高附加值的功能性整理-三防易去污整理

关键字: 防污,易去污,防水,防油,抗静电

高殿权 祝斌 (北京中纺化工有限公司) 1 前言
随着社会的进步和生活水平的不断提高,人们对健康时尚的追求也愈来愈强烈。而体现一个时代进步的关键要素之一,莫过于xx时尚潮流的服装服饰。越来越多的消费者在关注纺织品外观性能的同时,对纺织品的内在功能性表现出了更强烈的追求,但以往功能性纺织品总是太少。近几年来,在国内国外各种服装、面料展览会上均可以发现:强调以舒适性为主的功能性面料,如具有防污易去污、吸湿透气、xx防臭、抗静电、抗紫外、阻燃、防蛀、远红外、负离子、拒水拒油防污等功能的面料越来越多。这个信息反映了各纺织生产厂家对功能性整理面料的开发越来越重视,而功能性后整理也成为了纺织品染整加工中画龙点睛的一道工序。
理想状态的纺织品被期望具有永远保持清洁,不被污物污染,或者无论被什么污物沾染上以后都很容易洗掉的功能,我们知道这是不可能实现的,但是作为纺织品功能性后整理的研究人员,这个目标是我们努力的方向。 2 防污及易去污整理的概念、机理及应用领域
2.1概念与机理
防污整理,通常也可以称为拒污(简称为SG——Soil Guard)整理,一般可通过通常所说的三防整理来实现(即拒水、拒油、防污整理),经整理后的纺织品的表面张力可以降低到油类的表面张力以下,无论是水性污垢、油性污垢还是固体污垢都不容易沾染。这类产品由原来的石蜡、铝盐类的防水剂到有机硅类防水剂{zh1}发展到有机氟类的三防整理剂,性能也越来越出色,耐久性越来越好。另外,还有一部分防污整理为防止织物吸附环境中的固体污垢,比如灰尘等等,主要与织物的静电积累有关。一些化纤类及毛类的织物,在空气干燥的环境中,极易产生静电,极易吸附在这样的干燥环境中的大量灰尘等固体污垢。
易去污整理(可简称为SR——Soil Release)整理,一般就是增加纤维的亲水性,从而使纺织品沾染上的污垢在洗涤过程中更容易去除。这类产品也由最初的淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇等亲水剂发展到丙烯酸类聚合物的亲水剂,{zh1}也发展到含有亲水基的氟碳化合物。
一般来说,防污和易去污加工是两个效果相反的加工。一方面,纺织品经过三防整理后一般情况下污物很难沾染,但污物一旦沾染上以后由于三防纺织品本身难以润湿,从而使沾染上的污物难以去除;另一方面,纺织品如果做了易去污整理,一般亲水性较高,就很难再做具有较好效果的防污整理。为了解决这一难题,新一代的防污易去污整理剂在分子结构上做了很大的改进,在其分子链上同时具有亲水基团和拒水基团(Rf ),当经过防污易去污整理的纺织品暴露在空气中时拒水基团定向排列在纤维外部,而亲水基团蜷曲在纤维内部,从而表现出“拒污”性能,而当其置于水中时,亲水基团和拒水基团所在的空间位置发生翻转,织物表现出亲水性能,从而体现出易去污性能。这样,防污和易去污整理(SG-SR)就能够统一起来,可以做到基本不影响各自的性能。
@=================@###page###@=================@ 2.2 应用领域
防污易去污整理广泛应用于那些不洗涤或不经常洗涤的纺织品,例如家庭室内用品(窗帘、毛毯、沙发、台布、壁布等)和汽车的装饰用布,有效减少织物对污垢的吸收,液体污垢洒落上面后经吸水性餐巾纸轻轻擦拭后即可轻松去除,有效防止污垢渗透到织物内部,即使沾染上污垢也可以通过简单洗涤后去除。同时防污易去污整理在医院服装、玻璃纤维和特种防护织物上也具有广泛的用途。对于那些需要经常洗涤的纺织品,也可以有效减少洗涤次数,降低劳动强度。
近年来,防污易去污整理在纱线、内衣、毛衣、羊绒衫上的应用越来越多,并且越来越被人们认可接受。 3 实验部分
3.1试验试剂
防污易去污整理剂;拒水拒油整理剂FK-510;三防专用抗静电整理剂(均为北京中纺化工有限公司的产品)
3.2实验仪器设备
PB303-N型电子天平;MU504A型台式轧车;Rapid R-3型定型机;YB571B型摩擦牢度测试仪;datacolor100型测色仪
3.3整理工艺
一浸一轧→烘干(105℃, 3min)→焙烘(150~180℃,3~1min)
3.4 测试方法
3.4.1拒水性能测试方法
GB/T 4745—1997(等同于AATCC 22—2001或ISO 4920:1981)
纺织织物 表面抗湿性测定 沾水试验
3.4.2拒油性能测试方法
FZ/T 01067-1999(等同于AATCC 118—2002)
涂层织物拒油性测定方法
3.4.3防沾污性能测试方法
参照AATCC 130—2000 污物xx:油渍xx法
首先制作标准污布,将炭黑、猪油、液蜡、三氯乙烯按照一定比例配好,用醋酯短纤织物二浸二轧,烘干。并按照标准污布的检验标准,以此相同的污布2块在标准干湿摩擦牢度仪上重复摩擦两个100个循环,用评定沾色用灰卡比较沾污处,以达到3级为合格。用此布摩擦防污易去污整理的布样,观察布样上的沾污情况,评级。
3.4.4 易去污性能测试方法
@=================@###page###@=================@ 参照FZ/T10012—1998 涤棉织物易去污性能评定
将SR加工处理的布放在滤纸上,滴一滴(约0.2ml)脏的机油(或参照该标准用机油加碳黑制备)用干净的塑料盖上,用大约2公斤重的重锤压1分钟,取下重物,在室温下放置24小时,洗涤试验布片,观察样片上的污渍残留痕迹,作0~5个等级的评价。
5:污渍xx去掉
4:隐约可见留有一点痕迹
3:淡淡的留有一点痕迹
2:留下的痕迹清晰可见
1:留下许多痕迹
0:和未处理的布料留下的痕迹一样多
3.4.5抗静电性能测定
准备几个直径相同(约10cm)的培养皿,干燥后装上相同质量的烟灰,用塑料梳子在织物表面均匀用力摩擦10次,使织物表面带电荷,然后迅速将织物覆盖于培养皿表面5秒钟,取下后观察织物表面的吸附烟灰的程度。
将吸烟灰程度分为4级:4级—不吸烟灰;
3级—少量吸灰;
2级—吸灰;
1级—严重吸灰。 4试验结果与讨论
4.1防污易去污整理剂用于各种纤维织物的用量及效果见下表一
表一 防污易去污整理剂的用量与效果

注:HLn指洗涤n次后
由上表可见,单纯使用防污易去污整理剂整理的织物防油、防污及易去污效果良好,但防水性能较差,因此,应将其与拒水拒油整理剂FK-510配合使用。
4.2防污易去污整理剂与拒水拒油整理剂配合使用效果见下表二
表二 三防整理与防污、易去污整理混用效果

由上表可知,防污易去污整理剂与拒水拒油剂配合使用后,拒水、拒油、防污性能均有不同程度的提升,尤其是拒水效果提高的特别明显。但是无论是拒水拒油整理剂和防污易去污整理剂配合使用,还是防污易去污整理剂单独使用,整理后的织物没有抗静电效果,还是不能达到理想的防污效果。
4.3 拒水拒油整理剂、防污易去污整理剂与抗静电整理剂的配合使用
@=================@###page###@=================@ 防污易去污整理剂与拒水拒油剂配合使用时可以同浴使用,对各自的性能基本没有负面影响,但在与抗静电剂同浴使用时发现,市售大多数抗静电剂都对拒水拒油防污效果有负面影响,无论是同浴使用还是两浴使用。经过优选,我们选用了三防专用抗静电整理剂,可以和三防整理同浴使用,且对各自效果基本没有影响。整理结果见下表三
表三 三防专用抗静电整理剂对三防、易去污效果的影响

4.4焙烘温度对白度的影响
在整理工艺中针对某些对白度要求较高的场合,在焙烘温度上作了摸索,发现焙烘温度对白度影响较大。从表四可看出无论是选择150℃,3min,还是选择180℃, 1min,所得防污易去污效果并没有差别,但从表五可看出对织物白度有较大影响,所以应根据织物种类适当控制焙烘温度,对易黄变的织物可选择较低温度和较长时间的焙烘。试验结果见下表四、表五
表四 焙烘温度对整理效果的影响

表五 焙烘温度对白度的影响

注:表五中助剂用量与表四中对应。 5 结语
1、各种纤维织物经过三方整理剂与防污易去污整理剂配合使用均可以达到理想的防水、防油、防污、易去污效果。
2、选择合适的抗静电整理剂配合使用也可以达到良好的抗静电效果。
3、整理工艺根据织物种类适当控制焙烘温度,以免引起严重的泛黄问题。


本文转自:http://database.texnet.com.cn/db-technology/detail--3413.html

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