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渗透剂JFC的添加量对毛织物耐汗渍色牢度的影响研究

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2017-05-18 16:21:19  属于:产品技术
文章摘要:分析了毛织物耐汗渍色牢度测试时,试样润湿操作过程中组合试样羊毛贴衬润湿性差的问题,提出了添加渗透剂JFC来解决上述问题的办法,优选了渗透剂JFC的添加量,考察了添加渗透剂JFC后酸试液的润湿性能。分别筛选毛呢和羊毛衫为试验对象,讨论了添加渗透剂JFC对组合试样润湿性能的影响,对比了添加渗透剂JFC的酸试液和标准酸试液中组合试样的沾色及原样变色情况。
摘要:分析了毛织物耐汗渍色牢度测试时,试样润湿操作过程中组合试样羊毛贴衬润湿性差的问题,提出了添加渗透剂JFC来解决上述问题的办法,优选了渗透剂JFC的添加量,考察了添加渗透剂JFC后酸试液的润湿性能。分别筛选毛呢和羊毛衫为试验对象,讨论了添加渗透剂JFC对组合试样润湿性能的影响,对比了添加渗透剂JFC的酸试液和标准酸试液中组合试样的沾色及原样变色情况。采用一元线性回归方法分析了添加0.03%渗透剂JFC的酸试液和标准酸试液试验结果的线性相关性。结果表明,添加0.03%渗透剂JFC不影响酸试液的pH值,可以显著提高其润湿性能;添加0.03%渗透剂JFC前后酸试液的试验结果具有显著线性相关性,两者试验结果具有可比性。
 
在毛织物耐汗渍色牢度的测试中,GB/T3922—2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》要求组合试样室温下放置30min,不时揿压和拨动,以保证所用试验溶液充分均匀地渗透试样,但是标准中具体如何操作未明确说明,不同单位与个人有不同的操作手法,如有的人工揉捏,有的用玻璃棒或树脂板对组合试样进行敲打,实际操作过程中存在着人为误差,从而影响试验结果。
 
由于羊毛贴衬中羊毛纤维表面残留少量的油脂、蜡质及覆盖有鳞片层,再加上羊毛贴衬凹凸表面附着一定的空气,其表面呈现一定的拒水性。因此,组合试样中羊毛贴衬放置30min后羊毛也无法润湿,即使揿压、拨动或揉捏也不能保证试样被充分透湿均匀,容易造成组合试样中羊毛贴衬沾色不匀或原样变色不匀的现象,再加上每人的手法和操作频率不同,也会造成试验误差。因此,通过对羊毛贴衬采用预处理或者加入渗透剂的方法加强润湿效果的研究意义重大。目前,预处理技术研究主要是超声波处理对羊毛纤维润湿性的影响,研究结果表明,超声波处理的方法明显改善羊毛纤维润湿性,但是有研究证明超声波处理会破坏羊毛纤维表面的细纹。而渗透剂的加入可以加速羊毛贴衬的润湿速率,且不会引起羊毛贴衬物理化学性能的改变。国内学者重点研究了渗透剂JFC在毛衫耐碱水色牢度试验中的应用,该研究以羊毛衫的耐碱水色牢度为研究对象,讨论了渗透剂JFC的浓度并分析了试验结果的可靠性。结果表明,在原标准碱液中加入微量的渗透剂JFC在改善毛衫组合试样润湿性能的同时,两者(加入渗透剂JFC与不加入渗透剂JFC)对比试验结果有良好的一致性。但是渗透剂JFC的加入对耐酸、耐水色牢度以及其他纺织品等的影响没有进行深入研究,结论仅基于羊毛衫的单纤维贴衬耐碱水色牢度,应用具有一定局限性。
 
本文将着重探讨加入渗透剂JFC对试验溶液润湿性能的影响,并以毛呢以及羊毛衫的组合试样的耐酸水色牢度为研究对象,对试验结果的准确性和可比性进行了探讨。
 
1试验
 
1.1试验材料及设备
 
织物:毛呢(羊毛49.7%、聚酯50.3%)、羊毛衫(纯羊毛)、羊毛贴衬、DW多纤贴衬、棉贴衬、聚酯贴衬、高支高密蓝白相间条纹色布。
 
试剂:氯化钠、L-组氨酸盐酸盐一水化合物、磷酸氢二钠十二水合物、磷酸二氢钠二水合物、渗透剂JFC(固含量49%,工业级)、试验室三级水。
 
设备:YG631型耐汗渍色牢度仪,BP3100S型电子天平,SevenEasy型pH计,MEMORY100型秒表,CAC60型D65标准光源箱,UNplus型恒温烘箱。
 
1.2渗透剂JFC加入后耐酸碱水色牢度测试
 
为了筛选出最佳的渗透剂JFC用量,本文选取了对渗透剂JFC浓度高度敏感的高支高密蓝白相间条纹色布,而不是毛织物试样,参照标准FZ/T13027—2013《高支高密色织布》附录A渗色试验方法,考察不同用量渗透剂JFC添加到耐酸碱水色牢度试液中试样变色情况。
 
1.3渗透剂JFC加入后耐水色牢度试液的性能测试
 
以含油约0.4%羊毛贴衬为研究对象,参照标准FZ/T01071—2008《纺织品毛细效应试验方法》、AATCC79—2010《纺织品的吸水性》的OptionA等方法标准进行试验,测试耐水色牢度试液的性能。
 
1.4渗透剂JFC加入后组合试样的润湿性测试
 
基于考虑到含羊毛贴衬的厚重毛呢组合试样和含羊毛贴衬的羊毛衫组合试样最难润湿,且组合试样是否被均匀透湿对于试验结果,尤其是对贴衬的沾色结果影响较大,本次试验以具有代表性的毛呢和羊毛衫为研究对象,各自分单纤羊毛贴衬、DW多纤贴衬组合试样进行探讨。
 
1.5渗透剂JFC酸试液和标准酸试液中组合试样沾色、变色对比参照标准GB/T3922—2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》和GB/T5713—2013《纺织品色牢度试验耐水色牢度》,考察了20个毛呢组合试样和20个羊毛衫组合试样(毛呢含有羊毛和聚酯,根据相关方法标准需要用羊毛贴衬和聚酯贴衬;羊毛衫是纯羊毛织物,根据相关贴衬需要用羊毛贴衬和棉贴衬)在渗透剂JFC酸试液(自发润湿)和标准酸试液(人工搓捏)中组合试样沾色、变色情况。参照GB/T250—2008《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》和GB/T251—2008《纺织品色牢度试验评定沾色用灰色样卡》进行目光评级,且两位评级人员具有5年以上色牢度评级经验。
 
2结果与讨论
 
2.1渗透剂JFC的用量对耐酸碱水色牢度的影响
 
渗透剂JFC加入到耐酸碱水色牢度试液中,对试验结果的影响如表1所示。
 
由表1可知,随着渗透剂JFC用量的增加,试样变色等级逐渐下降。当渗透剂JFC的添加浓度达到0.04%以上时,试样变色情况明显,可达4级及以下。此次试验结果表明,渗透剂JFC的添加量多少将会对试样的变色结果产生影响,但随着渗透剂JFC的添加量逐渐减少,目测评级时该影响逐渐变小而不明显,因而此次试验设计应在满足能快速润湿含羊毛贴衬的组合试样前提下,尽可能选用低浓度渗透剂JFC,即渗透剂JFC添加量应小于0.04%为宜。
 
2.2渗透剂JFC的用量对耐水色牢度试液性能的影响
 
不同用量的渗透剂JFC添加到耐水色牢度试液中,对其溶液性能的影响如表2所示。
 
由表2可知,随着渗透剂JFC添加量的减少,耐水色牢度试液的润湿能力逐渐下降。当渗透剂JFC添加量降至0.03%时,其润湿能力下降明显,尤其是其吸水性指标下降明显,将超过60s。随着渗透剂JFC添加量从0到0.04%的变化,耐水色牢度试液的pH值没有明显变化,这可能是由于渗透剂JFC溶液的pH值接近中性,且添加量在0.10%以下。考虑到pH值在染料上染纤维的机理上扮演着重要角色,对于羊毛纤维来说更是如此,可见只要选用少量渗透剂JFC,该物质对试验结果的可能影响将会降至最低。结合表1和2的试验结果,优选渗透剂JFC添加量为0.03%。
 
2.3渗透剂JFC对组合试样的润湿性的影响
 
2.3.1渗透剂JFC对单纤组合试样的润湿性的影响
 
测试0.03%的渗透剂JFC对单纤(羊毛贴衬)与毛呢组合试样和单纤与羊毛衫组合试样的润湿性能的影响,如表3所示。由表3可知,添加0.03%渗透剂JFC后,单纤与毛呢和单纤与羊毛衫组合试样快速被润湿,3min后自然滴干称取质量,试样的带液率已达220.0%以上。随着静置时间延长,试样的带液率略有增长,GB/T3922—2013和GB/T5713—2013标准的要求是润湿至试样自身质量的100%,可见该两个单纤组合试样放入0.03%渗透剂JFC试液中3min后即可达到润湿要求,且不需要不时掀压和拨动。
 
2.3.2渗透剂JFC对DW多纤组合试样的润湿性的影响
 
测试0.03%的渗透剂JFC对DW多纤与毛呢组合试样和DW多纤与羊毛衫组合试样的润湿性能的影响如表4所示。
由表4可知,添加0.03%渗透剂JFC后,DW多纤与毛呢组合试样和DW多纤与羊毛衫多纤组合试样快速被均匀透湿,3min后自然滴干称取质量,试样的带液率已达215.0%以上,表3、表4带液率变化趋势基本相同,5min后试样带液率趋势变缓,9min左右试样的带液率基本接近饱和。由于含0.03%渗透剂JFC的耐酸碱试液9min之内充分润湿526g/m2毛呢和512g/m2羊毛衫的单纤或多纤组合试样,同样地,有理由推测其他类似或轻薄试样组合试样可能在9min以内充分被其润湿。
 
2.4渗透剂JFC酸试液和标准酸试液的对比
 
渗透剂JFC的用量是0.03%,渗透剂JFC酸试液中组合试样沾色、变色情况(以标准酸试液中试样沾色、变色为参考)如表5—表8。由表5、表6可知,0.03%渗透剂JFC的酸试液与标准酸试液相比,贴衬沾色无明显差异,差异结果均在半级级差范围内,基本都是低半级。说明加入渗透剂JFC后,试样润湿充分,少量试样的沾色程度略有变重,但基本都在半级级差以内。由表7、表8可知,0.03%渗透剂JFC的添加对试样的耐酸原样变色牢度影响不明显,表7无差异率达95%,1级及以上差异率为0,半级差差异率仅为5%;表8无差异率达90%,1级及以上差异率为0,半级差差异率仅为10%。表7、表8中的半级差异主要以低半级为主,这可能是由于已添加渗透剂JFC的试液润透试样的效果好于标准试液所引起的。
 
2.5试验结果的相关性分析



 
根据表5—表8的对比结果,将从统计学的角度对其作一元线性回归分析来判断加入0.03%渗透剂JFC前后两者的试验结果相关程度。
 
以下一元回归方程中,Y表示组合试样在含0.03%渗透剂JFC的酸试液中的变色等级或沾色等级;X表示组合试样在标准酸试液中的变色等级或沾色等级。根据最小二乘法原理,对试验结果进行一元线性拟合,求得线性回归方程如下(计算时4~5级、3~4级、2~3级分别转化为4.5、3.5、2.5)。表5毛呢组合试样中的羊毛贴衬一元回归方程见式。Y=0.0727+0.9636X(1)Pearson相关系数=0.937,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.157313,R-Sq=87.8%,R-Sq(adj)=87.1%。由于p值=0<0.05,R-Sq=87.8%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
表5毛呢组合试样中的聚酯贴衬一元回归方程见式(2)。Y=0.0351+0.9825X(2)Pearson相关系数=0.947,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.114708,R-Sq=89.7%,R-Sq(adj)=89.1%。由于p值=0<0.05,R-Sq=89.7%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
表6羊毛衫组合试样中的羊毛贴衬一元回归方程见式(3)。Y=0+1.000X(3)Pearson相关系数=0.938,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.166667,R-Sq=87.9%,R-Sq(adj)=87.2%。由于p值=0<0.05,R-Sq=87.9%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
表6羊毛衫组合试样中的棉贴衬一元回归方程见式(4)。Y=-0.2247+1.051X(4)Pearson相关系数=0.953,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.156325,R-Sq=90.8%,R-Sq(adj)=90.3%。由于p值=0<0.05,R-Sq=90.8%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
表7毛呢的原样变色一元回归方程见式(5)。Y=-0.0455+1.005X(5)Pearson相关系数=0.977,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.114837,R-Sq=95.5%,R-Sq(adj)=95.2%。由于p值=0<0.05,R-Sq=95.5%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
表8羊毛衫原样变色一元回归方程见式(6)。Y=0.2098+0.9472X(6)Pearson相关系数=0.947,p值=0<0.05,相关系数是显著的。且S=0.164453,R-Sq=89.7%,R-Sq(adj)=89.2%。由于p值=0<0.05,R-Sq=89.7%>80%,该回归方程是显著的,可接受的。
 
综上所述,组合试样的变色、沾色牢度的对比结果都呈线性相关关系,且相关系数是显著的,回归方程是显著的,即为可接受的,实际应用时两者的试验结果具有可比性。
 
3结论
 
3.1渗透剂JFC的添加量对试验结果有一定的影响,在满足试验实际需求和结果准确性的前提下,应选择0.03%用量为宜。
 
3.2渗透剂JFC的添加大大提高了试液的润湿性能,尤其是对毛呢、羊毛衫等较难润湿试样,0.03%渗透剂JFC的添加量,其单纤或多纤组合试样浸入3min后,自然滴干,带液率已达200%以上,可以满足试验实际需求。
 
3.3在试验对比结果的基础上,求证了0.03%添加量的渗透剂JFC在改善耐酸试液对毛呢、羊毛衫组合试样润湿性能的同时,应用统计学方法进行一元线性回归分析渗透剂JFC添加前后两者的对比试验结果,结果证明,两者对比结果呈线性相关性、关系显著,因此具有一定的实用价值。

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