Dalam beberapa tahun terakhir, dengan populernya kegiatan luar ruangan, permintaan tekstil dengan sifat tahan air dan tahan cipratan telah meningkat pesat di kalangan konsumen. Proses arus utama saat ini adalah untuk mencapai kinerja tahan air dan tahan cipratan melalui pelapisan atau penyelesaian film, tetapi ada kekurangan seperti proses yang rumit dan aliran pemrosesan yang lama. Memproses penyelesaian tahan air bebas fluor pada kain berdensitas tinggi dapat mencapai ketahanan tinggi terhadap tekanan air statis, dengan proses yang singkat, proses sederhana, dan keuntungan dari biaya rendah; Meskipun kinerja ketahanan tekanan air statis tidak sebaik metode pelapisan atau laminasi, setelah pengoptimalan proses, ketahanan tekanan air statis masih dapat mencapai 5200Pa atau lebih, dan memiliki tingkat kemampuan bernapas tertentu, cocok untuk kain fungsional khusus seperti gaun bedah, pakaian serbu, pakaian gunung, dan kain tenda.
Penelitian ini memilih Suzhou Leman Polymer Technology Co., Ltd. sebagai agen kedap air bebas fluor dan menggunakan metode pemanggangan suhu tinggi untuk melakukan perawatan kedap air pada kain katun murni berdensitas tinggi. Pengaruh faktor-faktor seperti spesifikasi kain, suhu pemanggangan, dan waktu pemanggangan terhadap ketahanan tekanan air statis kain katun murni dieksplorasi, dan akhirnya terbentuklah solusi lengkap yang kondusif untuk produksi skala besar!
1、 Bahan uji
Kain: Kain katun murni (29,2 tex x 29,2 tex, 472 x 315, tenunan polos, massa satuan luas 220 g/m2);
Reagen: Agen tahan air bebas fluor
Instrumen: Pengering pembentukan kontinu, mesin pemanggang udara panas (Menfuji Jerman), oven pengering ledakan listrik DHG-9140A, mesin cuci SDLATLAS Vortex M6, penguji kelembapan kain YB813, alat pengukur kemampuan bernapas digital tekanan air statis YG461E.
2、 Aliran proses
Penggulungan dingin batch → pemanasan → merserisasi → pewarnaan → pelapisan kedap air → pemanggangan.
3、 Pengantar Metode Pengujian Hasil
Ketahanan air: diukur sesuai dengan AATCC 22-2010 “Ketahanan air: Uji semprot”. Potong 3 lembar sampel (17,78 cm x 17,78 cm) dan letakkan pada tekanan atmosfer standar selama 4 jam. Masukkan 250 mL air suling pada suhu (27 ± 1) ℃ ke dalam corong penguji dan semprotkan bagian depan sampel. Bandingkan pola kebasahan atau bercak pada bagian depan dengan gambar peringkat, dan catat hasil peringkat setiap sampel uji.
Kemudahan Pencucian: Pencucian di rumah dilakukan sesuai dengan GB/T 8629-2017 “Prosedur Pencucian dan Pengeringan Rumah Tangga untuk Pengujian Tekstil”. Larutan disiapkan menggunakan deterjen standar 1 g/L (AATCC 1993), dengan rasio 1:30. Setelah dicuci pada suhu 40°C selama 8 menit, larutan dikeringkan, menghasilkan satu kali pencucian. Setelah program pencucian selesai, keringkan dalam oven pada suhu 100°C.
Proses pencucian industri adalah sebagai berikut: pencucian awal (50 L air murni, cuci selama 3 menit, suhu air 50 ℃) → pencucian utama (80 L air murni, cuci selama 15 menit, suhu air 60 ℃, 300 g pemutih oksigen, 400 g deterjen cucian) → pembilasan (50 L air murni, cuci selama 5 menit) → pencucian netralisasi (50 L air murni, 200 g asam penetral) → pencucian dengan air bersih (50 L air murni, cuci selama 5 menit).
Ketahanan tekanan hidrostatik: diukur sesuai dengan AATCC 127-2018 “Uji Tekanan Hidrostatik”. Potong tiga sampel berukuran 200 mm x 200 mm yang tidak terlipat dan terkontaminasi, lalu letakkan pada tekanan atmosfer standar selama 4 jam. Atur suhu air yang bersentuhan dengan sampel hingga (21 ± 2)℃, keringkan permukaan penjepit, dan arahkan permukaan uji menghadap permukaan air. Setelah penjepitan, nyalakan motor. Jika terdapat infiltrasi pada tiga posisi sampel, catat tekanan air statis pada saat tersebut, ulangi tiga kali, dan hitung nilai rata-ratanya untuk mendapatkan ketahanan tekanan air statis sampel.
4、 Pengaruh proses waterproofing terhadap efek waterproofing
Eksplorasi eksperimental pengaruh metode peregangan dan pemanggangan satu langkah dan metode peregangan dan pemanggangan dua langkah pada efek kedap air. Dalam metode satu langkah, mesin peregangan dan pembentukan digunakan. Setelah kain digulung, kain memasuki ruang pengeringan mesin pembentukan, dan proses pengeringan dan pemanggangan dilakukan bersama untuk efisiensi produksi yang tinggi, cocok untuk sebagian besar penyelesaian kedap air. Metode peregangan dan pemanggangan dua langkah menggunakan mesin peregangan dan pembentukan untuk mengeringkan bahan yang digulung, diikuti dengan pemanggangan. Proses ini memiliki stabilitas tinggi. Proses satu langkah peregangan dan pemanggangan: impregnasi mesin peregangan dan agen penggulung, agen kedap air bebas fluorin 80g/L, suhu 170 ℃, waktu 3,5 menit. Proses dua langkah peregangan dan pemanggangan: aditif penggulung perendaman mesin peregangan (80g/L agen kedap air bebas fluorin, suhu pengeringan 120 ℃, waktu pengeringan 60 detik) → pemanggangan (suhu 170 ℃, waktu 3 menit). Hasil perlakuan kedap air pada kain katun murni dengan menggunakan proses kedap air yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 1.
Dari Tabel 1, dapat dilihat bahwa kinerja kedap air dari metode peregangan dan pemanggangan satu langkah tidak berbeda secara signifikan dari metode peregangan dan pemanggangan dua langkah, tetapi kinerja ketahanan tekanan air statis secara signifikan lebih rendah daripada metode peregangan dan pemanggangan dua langkah. Ini karena metode satu langkah pemanggangan suhu tinggi langsung, bahkan jika kecepatan kendaraan dikurangi dan waktu penetrasi fluida kerja diperpanjang, fluida kerja masih tidak dapat sepenuhnya menembus kain, dan agen kedap air bebas fluorin mengikat silang pada permukaan kain, yang memengaruhi ketahanan tekanan air statis kain. Oleh karena itu, ditentukan untuk menggunakan metode peregangan dan pemanggangan dua langkah untuk memproses kain katun murni yang sangat tahan terhadap tekanan air statis.
5、 Pengaruh spesifikasi organisasi kain yang berbeda terhadap efek kedap air
Mengingat kain dengan ketahanan tinggi terhadap tekanan air statis umumnya digunakan untuk keausan eksternal dan keperluan fungsional, massa per satuan luas kain dibatasi hingga (200 ± 20) g/m2. Spesifikasi kain dipilih sebagai katun murni 29,2 tex x katun murni 29,2 tex, ukuran 472 x 315, dengan struktur desain polos, kepar 2/1, berat pakan rata, dan persegi. Dengan proses dua tahap peregangan dan pemanggangan, fluida kerja kedap air yang digunakan adalah 80 g/L agen kedap air bebas fluor, dengan dua kali perendaman dan dua kali penggulungan, serta tingkat residu penggulungan 65%; keringkan pada suhu 120℃, lalu panggang pada suhu 170℃ selama 3 menit. Pengaruh struktur kain yang berbeda terhadap kinerja kedap air ditunjukkan pada Tabel 2.
Dari Tabel 2, dapat dilihat bahwa ketika jumlah benang kain dan kerapatan lungsin/pakan tetap tidak berubah, hanya mengubah pola organisasi menghasilkan perubahan signifikan dalam kedap air kain dan ketahanan terhadap tekanan air statis. Peringkat dalam urutan menurun dari keunggulan kinerja: tenunan polos, kepar 2/1, berat pakan datar, kepar 3/1, dan tenun persegi. Kain tenun polos dapat mencapai ketahanan tekanan air statis 5200 Pa, sementara kain lainnya belum mencapai 5200 Pa. Ini menunjukkan bahwa pengaruh struktur kain pada ketahanan tekanan air statis sangat jelas. Kain tenun polos memiliki ketahanan tekanan air statis terbaik karena memiliki titik interweaving terbanyak dan pori-pori yang lebih sedikit. Untuk menyelidiki lebih lanjut hubungan antara spesifikasi organisasi dan ketahanan kain terhadap tekanan air statis, kerapatan lungsin dan pakan diubah sementara jumlah benang dan organisasi tetap tidak berubah. Ketahanan kedap air dan tekanan air statis kain diuji secara terpisah, dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3.
Dari Tabel 3, dapat dilihat bahwa untuk struktur tenunan polos 29,2 tex x 29,2 tex, seiring dengan peningkatan kerapatan kain, ketahanan kain terhadap tekanan air statis juga meningkat. Ketika kerapatan mencapai 472 x 315, ketahanan terhadap tekanan air statis berada di atas 520 Pa. Berdasarkan hal ini, peningkatan kerapatan kain menyebabkan peningkatan linear dalam kesulitan menenun, sementara peningkatan ketahanan terhadap tekanan air statis tidak signifikan. Setelah pertimbangan yang komprehensif, kain tenun polos dengan ukuran katun murni 29,2 tex x katun murni 29,2 tex dan 472 x 315 akhirnya dipilih sebagai spesifikasi standar untuk kain tahan tekanan hidrostatik tinggi ini.
6、 Pengaruh suhu dan waktu memanggang terhadap efek kedap air
Waktu dan suhu pemanggangan memiliki pengaruh penting terhadap efek kedap air. Teknologi pemrosesan dua tahap, yaitu peregangan → pemanggangan, diadopsi, dengan perendaman dan penggulungan mesin peregangan, 80 g/L zat kedap air bebas fluor, suhu pengeringan 120℃, dan waktu pengeringan 60 detik. Pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap ketahanan kedap air dan tekanan air statis dipelajari, dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.
Dari Tabel 4, dapat dilihat bahwa ketika suhu pemanggangan meningkat, ketahanan tekanan air statis dan kedap air kain juga meningkat. Karena selama pemanggangan, semakin tinggi suhu, semakin teratur susunan gugus hidrofobik pada permukaan serat; Kondisi suhu tinggi juga kondusif untuk pelepasan gugus isosianat oleh agen pengikat silang, meningkatkan derajat pengikatan silang antara isosianat dan gugus hidrofobik dan – OH, dan meningkatkan ketahanan terhadap tekanan air statis. Ketika suhu pemanggangan adalah 170 ℃, terus meningkatkan suhu akan menghasilkan peningkatan terbatas pada ketahanan tekanan air statis dan kedap air. Oleh karena itu, suhu pemanggangan ditentukan menjadi 170 ℃. Berdasarkan percobaan di atas, suhu pemanggangan ditentukan menjadi 170 ℃, dan pengaruh waktu pemanggangan pada kedap air dan ketahanan tekanan air statis dipelajari. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5 menunjukkan bahwa seiring bertambahnya waktu pemanggangan, kinerja kedap air terus meningkat. Hal ini disebabkan oleh semakin lama waktu pemanggangan, dan ikatan silang antara gugus isosianat dan gugus hidrofobik pada permukaan serat semakin sempurna. Pemanggangan jangka panjang juga memberikan waktu yang cukup untuk penataan gugus hidrofobik yang teratur pada permukaan serat. Ketika waktu pemanggangan 3 menit, kinerja kedap air mencapai 100 poin dan ketahanan terhadap tekanan air statis mencapai 5200 Pa atau lebih; Dengan perpanjangan waktu, peningkatan ketahanan kedap air dan tekanan air statis menjadi terbatas. Oleh karena itu, waktu pemanggangan ditetapkan menjadi 3 menit.
7. Kesimpulan
(1) Penelitian telah dilakukan terhadap formula cairan kerja kedap air. Setelah proses pemanggangan yang cukup, kain katun murni dapat menahan tekanan air statis hingga 5200 Pa dan memiliki ketahanan pencucian yang baik. Bahkan setelah 30 kali pencucian dalam kondisi pencucian rumah tangga, kain ini masih memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap tekanan air statis dan kedap air.
(2) Proses peregangan → pemanggangan adalah sebagai berikut: mesin peregangan merendam aditif penggulung (80g/L agen tahan air bebas fluor, suhu pengeringan 120 ℃, waktu pengeringan 60 detik) → pemanggangan (suhu 170 ℃, waktu 3 menit).
Waktu posting: 26-Jun-2024