胶辊进行必要的维护。用塞尺经常检验轧辊两端两只橡胶辊之间的缝隙宽度是否一致，是保证轧辊水平程度的关键。必要时可以通过在报纸上轧压复写纸的办法检验两橡胶辊轧压织物的均匀性。在吸湿整理时选择轧点压力的大小主要与轧车的性能有关。两端施加的压力越大，轧点的压力也越大，整个轧辊出现的弹性变形也越明显。这种弹性变形经过长期的积累就会破坏胶辊轴芯的水平平整程度。橡胶层的薄厚也会对轧车的均匀程度产生明显影响。当橡胶厚度较薄时应该及时更换轧车橡胶辊。表5中给出了浸轧法吸湿整理时轧点压力变化对吸湿效果的影响。织物规格同表1，整理剂用量为5g/L，试样尺寸为10cm×10cm。预烘温度110℃，时间120s；焙烘温度170℃，时间120s。

表5：不同轧点压力对整理效果的影响

轧点压力过大，织物毛效下降。轧点压力过小，织物毛效上升。但轧点压力过大轧车变形明显，影响轧车使用寿命。轧点压力过小织物带水过多，盛液槽液面高度下降过快，影响织物整理的均匀程度，增加了定型机的烘燥压力，引起车速降低，生产效率下降。表5的数据表明，轧点压力在0.2 MPa到0.4 MPa之间，可以保证织物良好的吸湿整理效果。

根据加工量配制整理工作液是节约吸湿整理剂*好的方法之一。了解定型机头化料桶的体积，是配制整理工作液的基础。以配制7g/L吸湿整理工作液为例，有效体积为300L的化料桶需要加入2100g的吸湿整理剂。一般情况下可以使用体积为1000ml的塑料量杯完成上述操作。轧辊下方的盛液槽的体积一般在100L左右，把化料桶内的整理液打入盛液槽，并始终保持盛液槽内液面的高度一致，是保证织物吸湿整理效果前后一致的基础。在定型速度不变的前提下，盛液槽液面高度决定了织物吸附吸湿整理剂的时间长短。保持盛液槽液面高度的一致性对于稳定织物的吸湿效果非常重要。随时观察液面高度，及时补充盛液槽内整理工作液的数量，对于保证液面高度至关重要。在整理加工操作的间隙，及时配置化料桶内的整理液，可以提高涤纶机织物吸湿整理的生产效率。

既然浸轧法是*常用*方便的吸湿整理方法，那么工作液的pH值的变化对织物吸湿整理效果的影响如何呢？表6中给出了浸轧法整理时工作液的pH值对织物吸湿效果的影响。表中的pH值用醋酸调节。

表6：不同pH值对整理效果的影响

表6数据说明，力威龙N吸湿整理剂在使用时介质的酸碱度对整理效果影响不大，在Ph值在弱酸性条件下，整理的效果*好。可以用醋酸来调节解职的酸碱度。

4.3定型工艺参数

一般情况下织物在定型整理时的定型门幅、定型温度和定型车速是*重要的三个定型工艺参数。而对于涤纶机织物的吸湿整理来说，讨论定型温度和定型车速对整理效果的影响更具有实际意义。无论是哪一种整理方法，定型都是*后一道工序。定型温度是*活跃的工艺参数，普通涤纶成品定型时，温度可以达到200℃以上。而涤纶织物在进行吸湿整理的定型时，定型温度对吸湿整理效果的影响见表7的相关数据。试验时织物规格格同表1，整理剂用量为5g/L，试样尺寸为10cm×10cm。二浸二轧，轧点压力为0.3MPa。预烘温度110℃，时间120s，焙烘时间为90s。

表7：定型温度对整理效果的影响

表7数据表明，定型温度越高，吸湿效果越差。超过175℃以后，织物的吸湿性下降明显。但定型温度过低，涤纶机织物的尺寸稳定性会受到影响，所以170℃时适当降低定型车速，可以保证获得较好的吸湿整理效果。

5结语

力威龙N吸湿整理剂在染色同浴法整理时用量为2 g/L-3g/L，浸渍法整理时用量为3 g/L-4g/L，浸轧法整理时发用量为6 g/L-8g/L，就有较明显的效果。使用时介质的pH值为弱酸性可以提高整理效果。浸轧法是*简便的整理方法，轧点压力在0.3MPa到0.4MPa之间，定型温度在170℃到175℃之间，可以通过调整定型车速来稳定织物的门幅和尺寸。