紡織品拒水拒油整理的影響分析.doc

紡織品拒水拒油整理的影響分析（一） 2007-08-13 來源：全球紡織網(wǎng) 隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，單一功能的紡織品已遠遠不能滿足人們的需要，多功能整理的紡織品因其優(yōu)良的性能正越來越受到人們的關(guān)注和喜 愛。拒水拒油整理就是在織物上施加一種或數(shù)種整理劑，改變織物的表面性能，使織物不易被水和常見油污所潤濕或沾污。拒水拒油紡織品可廣泛應用于服裝面料、 廚房用布、餐桌用布、裝飾用布、產(chǎn)業(yè)用布、軍隊用布、勞保用布等領(lǐng)域1。然而,實踐表明，影響織物拒水拒油整理效果的因素很多。本文對影響織物拒水拒 油整理效果的工藝因素等進行較為全面的分析，為同行做好拒水拒油整理提供參考。1 試驗1.1 試驗材料及藥品織物：12860/2016 3/1S斜 純棉織物 布面pH值5.76；藥品：拒水拒油整理劑RWO-7（全氟丙烯酸酯聚合物乳液），RWO-31（全氟丙烯酸酯聚合物乳液），RWO-32（含氫氟丙烯酸酯均聚物乳 液），RWO-33（含氫氟丙烯酸酯與不含氟丙烯酸酯二元共聚物乳液），RWO-34（含氫氟丙烯酸酯與不含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液），樹脂整理劑 WFR-4，樹脂整理催化劑C-1，拒水拒油加強劑FIX-3，普通硅油WFS-1，拒水拒油專用柔軟劑WFS-7，滲透劑PA-6等。1.2 設(shè)備MU504A型小軋車（臺灣瑞比公司），DGF300313G型電熱鼓風干燥箱（重慶永恒實驗儀器廠），YG（B）026E-250型電子織物強力 儀，YG（B）033型織物撕裂儀（溫州大榮紡織標準儀器廠），AATCC124評級樣卡，800 Series Kenmore洗衣機，80 Series Kenmore干燥機等。1.3 測試方法拒水性試驗方法：AATCC22-2005，AATCC193-2005；拒油性試驗方法：AATCC118-2005；斷裂強力試驗方法：ASTM D1682-1986；撕破強力試驗方法：ASTM D1424-1996；DP級試驗方法： AATCC135-2003及AATCC124-2001；日曬牢度試驗方法：AATCC16E-1998；摩擦牢度試驗方法：AATCC8-2005； 耐氯漂牢度試驗方法：JISL 0884-1996。2 結(jié)果與討論2.1 拒水拒油整理劑的結(jié)構(gòu)對整理效果的影響（表1）表1 拒水拒油整理劑結(jié)構(gòu)對拒水拒油整理效果的影響拒水拒油整理劑種類RWO-7RWO-31RWO-32RWO-33RWO-34水洗前拒水性AATCC19366665AATCC22100100909080拒油性AATCC1186663310次洗水拒水性AATCC19366543AATCC22708050+5050拒油性AATCC11855.5321 注：整理劑濃度為60 g/L；工藝流程：浸軋整理液（帶液率約65 ）烘干（110 ）焙烘（165 4 min） 從表1可以看出，RWO-7、RWO-31、RWO-32、RWO-33、RWO-34乳液的基本性能有較大的差異，以RWO-31的各種性能指標為最 好，RWO-7與RWO-31基本上沒有差別。這說明乳液中含氟單體的含量高，其拒水拒油性能則高。如RWO-32乳液氟單體的含量為92 ，RWO-33乳液氟單體的含量為81 ，RWO-33乳液氟單體的含量為69，則它們的拒水拒油整理結(jié)果為RWO-32 RWO-33 RWO-34。整體分析，以全氟烷基丙烯酸酯乳液RWO-7及RWO-31的整理性能最佳。這是由于通過含氟樹脂進行整理的織物，氟樹脂積聚成或多或少的 連續(xù)薄膜覆蓋在纖維上。與其它乳膠相似，附著于纖維是通過機械的或物理的作用來實現(xiàn)的。機械作用是通過連續(xù)薄膜纏結(jié)附著在纖維上；物理作用是通過氫鍵、范 德華力及疏水鍵作用的結(jié)果，因此含氟高分子鏈附著于纖維上，而氟碳鏈側(cè)基則有序與無序地排列在連續(xù)薄膜表面，側(cè)鏈氫的存在明顯地影響了拒水拒油性能。2.2 拒水拒油整理劑用量對整理效果的影響（表2）表2 拒水拒油整理劑用量對拒水拒油整理效果的影響拒水拒油整理劑RWO-7（g/L）20406080100水洗前拒水性AATCC19366666AATCC2290100100100100拒油性AATCC1183566610次水洗拒水性AATCC19356666AATCC225050708080拒油性AATCC118154555從表2可以看出，含氟樹脂的使用濃度直接影響整理質(zhì)量，通常情況下，使用濃度與整理效果成正比，但由于整理劑本身所固有的性能，當使用濃度超過一定限度時，即使?jié)舛仍僭黾樱瑢ζ湫阅苡绊懖淮?。從?也可以看出，RWO-7用量在60 g/L時已有較好的效果。2.3 pH值對整理效果的影響1）整理液pH值（表3）表3 整理液pH值對拒水拒油整理效果的影響整理液pH值4.455.366.257.689.23水洗前拒水性AATCC19366665AATCC2210010010090+80拒油性AATCC11866654.510次水洗拒水性AATCC19366654AATCC2270+70+705050拒油性AATCC1185.55.552.51注： 60 g/L RWO-7。從表3可以看出，整理液的pH值會影響整理效果。偏堿性時，整理效果大大降低，酸性狀況下，整理效果變化不大。同時，pH值對乳液穩(wěn)定性也有較大影響，pH值過高或過低，都會使乳液的穩(wěn)定性降低3。綜合考慮，整理液的pH值控制在4.5 5.5較好。紡織品拒水拒油整理的影響分析（二） 2）布面pH值（表4） 表4 布面pH值對拒水拒油整理效果的影響整理液pH值4.255.045.766.788.139.58水洗前拒水性AATCC193666665AATCC2290+10010090+9080拒油性AATCC11866665410次水洗拒水性AATCC193666654AATCC227070+70+705050拒油性AATCC1185555532注： 60 g/L RWO-7。從表4可以看出，整理液的pH值會影響整理效果。偏堿性時，整理效果大大降低，酸性狀況下，整理效果變化不大，但過低的pH值對整理效果也有不良影響。綜合考慮，布面pH值的pH值控制在5-6較好。2.4 焙烘溫度對整理效果的影響（表5）表5 焙烘溫度對拒水拒油整理效果的影響焙烘溫度（）水洗前10次水洗AATCC22AATCC193AATCC118AATCC22AATCC193AATCC11814010064.55054150100665064.5160100667065170100667065180100667065190100665054注： 60 g/L RWO-7。從表5可以看出，升高焙烘溫度可以提高拒水拒油整理效果，但超過150后作用不明顯，而且過高的焙烘溫度反而會使整理的耐洗性下降，綜合考慮，焙烘溫度控制在160-170較好。2.5 焙烘時間對整理效果的影響（表6）表6 焙烘時間對拒水拒油整理效果的影響時間（min）水洗前10次水洗AATCC22AATCC193AATCC118AATCC22AATCC193AATCC1182100645043310065.57054.54100667065510066706561006670657100667065注： 60 g/L RWO-7。從表6可以看出，增加焙烘時間可以提高拒水拒油整理效果，但超過4 min后作用不明顯，而且過長的焙烘時間會使織物的黃變性增加，綜合考慮，焙烘時間控制在4 min較好。2.6 加強劑對整理效果的影響（表7）表7 加強劑FIX-3對拒水拒油整理效果的影響加強劑FIX-3用量（，相對于整理劑）水洗前10次水洗AATCC22AATCC193AATCC118AATCC22AATCC193AATCC1180100667065510066706510100668065.520100668065.530100667065注： 60 g/L RWO-7。從表7可以看出，加強劑FIX-3可以提高拒水拒油的耐洗效果，但過低及過高的用量都不理想。這可能是加強劑FIX-3能促進氟聚合物間以 及聚合物與纖維間的結(jié)合，提高皮膜的強度和粘著性。同時，過高用量的加強劑FIX-3會促使氟聚合物之間過快反應，從而影響其在織物表面的成膜，從而會削 弱了整理效果。從表7可以看出，加強劑FIX-3的用量在10 （相對于整理劑）時較好。2.7 柔軟劑對整理效果的影響（表8）表8 專用柔軟劑WFS-7對拒水拒油整理效果的影響WFS-7（g/L）水洗前10次水洗AATCC22AATCC193AATCC118AATCC22AATCC193AATCC118010066706551006670651010066706520100657063401006357062注： 60 g/L RWO-7。從表8可以看出，專用柔軟劑對拒水性能基本沒有影響，但影響拒油性能，在較小用量時，對拒水拒油整理效果基本無影響，隨著用量的增大，對拒 油性的不良影響越來越大。從表8可以看出，專用柔軟劑WFS-7的用量在10 20 g/L時較好，可以在手感與拒油性之間取得較好的平衡。2.8 樹脂整理劑對拒水拒油整理效果的影響（表9）表9 樹脂整理劑WFR-4對拒水拒油效果的影響WFR-4（g/L）水洗前10次水洗AATCC22AATCC193AATCC118AATCC22AATCC193AATCC118010066706570100668066注： 60 g/L RWO-7；樹脂整理時另加催化劑14g/L C-1。從表9可以看出，樹脂整理增加了拒水拒油整理的耐洗性，這可能是由于樹脂整理劑的加入增加了防水防油整理劑與纖維大分子鏈的交聯(lián)程度，使得拒水拒油的耐洗性得到提高。紡織品拒水拒油整理的影響分析（三）2.9 拒水拒油整理的耐洗性（表10）表10 拒水拒油整理的耐洗性水洗次數(shù)測試方法測試結(jié)果水洗前拒水性AATCC1936AATCC22100拒油性AATCC11865次水洗拒水性AATCC1936AATCC2290+拒油性AATCC118610次水洗拒水性AATCC1936AATCC2270拒油性AATCC118515次水洗拒水性AATCC1935AATCC2270拒油性AATCC1184.520次水洗拒水性AATCC1935AATCC2250+拒油性AATCC118425次水洗拒水性AATCC1935AATCC2250+拒油性AATCC1183.530次水洗拒水性AATCC1934.5AATCC2250拒油性AATCC1183注： 60 g/L RWO-7；樹脂整理時另加催化劑14g/L C-1。從表10可以看出，拒水拒油整理具有較好的耐洗性，但隨著洗滌次數(shù)的增加，織物的拒水拒油性能逐步下降。這是因為棉織物經(jīng)拒水拒油整理劑整 理后，焙烘過程中會形成膜結(jié)構(gòu)，即拒水拒油劑會自身交聯(lián)成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且表面比較光滑，借助拒水拒油整理劑中碳氟的低表面張力來提高織物表面的拒水拒 油性能。但水洗后，纖維表面的膜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，由未水洗時的光滑表面變成水洗后的凹凸結(jié)構(gòu)，甚至有一些突出結(jié)構(gòu)，這是整理劑從纖維表面脫落引起的，勢必 會影響到織物表面的拒水拒油性，即織物表面膜結(jié)構(gòu)的粗糙化是導致織物拒水拒油效果下降的原因之一。同時，隨著水洗次數(shù)的增加，纖維表面的氟相對含量明顯下 降，導致織物的拒水拒油性大幅下降。另外，拒水拒油整理劑上面的羥基在水洗時可能會與水中的鈣離子形成配位鍵結(jié)合，這也會影響織物的拒水拒油性能。2.10 拒水拒油整理對織物色牢度的影響（表11）表11 拒水拒油整理對織物耐光色牢度級染料染色濃度（g/L）拒水拒油整理未整理織物日曬酸汗光堿汗光日曬酸汗光堿汗光黃S3R0.244 54 54 54 54 524 54 54 54 54 54 5104 54 54 54 54 54 5紅S3B02234232323223443434343410454545444藍CR0.233443433243444534341045444544翠藍G22232331221033344233S3B+S3R+G（0.20.20.2）34434323 從表11可以看出，常用活性染料經(jīng)拒水拒油整理后，耐光牢度均有不同程度的變化，而耐汗光牢度均有所提高。這是因為在日曬牢度測試過程中， 拒水拒油整理形成的薄膜一方面對染料有保護作用，對日曬牢度的提高有一定的作用，同時另一方面，拒水拒油整理形成的薄膜在日曬牢度測試過程中會產(chǎn)生黃變。 如果黃變占主導因素，則表現(xiàn)為織物的日曬牢度下降；反之，如果黃變是次要因素，則表現(xiàn)為織物的日曬牢度上升；如果兩種作用近似，則表現(xiàn)為織物經(jīng)拒水拒油整 理后，其日曬牢度