朱國(guó)權(quán),亓興華,倪冰選,*

(1.中紡協(xié)東莞檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司,廣東 東莞523900;中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)檢測(cè)中心,廣東 東莞523900)

隨著生活質(zhì)量的提高和科技水平的進(jìn)步,人們對(duì)紡織纖維制品要求也越來(lái)越高。我們?nèi)粘Ｊ褂玫睦w維制品可能會(huì)接觸到各類液體,包括水、油、血液、牛奶等,抵抗液體性能最常見(jiàn)的是拒水性能,根據(jù)制品的最終用途,有些纖維及制品需要進(jìn)行拒水整理方能滿足應(yīng)用要求。

1 拒水/防水整理

拒水/防水整理是紡織品各種功能整理中最常見(jiàn)的一種。通常在紡織織物表面施加一種具有特殊分子結(jié)構(gòu)的整理劑,改變纖維表面層的組成,并牢固地附著于纖維表面或者與纖維化學(xué)結(jié)合,使纖維表面的親水性變?yōu)槭杷?織物變得不容易被水潤(rùn)濕,疏水性化合物沉積于纖維表面,織物表面仍然留有孔隙,保證產(chǎn)品既能夠透氣又不易被水潤(rùn)濕。拒水整理的效果與紡織品的纖維性質(zhì)、織物的組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的后整理工藝有關(guān)。拒水整理的效果檢驗(yàn)評(píng)價(jià)可以采用噴淋法來(lái)進(jìn)行人造模擬淋雨,按規(guī)定的條件對(duì)紡織纖維制品進(jìn)行噴淋試驗(yàn),然后根據(jù)水滴在織物表面上的潤(rùn)濕或滲透過(guò)織物的情況來(lái)評(píng)價(jià)拒水整理效果;也可以使用抗靜水壓作用的方法測(cè)定防水性能,在規(guī)定條件下根據(jù)使水透過(guò)織物所需水壓的大小進(jìn)行評(píng)定。

2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求

紡織纖維制品抵抗液體性能的技術(shù)要求主要包括耐靜水壓值、沾水等級(jí)、抗酒精等級(jí)、拒油等級(jí)、滲透量、抗血液穿透等,在不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有不同的考核項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)要求,具體見(jiàn)表1所示。

3 測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等,見(jiàn)表2所示。

國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)(ISO)、美國(guó)紡織化學(xué)師與印染師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AATCC)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、國(guó)際羊毛局標(biāo)準(zhǔn)(TWC)等,見(jiàn)表3所示。

4 試驗(yàn)方法

抵抗液體性能的主要試驗(yàn)方法包括耐靜水壓法、水平噴淋法、垂直噴淋法、沾濕試驗(yàn)法、液滴觀察法、接觸角法等。

4.1 耐靜水壓法

耐靜水壓法是抗?jié)B水性能測(cè)試中最常見(jiàn)的方法,以水透過(guò)織物所遇到的阻力來(lái)表示織物所能夠承受的最大靜水壓。在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下,試樣的一面承受一個(gè)持續(xù)上升的水壓,直到有滲水出現(xiàn)為止,記錄此時(shí)的壓力即為織物所能承受的最大靜水壓值;或者在一定大小的靜水壓力作用下,觀察試樣一定的時(shí)間,看試樣是否出現(xiàn)滲水現(xiàn)象?？梢詮脑嚇拥纳厦婊蛘呦旅媸┘铀畨?表征指標(biāo)采用耐靜水壓值,單位為k Pa或者cm H2O等;或者在一定的水壓條件下,一定時(shí)間內(nèi),是否出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。該方法主要適用于緊密織物,采用該方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 4744-2013《紡織織物 防水性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià) 靜水壓法》[10]。

表1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求

表2 中國(guó)相關(guān)測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)

表3 國(guó)際相關(guān)測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)

4.2 噴淋法

噴淋法在抗?jié)B水性能和抗表面沾濕性能的測(cè)試上均有使用,包括水平噴淋法、垂直噴淋法。在規(guī)定的模擬淋雨器下,織物經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的雨水噴淋,評(píng)價(jià)其抵抗雨水的能力。試驗(yàn)結(jié)果包括:(1)沾濕等級(jí):在規(guī)定的條件下,水噴淋到張緊的試樣表面,得到一個(gè)淋濕的織物圖案,被淋濕織物面積大小和形狀取決于織物的拒水性能,然后用標(biāo)準(zhǔn)參比照片與潤(rùn)濕試樣進(jìn)行目測(cè)對(duì)比評(píng)價(jià)其沾濕等級(jí)。(2)吸水率:在規(guī)定條件下,將一定容量的水噴淋到試樣的表面,分別稱量試樣在噴淋前后的質(zhì)量,記錄試樣在試驗(yàn)中吸收的水量,計(jì)算吸水率。(3)滲水量:試樣后面放一張已稱重的吸水紙,將一定容量的水噴淋到試樣的表面,然后再重新稱量吸水紙,記錄透過(guò)試樣被吸水紙吸收的水的質(zhì)量,以滲水量來(lái)評(píng)定試樣的滲水性。

采用噴淋法的標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T 14577-1993《織物拒水性測(cè)定 邦迪斯門淋雨法》[11],適用于評(píng)價(jià)織物在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下經(jīng)受陣雨的拒水整理工藝效果;GB/T 4745-2012《紡織織物 表面抗?jié)裥詼y(cè)定方法(沾水試驗(yàn)法)》[12],適用于各種經(jīng)過(guò)或者未經(jīng)過(guò)拒水整理的織物表面抗?jié)裥缘恼此囼?yàn)。

4.3 液滴法

液滴法可以用于評(píng)價(jià)抗表面沾濕性能和滲透性能,主要表征指標(biāo)包括抗沾濕等級(jí)、抗?jié)B透等級(jí)、拒油等級(jí)、表面能等。從膠頭滴管(或者自動(dòng)注射單元)擠出一定大小的液滴,從一定的高度滴落到試樣上,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)觀察液滴是否潤(rùn)濕或者滲透試樣,液體可以由一系列不同表面張力的試液組成,按照編號(hào)從高表面張力開(kāi)始試驗(yàn),直到某一個(gè)編號(hào)的試液潤(rùn)濕或者滲透試樣,則終止試驗(yàn),以該編號(hào)的前一個(gè)編號(hào)作為試樣的抗沾濕等級(jí)或者抗?jié)B透等級(jí)。另外,也可以采用攝像機(jī)拍照的方法,對(duì)液滴在試樣表面的形態(tài)進(jìn)行拍照,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)照片中的液滴計(jì)算其與織物的接觸角;通過(guò)采用不同表面張力的試液,可以得到不同表面張力的試液在織物上的接觸角,通過(guò)曲線擬合的方法計(jì)算織物的表面能,以此來(lái)表征其拒水性能。采用液滴法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T 24120-2009《紡織品抗乙醇水溶液性能的測(cè)定》[13],規(guī)定了采用不同表面張力的系列標(biāo)準(zhǔn)試液測(cè)試和評(píng)估紡織品的抗乙醇等有機(jī)溶劑的沾濕和滲透性能的試驗(yàn)方法,適用于所有紡織織物,抗乙醇等級(jí)表征了在規(guī)定時(shí)間內(nèi),不能使織物潤(rùn)濕/滲透的相應(yīng)乙醇水溶液的最高級(jí)數(shù);GB/T 19977-2005《紡織品 拒油性 抗碳?xì)浠衔镌囼?yàn)》[14],將不同表面張力的一系列碳?xì)浠衔飿?biāo)準(zhǔn)試液滴加在試樣表面,觀察潤(rùn)濕芯吸的情況,評(píng)定拒油等級(jí)。

4.4 接觸角法

液體在與纖維制品接觸時(shí),如果沒(méi)有出現(xiàn)潤(rùn)濕纖維制品表面的情況,則可能在纖維制品表面形成圓球狀、半圓球狀等,通過(guò)液滴與纖維制品表面的接觸角可以表征其對(duì)織物表面的潤(rùn)濕性能。接觸角是固液氣三相交界處,液氣界面切線與固液交界線之間的夾角,是纖維制品表面潤(rùn)濕程度的一種物理度量值,是液體與固體表面相互作用的直觀表現(xiàn)。接觸角的大小可以用來(lái)表征織物表面的潤(rùn)濕性或疏水性,接觸角越小,表明織物潤(rùn)濕性能越好,疏水性越差;接觸角越大,表明潤(rùn)濕性越差,疏水性越好。采用接觸角的方法標(biāo)準(zhǔn)有廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB44 T 1872-2016《紡織品 表面潤(rùn)濕性能的測(cè)定 接觸角法》[15]。

5 結(jié)語(yǔ)

紡織品在日常使用中可能接觸到各種液體,因此抵抗液體性能是其重要的性能指標(biāo)之一,在日常的檢測(cè)中,需要根據(jù)紡織纖維制品的最終用途選擇合適的試驗(yàn)液體、合適的試驗(yàn)方法、合適的表征指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的抵抗液體性能。