鞋材复合功能整理及性能检测方法的研究.docxVIP

? ? 鞋材复合功能整理及性能检测方法的研究 ? ? 李翔，郑小佳，李建华 （1.北京中纺化工股份有限公司，北京 100176；2.海西纺织新材料工业技术晋江研究院，福建 晋江 362200） 引言 含氟功能整理剂具有拒水、拒油、防污、易去污等优异性能，被广泛用于窗帘、雨伞、帐篷、地毯、滤材、工装、防护服和户外运动服等领域。国内相关领域早在十多年前就有一定的研究，但市面上含氟功能整理剂应用多以服用面料、装饰材料为主，在鞋材细分领域存在性能短板。此外，部分服用面料中功能测试标准在鞋面材料上存在不适用的情况[1-2]。 鞋面材料对穿着舒适性要求较高，往往会使用孔隙率较高的面料，但在雨水季节往往会因为虹吸效应将雨水吸入鞋内导致鞋内湿潮，滋生大量细菌，引起发臭;而全无气孔的鞋材会使得穿着舒适度大大降低。 通过传统防吸水处理后的鞋面材料，从接触角测试可以发现在气孔周围形成的低表面能区域能够使得水珠无法穿透气孔，但水蒸气可以通过气孔排出到鞋外，使用含氟类防水剂整理的鞋材面料可以实现“荷叶效应”，但该技术在鞋类材料领域的主要“瓶颈”为耐动态弯折测试上，该类方法处理的鞋材只能达到静态不吸水的要求，而鞋材在实际应用中往往处于动态，该类整理剂存在缺陷。解决鞋材动态弯折防水性能的传统方法一般采用涂层或覆合工艺，此类工艺对面基材有一定的要求[3]。采用PU 涂层会使得鞋面透湿量大幅度降低，夏季容易出现闷热捂脚、发臭的情况，该类鞋材虽然动态弯折防水性能优异，但穿着舒适度不佳；另外，采用多层覆合工艺最终成品形成的是多层结构，加工工艺相对复杂，层间结构也会成为鞋面的薄弱环节，长期使用会出现开胶情况，此类鞋面材料通常作为户外登山鞋使用，鞋面整体较为厚重，且风格单一[4]。 因此，开发一款能够同时解决耐动态弯折抗吸水，防日常污渍，具有一定抗菌性能，适用于合成革、飞织、经编、帆布面料的鞋面材料用复合功能整理剂意义重大。文章通过含氟功能整理剂复配增效的思路，采用一浴法轧烘焙工艺，将鞋面材料的防水、防污、抗菌的分步染整工序统一，在提高生产效率的同时提升鞋面材料性能的持久性，符合“绿色、低碳、环保”理念。同时，讨论了防水测试、防污测试、抗菌测试在功能鞋面材料上的适用性，及测试注意事项。 1 实验部分 1.1 主要原料和设备 面料：涤纶经编网格布（白色）、涤纶3D 飞织布（卡其色）、涤纶聚氨酯超细海岛纤维面料（不定岛、灰色）、鞋面帆布（蓝色） 试剂：高效净洗剂 FK-9503，北京中纺化工股份有限公司；拒水拒油剂CTA-566TDX，北京中纺化工股份有限公司；防水专用阳离子抗菌剂A-18 乳液，北京中纺化工股份有限公司；防水专用柔软剂FK-220DE，北京中纺化工股份有限公司。 仪器：实验室（卧式）轧车MU504A，北京纺机所装备技术公司；快速定型烘干机R3，厦门瑞比精密机械有限公司；Y(B)089E 型全自动缩水率试验机 ，温州大荣纺织仪器有限公司；101 型鼓风干燥烘箱，北京永光明医疗仪器有限公司；SL200B 接触角仪，深圳瓦力仪器设备有限公司。 1.2 整理应用工艺 1.2.1 预处理工艺 将鞋面材料放入4g/L 高效净洗剂FK-9503，浴比1：20，Y(B)089E 型全自动缩水率试验机使用50℃热水漂洗15 分钟，去除鞋面材料上附着的多种污物及各种油脂。 1.2.2 工作液配方 拒水拒油剂CTA-566TDX，30～60g/L；防水专用柔软剂FK-220DE，0～20g/L；防水专用阳离子抗菌剂A-18 乳液，0～40g/L。 1.2.3 工艺流程 一浸一轧（轧液率45%～60%，轧车压力0.3 MPa，轧车转速6r/min，整理液体积200mL）→烘干（110℃,2min）→焙烘（150℃，1min）→回潮待测 1.3 性能测试 1.3.1 拒水性能 1）按照GB/T 4745—1997 《纺织织物 表面抗湿性测定 沾水试验》进行测试； 2）按照AATCC 193—2005 《抗润湿性 防水/异丙醇溶液试验》进行测试； 3）拒水接触角采用SL200B 接触角仪，测试样品5 处接触角，取平均值。 1.3.2 防虹吸测试 按照北京中纺化工股份有限公司企业标准Q/DXZFH 0014—2022《防虹吸助剂及面料测试标准》进行，具体的标准方法如下： 1）同一样品测试共6 块，样品分别从经向、纬向各取3 块，按尺寸大小为60mm×20mm（专用模具）进行裁剪。 2）裁剪完毕后，将样品摆放整齐划线，从底部算起，每间隔10mm 划线一次，共划线2 次，距底部的第一条线使用油性笔画，第二条线使用水性笔画（推荐：得力直液式走珠笔）。 3）将每组样品（包括经向、纬向）中上部进行装订，注意2 块样品中间间隔不小于5mm。 4）将样品组样用夹子夹住放在防虹吸水槽内（测试