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(lái)源：全球紡織網(wǎng) 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，單一功能的紡織品已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(lái)越受到人們的關(guān)注和喜 愛(ài)。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(jiàn)油污所潤(rùn)濕或沾污。拒水拒油紡織品可廣泛應(yīng)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(duì)用布、勞保用布等領(lǐng)域1。然而,實(shí)踐表明，影響織物拒水拒油整理效果的因素很多。本文對(duì)影響織物拒水拒 油整理效果的工藝因素等進(jìn)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(yàn)1.1 試驗(yàn)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(shù)脂整理劑 WFR-4，樹(shù)脂整理催化劑C-1，拒水拒油加強(qiáng)劑FIX-3，普通硅油WFS-1，拒水拒油專(zhuān)用柔軟劑WFS-7，滲透劑PA-6等。1.2 設(shè)備MU504A型小軋車(chē)（臺(tái)灣瑞比公司），DGF300313G型電熱鼓風(fēng)干燥箱（重慶永恒實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng)），YG（B）026E-250型電子織物強(qiáng)力 儀，YG（B）033型織物撕裂儀（溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠(chǎng)），AATCC124評(píng)級(jí)樣卡，800 Series Kenmore洗衣機(jī)，80 Series Kenmore干燥機(jī)等。1.3 測(cè)試方法拒水性試驗(yàn)方法：AATCC22-2005，AATCC193-2005；拒油性試驗(yàn)方法：AATCC118-2005；斷裂強(qiáng)力試驗(yàn)方法：ASTM D1682-1986；撕破強(qiáng)力試驗(yàn)方法：ASTM D1424-1996；DP級(jí)試驗(yàn)方法： AATCC135-2003及AATCC124-2001；日曬牢度試驗(yàn)方法：AATCC16E-1998；摩擦牢度試驗(yàn)方法：AATCC8-2005； 耐氯漂牢度試驗(yàn)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(duì)整理效果的影響（表1）表1 拒水拒油整理劑結(jié)構(gòu)對(duì)拒水拒油整理效果的影響拒水拒油整理劑種類(lèi)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(biāo)為最 好，RWO-7與RWO-31基本上沒(méi)有差別。這說(shuō)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(guò)含氟樹(shù)脂進(jìn)行整理的織物，氟樹(shù)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(guò)機(jī)械的或物理的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械作用是通過(guò)連續(xù)薄膜纏結(jié)附著在纖維上；物理作用是通過(guò)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(wú)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(duì)整理效果的影響（表2）表2 拒水拒油整理劑用量對(duì)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(shù)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(dāng)使用濃度超過(guò)一定限度時(shí)，即使?jié)舛仍僭黾?，?duì)其性能影響不大。從表2也可以看出，RWO-7用量在60 g/L時(shí)已有較好的效果。2.3 pH值對(duì)整理效果的影響1）整理液pH值（表3）表3 整理液pH值對(duì)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(huì)影響整理效果。偏堿性時(shí)，整理效果大大降低，酸性狀況下，整理效果變化不大。同時(shí)，pH值對(duì)乳液穩(wěn)定性也有較大影響，pH值過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)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(duì)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(huì)影響整理效果。偏堿性時(shí)，整理效果大大降低，酸性狀況下，整理效果變化不大，但過(guò)低的pH值對(duì)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(duì)整理效果的影響（表5）表5 焙烘溫度對(duì)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(guò)150后作用不明顯，而且過(guò)高的焙烘溫度反而會(huì)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(shí)間對(duì)整理效果的影響（表6）表6 焙烘時(shí)間對(duì)拒水拒油整理效果的影響時(shí)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(shí)間可以提高拒水拒油整理效果，但超過(guò)4 min后作用不明顯，而且過(guò)長(zhǎng)的焙烘時(shí)間會(huì)使織物的黃變性增加，綜合考慮，焙烘時(shí)間控制在4 min較好。2.6 加強(qiáng)劑對(duì)整理效果的影響（表7）表7 加強(qiáng)劑FIX-3對(duì)拒水拒油整理效果的影響加強(qiáng)劑FIX-3用量（，相對(duì)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(qiáng)劑FIX-3可以提高拒水拒油的耐洗效果，但過(guò)低及過(guò)高的用量都不理想。這可能是加強(qiáng)劑FIX-3能促進(jìn)氟聚合物間以 及聚合物與纖維間的結(jié)合，提高皮膜的強(qiáng)度和粘著性。同時(shí)，過(guò)高用量的加強(qiáng)劑FIX-3會(huì)促使氟聚合物之間過(guò)快反應(yīng)，從而影響其在織物表面的成膜，從而會(huì)削 弱了整理效果。從表7可以看出，加強(qiáng)劑FIX-3的用量在10 （相對(duì)于整理劑）時(shí)較好。2.7 柔軟劑對(duì)整理效果的影響（表8）表8 專(zhuān)用柔軟劑WFS-7對(duì)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(zhuān)用柔軟劑對(duì)拒水性能基本沒(méi)有影響，但影響拒油性能，在較小用量時(shí)，對(duì)拒水拒油整理效果基本無(wú)影響，隨著用量的增大，對(duì)拒 油性的不良影響越來(lái)越大。從表8可以看出，專(zhuān)用柔軟劑WFS-7的用量在10 20 g/L時(shí)較好，可以在手感與拒油性之間取得較好的平衡。2.8 樹(shù)脂整理劑對(duì)拒水拒油整理效果的影響（表9）表9 樹(shù)脂整理劑WFR-4對(duì)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(shù)脂整理時(shí)另加催化劑14g/L C-1。從表9可以看出，樹(shù)脂整理增加了拒水拒油整理的耐洗性，這可能是由于樹(shù)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(cè)試方法測(cè)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(shù)脂整理時(shí)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?yàn)槊蘅椢锝?jīng)拒水拒油整理劑整 理后，焙烘過(guò)程中會(huì)形成膜結(jié)構(gòu)，即拒水拒油劑會(huì)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(lái)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(shí)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(shì)必 會(huì)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(dǎo)致織物拒水拒油效果下降的原因之一。同時(shí)，隨著水洗次數(shù)的增加，纖維表面的氟相對(duì)含量明顯下 降，導(dǎo)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(shí)可能會(huì)與水中的鈣離子形成配位鍵結(jié)合，這也會(huì)影響織物的拒水拒油性能。2.10 拒水拒油整理對(duì)織物色牢度的影響（表11）表11 拒水拒油整理對(duì)織物耐光色牢度級(jí)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(lán)CR0.233443433243444534341045444544翠藍(lán)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?yàn)樵谌諘窭味葴y(cè)試過(guò)程中， 拒水拒油整理形成的薄膜一方面對(duì)染料有保護(hù)作用，對(duì)日曬牢度的提高有一定的作用，同時(shí)另一方面，拒水拒油整理形成的薄膜在日曬牢度測(cè)試過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生黃變。 如果黃變占主導(dǎo)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