第三章 拒水拒油整理

第三章拒水拒油整理一、定義二、拒水和拒油的原理三、影響織物拒水拒油性的因素四、常見拒水拒油劑五、整理工藝六、拒水拒油性能測試編輯課件一、定義1、拒水拒油整理在織物外表施加一種具有特殊分子結(jié)構(gòu)的整理劑，改變纖維外表層的組成，并牢固地附著于纖維或與纖維化學(xué)結(jié)合，使織物不再被水和常用的食用油類所潤濕，這樣的工藝稱為拒水和拒油整理。2、拒水和防水的區(qū)別以疏水性化合物沉積于纖維外表，織物外表留有孔隙，空氣和水汽還可透過以不透水的化合物充填織物外表的孔隙，不僅防水，而且不透氣編輯課件

防水性織物防水拒水孔隙填塞敞開透水汽性無到很小小到大透氣性無到很小一般較大耐水滲透性即使在外界水壓作用下，也有高抗水滲透能力可抗小水滴和雨滴的潤濕，但在外界水壓作用下可透水編輯課件1、楊氏(Young)潤濕方程

LGθ=0完全潤濕0<θ<90局部潤濕θ>90不潤濕θ=180完全不潤濕

SG

SLθ

SG>

SL二、拒水和拒油的原理

SG<

SL編輯課件2、外表張力〔1〕定義沿著與外表相切方向垂直作用于外表上任意單位長度的外表緊縮力。N/mJ/m2液面為曲面：指向該點(diǎn)的切線方向?！?〕影響外表張力的因素①與物質(zhì)種類關(guān)系很大：原因：不同的物質(zhì)，分子間作用力不同。金屬鍵、離子鍵、極性分子②溫度溫度物質(zhì)膨脹分子間距離分子間吸引力編輯課件名稱表面張力/mN·m

1名稱表面張力/mN·m

1水72.8四氯化碳26.9硝基苯41.8丙酮23.7二硫化碳33.5甲醇22.6苯28.9乙醇22.3甲苯28.4乙醚20.1全氟庚烷13.2－－20℃時一些液體的外表張力編輯課件

SG

SL

3、拒水和拒油的條件〔1〕外表張力液體能否潤濕固體外表，決定于固體的外表張力〔SG〕和液－固的界面張力〔SL〕。

SG

SL

cos

LG常數(shù)拒水拒油性能

缺陷：

SG和

SL不能直接測量。編輯課件固體的臨界外表張力〔c〕

SG

SG’

E

LG+

SL整理劑降低纖維外表張力,使之拒水或拒油。SG>LG+SL，自動鋪展c<SL，不潤濕c>SL，潤濕水SL=72×10－5N/cm油SL=15×10－5N/cm纖維的c必須小于這兩個數(shù)值，才有拒水或拒油效果。一般未整理纖維難到達(dá)這要求。編輯課件纖維或固體的表面張力

c/mN·m

1液體的表面張力

/mN·m

1纖維素纖維200錦綸46滌綸43氯綸37石蠟類拒水整理品29有機(jī)硅類拒水整理品26聚四氟乙烯18含氟類拒水整理品10水72雨水53紅葡萄酒45牛乳43花生油40石蠟油33橄欖油32重油29常見纖維或固體的c及液體的外表張力食用油：32～35編輯課件〔2〕接觸角θ越大，拒水和拒油性能越好纖維種類棉羊毛粘膠錦綸滌綸腈綸丙綸接觸角(°)59813864675390外表粗糙鱗片結(jié)構(gòu)親水性纖維與水的接觸角較小。疏水性纖維與水的接觸角較大。水在各種纖維外表的接觸角都小于90，都能被水局部潤濕。編輯課件三、影響織物拒水拒油性的因素1、纖維外表的粗糙度外表光滑，接觸角小；外表粗糙，接觸角大。棉59>粘膠382、纖維間的毛細(xì)管間隙毛細(xì)管空隙和纖維間空隙的小，拒水拒油性好。適當(dāng)?shù)慕M織結(jié)構(gòu)，可以形成自封閉的織物，如棉織物的水龍帶。編輯課件3、纖維的化學(xué)組成和幾何形狀潤濕性由固體外表原子或暴露的原子團(tuán)的性質(zhì)和堆集狀態(tài)決定，與內(nèi)部原子或分子的性質(zhì)和排列無關(guān)。氣/固界面上低外表能的原子團(tuán)及臨界外表張力表面組成暴露的原子團(tuán)臨界表面張力

c/mN·m

1碳氟化合物—CF36—CF2H15—CF2—CF2—18—CF2—CFH—22碳?xì)浠衔铩狢H322—CH2H—CH2—31編輯課件四、常見的拒水劑和拒油劑拒水劑和拒油劑是一種具有低外表能基團(tuán)的化合物，整理織物時，在織物的纖維外表均勻覆蓋一層拒水劑或拒油劑分子，并由它們的低外表能原子團(tuán)組成新外表層，使水和油均不能潤濕。拒水劑：烷基〔—CnH2n+1〕拒油劑：全氟烷基〔—CnF2n+1〕主要有：吡啶化合物、有機(jī)硅類、有機(jī)氟類、亞乙烯胺類等編輯課件五、整理工藝1、拒水整理工藝〔1〕吡啶類拒水劑----耐久洗滌30次以上，仍有一定的拒水性能。維蘭PF：硬脂酸酰胺亞甲基吡啶氯化物纖維素醚編輯課件工藝流程：二浸二軋

烘干

焙烘

皂洗

水洗

烘干40℃，70%軋余率150℃，3min.整理液處方：維蘭PF60g/L乙醇60ml(接受HCl)NaAc20g/L水至1000編輯課件〔2〕有機(jī)硅類拒水劑含氫硅氧烷：—Si—H，氧化、水解反響，交聯(lián)成膜。編輯課件為改善織物手感，通常將兩種不同結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷混用。聚二甲基硅氧烷聚甲基含氫硅氧烷編輯課件工藝流程：多浸多軋

烘干

焙烘

水洗

烘干整理液：甲基含氫硅烷乳液30g/L羥基硅烷乳液70g/L胺化環(huán)氧交聯(lián)劑14.2g/L醋酸鋅10.8g/L氯氧化鋯5.4g/L一乙醇胺4.5g/L水至1000編輯課件2、拒油整理工藝有機(jī)氟類化合物。單獨(dú)使用：原料價較高、拒水效果不夠理想。拒油劑與拒水劑混合使用：不會影響拒油性能，對拒水效果、耐洗滌和耐干洗性都有提高。工藝流程：浸軋

烘干

焙烘

凈洗

烘干整理液：有機(jī)氟FC-208133g/LVelanPF80乙醇80醋酸鈉26水至1000編輯課件3、拒水拒油涂層涂層整理：在織物外表涂覆或粘合一層高分子材料，使其具有獨(dú)特的性能。涂層的工藝方式：軋擠法、刮刀法、擠塑法、粘合法、噴涂法、浸涂法涂層劑：聚四氟乙烯涂層后使織物具有均勻的微孔，拒水拒油。編輯課件六、拒水拒油性能測試1、織物外表抗?jié)裥詼y定5級制國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法250mL水〔20℃〕從漏斗中噴淋編輯課件2、織物抗?jié)B水性測定

經(jīng)調(diào)濕的試樣在試樣夾中，以試樣的一面承受持續(xù)上升水壓，以表示水透過織物所遇到的阻力，即抗?jié)B水性。在標(biāo)準(zhǔn)條件下(水是新鮮的蒸餾水或去離子水，溫度為20±2℃或27±2℃，水壓上升速率為10±0.5厘米水柱/分鐘或60±3厘米水柱/分鐘)，直到有三滴水珠滲出為止，以第三滴水珠出現(xiàn)時的水壓為準(zhǔn)，以厘米水柱表示之。測定織物抗?jié)B水性的儀器，一般采用聯(lián)通管型，試樣受壓面積為100厘米2。編輯課件

3、織物拒油性能測試用一系列不同外表張力的標(biāo)準(zhǔn)試液來測定，標(biāo)準(zhǔn)試液為各種烴類。將標(biāo)準(zhǔn)試液滴在織物外表上，保持一定時間〔如3min〕，觀察其潤濕情況，以能在織物外表成珠的最高級標(biāo)準(zhǔn)試液的級數(shù)表示。編輯課件拒水拒油條件織物要不被水或油潤濕，根據(jù)潤濕方程：Cosθ=rs-rsLrLθ要大，只有使rs變小，而液體的rL無法改變。液滴到達(dá)織物上，是自發(fā)潤濕鋪展，還是成珠狀滾落，與其受力有關(guān)，或與體系能量變化有關(guān)。ErsrL+rsL

S=