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棉织物的氨基硅油改性聚氨酯弹性整理

时间:2019-01-15      阅读:810

采用氨基硅油改性聚氨酯整理剂———弹性硅油 PU82 对织物进行浸轧焙烘整理,封端的异氰酸酯基团解封后释放高活泼性的异氰酸酯基团,与纤维素纤维中的羟基反应,赋予织物弹性、柔性和抗皱性能。

试验
1.4 测试方法
1.4.1 折皱回复角
参照 GB / T 3819—1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》测定。
1.4.2 断裂强度
参照 GB / T 3923.1—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》测定。
1.4.3 撕破强度
按 GB / T 3917.3—1997《纺织品 织物撕破性能第 3 部分:梯形试样撕破强力的测定》测定。
1.4.4 织物手感
以 5~10 人为一组,对整理织物进行触摸评级。将手感分为 5 级,未整理空白布定为 1 级,经有机硅油整理织物(同等质量浓度条件下) 的手感定为 5级。
1.4.5 织物耐洗涤性能
按照 GB / T 8629—2001 《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》 进行测试。 洗涤工艺:标准洗涤剂用量2.0 g / L,浴比 1 ∶ 50,60 ℃ 洗涤 10 min,记为 1次。 洗涤若干次,烘干。

2 结果与讨论
2.1 弹性硅油 PU82 整理剂用量的影响
改变弹性硅油 PU82 整理剂和催化剂用量,固定焙烘时间 3 min,焙烘温度 140 ℃ ,考察整理剂用量对织物性能的影响。
随着弹性硅油 PU82 整理剂用量的增加,织物折皱回复角逐渐增大;整理剂用量在150~200 g / L时,织物的弹性回复角增加趋缓。 此外,随着整理剂用量的增加,织物的撕破强度增大,断裂强度显著降低,同时手感变好。 整理剂用量达到 150 g / L 后,继续增加用量,手感变化不明显。 综合考虑,弹性硅油 PU82 整理剂用量控制在 150 g / L左右。
2.2 焙烘温度的影响
固定弹性硅油 PU82 整理剂用量 150 g / L,催化剂 15 g / L,焙烘时间 4 min,改变焙烘温度。
焙烘温度低,交联不够充分,织物的手感较差,折皱回复角提高少;升高焙烘温度,织物的手感变好,折皱回复角、撕破强力和断裂强度明显提高;但是,温度超过 160 ℃ ,织物手感变硬,力学性能呈降低趋势。 这是因为温度升高,有利于棉织物的交联,但考虑到强力损失,焙烘温度控制在 150 ℃ 。
2.3 焙烘时间对织物性能的影响
固定弹性硅油 PU82 整理剂用量 150 g / L,催化剂 15 g / L,焙烘温度 150 ℃ ,改变焙烘时间。
随着焙烘时间的延长,整理后织物的手感变好,断裂强度和撕破强度提高,折皱回复角增大;但是焙烘时间超过 3. 5 min 后,织物手感变硬,断裂强度和撕破强度均降低,折皱回复角下降。这是因为棉织物主要靠纤维间的相互抱合力产生抗张强度,硅油改性聚氨酯整理剂主要与无定形区纤维素大分子发生共价交联,增强大分子间的作用力,但同时也会造成纤维之间的相对滑移变得困难,使得整理织物的强力和弹性回复角增大。 焙烘时间过长,树脂与相邻两个纤维素大分子间的连结点数不断增加,交联密度增大,阻碍了纤维大分子的移动,降低了织物的回弹性,且长时间焙烘棉纤维易受损。 因此,焙烘时间以 3.5 min 为宜。
2.4 不同整理剂综合效果对比
采用同固含量的不同整理剂各 150 g / L、催化剂 15 g / L,焙烘温度 150 ℃ ,焙烘时间 3.5 min,比较不同整理剂的效果。
弹性硅油 PU82 整理剂整理织物的折皱回复角和手感,与水性聚氨酯 RPU 和普通软油PU HS281 整理织物相当,但撕破强力性能稍差。
2.5 织物整理效果的耐洗涤性能
采用整理剂 150 g / L、催化剂 15 g / L,焙烘温度150 ℃ ,焙烘时间 3.5 min,对棉机织物和棉针织物进行整理,然后洗涤,测试织物的性能,见表 5。表 5 中,水洗一定次数后,织物的各项测试指标均变化不大,说明聚氨酯分子上的一部分异氰酸酯基(—NCO) 与纤维素纤维上的羟基(—OH) 反应,通过化学键将整理剂中的硅氧烷主链以及小分子脲键与棉纤维交联,从而形成立体网状结构,赋予织物一定的耐洗涤性能。

3 结论
(1)氨基硅油改性聚氨酯整理剂 PU82 整理棉织物的优化工艺为:整理剂用量 150 g / L,焙烘温度150~160 ℃ ,时间 3.5 min。
(2)与市售其它弹性整理剂相比,棉织物经硅油改性聚氨酯整理剂整理后,弹性更好,手感较佳,且具有较好的耐洗涤性能,但强力稍差。

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