織物功能性整理技術(shù)發(fā)展

織物功能性整理技術(shù)發(fā)展題目學(xué)院織物功能性整理發(fā)展紡織與材料學(xué)院專業(yè)班級(jí)：非織造材料與工程10級(jí)（1）班學(xué)生姓名：姚普杰目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"一、 目前沿用的功能性整理 2免燙整理 2阻燃整理 3抑菌整理 41.4涂層、層壓整理 41.5拒水、拒油、易去污整理 5\o"CurrentDocument"二、 開發(fā)中的功能性整理 62.1納米技術(shù)的應(yīng)用 62.2包裹技術(shù)的應(yīng)用 6\o"CurrentDocument"三、結(jié)語(yǔ) 7\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 9前言我國(guó)的紡織品功能性整理始于20世紀(jì)50年代末，最初以提高織物的抗皺和防縮為目標(biāo)的樹脂整理（即免燙整理的前身）開始，60年代初，我國(guó)生產(chǎn)的樹脂整理紡織品僅在東南亞市場(chǎng)上暢銷。之后應(yīng)國(guó)內(nèi)一些特殊部門的需要，防水（拒水）、防火（阻燃）和防腐等功能性整理技術(shù)也相繼開發(fā)成功。此后發(fā)展緩慢，直到改革開放以后才先后實(shí)現(xiàn)了紡織品阻燃整理、涂層和層壓技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，并引進(jìn)了先進(jìn)的液氨處理設(shè)備，縮短了與國(guó)外功能性整理產(chǎn)品的差距。但國(guó)際生態(tài)紡織品研究和檢驗(yàn)協(xié)會(huì)于1992年頒發(fā)的Oeko—tex標(biāo)準(zhǔn)100,以及2002年歐盟推出的ECO-Label先后成為功能性整理發(fā)展的兩道坎。前者是國(guó)際性民間組織的商品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì),除了明確禁用阻燃整理劑和生物活性整理劑（即抑菌）外,對(duì)其他整理中含有害化學(xué)品如甲醛、可萃取重金屬等十多項(xiàng)都作了量的限定;后者是歐盟各成員國(guó)的生態(tài)紡織品的新標(biāo)準(zhǔn),是禁用功能性整理劑的嚴(yán)格的生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)。在最近10多年供過(guò)于求的國(guó)際紡織品市場(chǎng)上,符合環(huán)保要求的功能性整織品始終處于穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。目前沿用的功能性整理目前沿用的功能性整理1.1免燙整理自20世紀(jì)80年代中期開始，對(duì)降低免燙整理織物上釋放的甲醛量進(jìn)行統(tǒng)的研究。除工藝參考方面的優(yōu)化試驗(yàn)外，重點(diǎn)對(duì)N-二羥甲基二羥基乙（DMDHEU簡(jiǎn)稱2D）的改性作了深入研究。分別以甲醇和多元醇為改性劑部分醚化、充分醚化或高度醚化，直至完全醚化的反應(yīng)條件探索，完成低、超低甲醛免燙整理劑的開發(fā);使免燙整理織物釋放甲醛量能達(dá)到Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100的限量要求。棉織物經(jīng)液氨預(yù)處理后，增強(qiáng)了對(duì)免燙整理的先天條件以及水性聚氨酯作為免燙整理的添加劑，對(duì)改進(jìn)免燙織物的耐磨性和進(jìn)一步抑制釋放甲醛等方面都有相當(dāng)作用。近年來(lái)，一些高端客戶對(duì)40支（?50支）全棉襯衫面料的免燙整理提出的要求是成品斷裂強(qiáng)力不低于230N，免燙等級(jí)（經(jīng)5次洗滌后）要達(dá)到3.5級(jí)，織物的釋放甲醛量達(dá)Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100的要求。據(jù)稱當(dāng)初國(guó)內(nèi)沒有企業(yè)能接此定單，表明現(xiàn)行的軋烘焙常規(guī)高溫工藝已不能勝任。上海第二印染廠自主開發(fā)的濕蒸新技術(shù)，可提高織物的濕折皺回復(fù)角，達(dá)到較高的免燙等級(jí)。另外，數(shù)十年前開發(fā)的潮交聯(lián)工藝和低溫焙烘工藝，在當(dāng)前的免燙整理中重新發(fā)現(xiàn)了它的價(jià)值。其中潮交聯(lián)工藝原來(lái)是間歇式加工，現(xiàn)在開發(fā)成連續(xù)式加工（如MonfortsMXL）低溫烘焙工藝，以及AP法（AdvancedPerformanceFinising）。當(dāng)然，不同的新工藝都有其相適應(yīng)的免燙整理劑品種與之配套。此外，在服裝行業(yè)中，服裝的免燙整理也相當(dāng)盛行，特別是引進(jìn)以甲醛為免燙整理劑的氣相法（VP）的工藝。免燙整理與抑菌、拒水拒油（防污）等功能性整理復(fù)合成多功能性整理，是當(dāng)前時(shí)尚的整理技術(shù)發(fā)展方向。在20世紀(jì)末，為了從免燙整理的源頭上消除釋放甲醛，開展了以多羧酸為整理劑的酯交聯(lián)研究浪潮，并取得了相當(dāng)進(jìn)展，國(guó)內(nèi)已有多家公司可以提供BTCA和聚多羧酸類的無(wú)甲醛整理劑，也有部分工廠作過(guò)批量性試產(chǎn)。由于工藝穩(wěn)定性差、成本高和排放廢水含磷等原因，無(wú)甲醛免燙整理的工業(yè)化還有待進(jìn)一步改進(jìn)。預(yù)縮I成品入可■預(yù)縮I成品入可■I ).液氮潮交聯(lián)免燙整理潦程:I燒毛T+I遺槳)*1絲須液擁I如PH水旳—|就事—I水洗~]+|拉幅圖1-1免燙整理工藝流程發(fā)展1.2阻燃整理20世紀(jì)70年代就發(fā)現(xiàn)有致癌性的三(氮雜環(huán)丙基)氧化膦(TEPA)和三(2,3二溴丙基)膦酸酯(Tris)阻燃整理劑被禁用后，1992年多溴聯(lián)苯(PBB)也列入了禁用行列。以致在2003年以前的阻燃整理產(chǎn)品一直被Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100拒之門外。2003年版的Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100中規(guī)定：按人類生態(tài)觀點(diǎn)評(píng)估后，對(duì)人體健康是無(wú)害的，始可按Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100接受I?III類產(chǎn)品的認(rèn)證申請(qǐng)。目前尚在應(yīng)用的阻燃劑情況如下：磷氮組合的阻燃劑中，具有耐久性的N-二羥甲基膦酰丙烯酰胺(NMPPA，即PyrovatexCP)和四羥甲基鱗鹽(THPC或THPS)為基礎(chǔ)及其與尿素或氨縮合物(Proban或THPN)，仍是當(dāng)前純棉耐久阻燃整理最重要的品種。圖1-2阻燃整理產(chǎn)品應(yīng)用用于合成纖維的含溴阻燃劑中，因受到多溴聯(lián)苯的牽連，如阻燃性能良好的十溴二苯醚(Deca-BDE)/三氧化二銻和六溴環(huán)十二烷，也受到環(huán)保方面的責(zé)難。歐盟耗時(shí)10年，多達(dá)588項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，認(rèn)定十溴二苯醚無(wú)毒，沒有生物累積，非常穩(wěn)定，不易降解，于2005年10月15日已列入豁免清單。但對(duì)十溴二苯提出了質(zhì)量要求：十溴二苯醚含量＞97.4%，九溴二苯醚含量＜2.5%，八溴二苯醚含量＜0.04%,五溴二苯醚含量更小。抑菌整理抑菌整理也稱抗生物活性整理。現(xiàn)在抑菌整理所用的化學(xué)品都是從其他領(lǐng)域中移植過(guò)來(lái)的，都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格09審查。2003年版的Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100也終于網(wǎng)開一面，規(guī)定按人類生態(tài)觀點(diǎn)評(píng)估后，對(duì)人體健康是無(wú)害的，可按Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100接受I?III類產(chǎn)品的認(rèn)證申請(qǐng)?？墒牵诂F(xiàn)用的有機(jī)抗菌整理劑中，能符合環(huán)保要求的品種卻不多。美國(guó)道康寧公司為紡織品量身定制開發(fā)的DC-5700抑菌劑，于1976年投放市場(chǎng)。這是符合環(huán)保要求的抗生物活性劑，具有能與纖維素纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又能自身縮聚成膜的功能。不論在天然纖維和合成纖維及其混紡織物上均有良好的耐洗性。經(jīng)整理后縮聚物不溶于水和油脂，不會(huì)經(jīng)皮膚進(jìn)入人體，僅殺滅接觸紡織品的微生物，對(duì)常駐于皮膚上、毛孔內(nèi)的微生物仍可安全無(wú)恙，不會(huì)產(chǎn)生耐藥性菌株。這類有機(jī)硅季銨鹽的抗菌整理劑國(guó)內(nèi)有多家廠商生產(chǎn)。其次，20世紀(jì)80年代由ICI公司開發(fā)用于紡織品的雙胍結(jié)構(gòu)抗菌整理劑——Reputex20，是一種陽(yáng)離子聚合物。適用于纖維素纖維和羊毛及其混紡織物，其安全性曾獲美國(guó)FDA和EPA認(rèn)可。據(jù)稱經(jīng)洗25—50次后仍具良好的抑菌性。整理后通過(guò)有機(jī)酸或其鹽的水溶液處理，可提高耐洗性、耐氯漂性和抑制其吸氯泛黃問(wèn)題。1.4涂層、層壓整理生態(tài)環(huán)保對(duì)涂層整理的要求，首先反映在溶劑涂層劑逐步由水性涂層劑取代。如北京度辰新材料的水性有機(jī)硅涂層膠CT-500E系列，杭州傳化的水性聚氨酯涂層膠TF-673等。此外，德國(guó)瓦克公司有100%有機(jī)硅涂層劑系列(LSR、HTY.RTV-I和RTV-2)和水性乳液型FinishCT系列。層壓加工熱熔粘合法已成為主流，其加工工藝可納入清潔生產(chǎn)技術(shù)行列。國(guó)內(nèi)聚氨酯聚乙烯和聚四氟乙烯的微孔薄膜都能自行生產(chǎn)。由中國(guó)紡織科學(xué)研究院開發(fā)的無(wú)孔防水透濕聚氨酯薄膜，系藉分子中親水基團(tuán)傳導(dǎo)濕氣，其透濕量達(dá)3000?4000g/m2/24hr。在多家生產(chǎn)聚四氟乙烯微孔膜的基礎(chǔ)上，最近開發(fā)出PT-FE/PU復(fù)合微孔膜，對(duì)復(fù)合產(chǎn)品洗滌后的耐水性提高有明顯的作用。對(duì)層壓產(chǎn)品的耐洗性比較試驗(yàn)指出：親水性薄膜（不論是PU膜或是PES膜）層壓的產(chǎn)品，其透濕性、耐水壓性和耐洗性均好，這是其膜的牢度好，不易損傷所致，適用于經(jīng)常洗滌的服裝如風(fēng)衣、茄克衫和運(yùn)動(dòng)裝等。PEFE和TPU微孔薄膜層壓的產(chǎn)品適用于不常洗滌的服裝，如防寒服和工作服等。1.5拒水、拒油、易去污整理不久前市場(chǎng)關(guān)注的Teflon不粘鍋有毒事件，其元兇是全氟辛酸銨（PFOA）Per-fluorooctaneAmmoniumC7F15C00-NH4+），使人們聯(lián)想到拒水、拒油整理劑也有全氟辛基組分。由于八碳的氟碳化合物是最難生物降解的有機(jī)化合物，對(duì)人體健康和環(huán)境危害嚴(yán)重。歐盟于2006年12月27日明令禁用PFOS（全氟辛酸磺酸鹽，Per-fluorooctaneSulfonate，C8Fl7SO3-K+）。其實(shí)，2002年左右美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)署（EPA）從野生動(dòng)物和人的血液中檢測(cè)出PEOA，并于2003年3月公布了有關(guān)PFOA、PFOS安全質(zhì)量的預(yù)備危險(xiǎn)性報(bào)告。2006年1月25日要求各個(gè)氟樹脂、含氟拒水、拒油整理劑廠商參加減少PFOA、PFOS和它們類緣物質(zhì)的排放以及減少產(chǎn)品中PFOA、PFOS含量的計(jì)劃。要求各個(gè)生產(chǎn)廠商到2010年削減到2000年水平的5%，到2015年不再生產(chǎn)和使用PFOA和PFOS。含氟拒水拒油整理劑主要用于生產(chǎn)拒水、拒油和防污（三防）整理紡織品，以及部分易去污整理紡織品。這類整理織物用于制作高端的婦女和男士的外衣，如風(fēng)衣、休閑服、防護(hù)性工作服，以及高級(jí)餐布和輕型篷帳等。我國(guó)年耗含氟整理劑沒有完整統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，有關(guān)專家匡計(jì)約為1.1萬(wàn)噸左右，其中95%以上是進(jìn)口的。由此可生產(chǎn)拒水拒油整理織物約達(dá)lO億m2。左右。其中一部分制成服裝出口歐美市場(chǎng)，這些產(chǎn)品按客戶要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，主要功能性指標(biāo)的抽樣測(cè)試，2006年的平均不合格率為6.86%（其中防水24630次、拒水24370次、拒油8230次和防去污9340次），基本反映了我國(guó)生產(chǎn)的拒水、拒污和易去污整理產(chǎn)品總體水平。已有些含氟整理劑生產(chǎn)廠商發(fā)布聲明，如亨斯邁紡織染化的產(chǎn)品已提前三年達(dá)到削減PFOA的任務(wù)，旭硝子推出符合歐盟限量要求的AsahiguardAG-E61，科萊恩于2006年6月12?14日在德國(guó)舉行的Techtextil和Avantex展覽會(huì)上推出PFOA含量低于限量的新產(chǎn)品NuvaN。至于2015年后的拒水、拒油和易去污整理則取決于低碳（C4?C6）的氟碳化

合物取代研究，以及荷葉效應(yīng)的啟示作用和與樹枝狀高聚物(Dentrimer)或其他納米材料等復(fù)合的效果的研究進(jìn)展。值得注意的是：從一些文獻(xiàn)報(bào)道我國(guó)的水環(huán)境廣泛存在PFOS污染，上海地區(qū)的地表水污染程度比國(guó)外城市嚴(yán)重，而黃浦江水的污染(PFOA1584.83ng/L，PFOS20.43ng/L)遠(yuǎn)高于長(zhǎng)江水。開發(fā)中的功能性整理開發(fā)中的功能性整理納米技術(shù)的應(yīng)用新興的納米材料具有一系列奇異的功能，無(wú)疑是當(dāng)前新功能性整理技術(shù)開發(fā)前沿一個(gè)亮點(diǎn)，國(guó)內(nèi)不少院校和研究單位著重研究以具有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能的金屬氧化物如Ti02、ZnO、Si02：等納米材料，介紹了它們?cè)诳棺贤饩€、抑菌等方面的效果。香港理工大學(xué)開發(fā)出具有自清潔功能的紡織品。他們利用溶膠一凝膠技術(shù)，將鈦溶膠施加在織物上形成凝膠，屬銳鈦結(jié)構(gòu)的Ti02：，在紫外線照射下，能產(chǎn)生氧化性能很強(qiáng)的氫氧自由基(?OH)、過(guò)氧離子(?02-)和過(guò)氫氧自由基(?OOH)等，可分解織物上的污垢，從而使織物保持清潔。該文未提及對(duì)織物(基質(zhì))是否同時(shí)造成損傷，以及在處理的低溫條件下如何能形成銳鈦結(jié)構(gòu)的。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)納米粉末的廠商已有一定規(guī)模，也有一些能提供納米整理劑的廠商。傳媒報(bào)導(dǎo)過(guò)有關(guān)納米技術(shù)加工的功能性整理紡織品通過(guò)技術(shù)鑒定或投入批量試產(chǎn)的信息?？偟恼f(shuō)來(lái)，我國(guó)的納米技術(shù)在功能性整理上的應(yīng)用還只是起步，但其發(fā)展前途極為誘人。據(jù)致力于紡織品納米技術(shù)的Cientfica咨詢公司預(yù)測(cè)，2007年納米紡織品的市場(chǎng)將達(dá)到136億美元，2012年可躍至1150億美元，其增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)服裝和家用紡織品。但是，納米材料的制備和應(yīng)用還不夠成熟，還有許多亟待解決的問(wèn)題。如納米顆粒進(jìn)入環(huán)境，通過(guò)呼吸和接觸對(duì)生物(包括人類)生命的影響，尚缺乏可靠的數(shù)據(jù)。這既是國(guó)際科學(xué)的前沿，也是與人類健康活動(dòng)密切相關(guān)的社會(huì)安全問(wèn)題。包裹技術(shù)的應(yīng)用運(yùn)用包裹技術(shù)是傳統(tǒng)整理無(wú)法替代、具有一定持續(xù)功能效果的化學(xué)品包裹起來(lái)，是近年來(lái)開發(fā)一批新功能性整理的方法之一。常用的包裹方法有兩種：一是緩釋微膠囊;二是環(huán)糊精。前者是一次性的封閉型包裹方法，后者是可以重復(fù)或中途更換其他包裹材料的開放型包裹方法。包裹好的膠囊可以藉黏合劑使之固著在纖維上，其中環(huán)糊精還可落實(shí)外層具有親水性羥基用交聯(lián)劑與纖維表面可反應(yīng)基團(tuán)形成化學(xué)結(jié)合。.圖2-3包裹技術(shù)所使用微膠囊產(chǎn)品在20世紀(jì)80年代末，人們利用微膠囊技術(shù)制備緩釋型芳香微膠囊整理劑是人們?cè)谡眍I(lǐng)域中運(yùn)用包裹技術(shù)的最初嘗試。隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞急速擴(kuò)大，導(dǎo)致人類生存條件的惡化，首先是人們的皮膚受到了傷害;由于人們對(duì)皮膚的作用機(jī)理研究，認(rèn)識(shí)到化妝品對(duì)皮膚保健功能的重要性，導(dǎo)致將化妝品穿在身上的一種時(shí)尚化功能性整理 膚整理(SkincareFinishing)應(yīng)運(yùn)而生。護(hù)膚整理具有保濕、滋潤(rùn)、調(diào)理和控制pH值等功能。一般調(diào)理皮膚能緩解疲勞，延緩衰老，提供清新和涼爽感覺，使服用者身心更為舒適。最好還應(yīng)有瘦身功能。所用原料大都是天然原料，并通過(guò)化妝品標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)符合環(huán)?；瘜W(xué)品。護(hù)膚整理產(chǎn)品備受廣大婦女的歡迎，而年輕女性是主要消費(fèi)群體，市場(chǎng)潛力巨大。產(chǎn)品以內(nèi)衣和床上用品為主。如何讓消費(fèi)者能感覺