第二十章防污、易去污、防再沾污整理剂

1、第二十章防污、易去污、防再沾污整理剂第二十章防污、易去污、防再沾污整理剂第一节概述第一节概述一、基本概念一、基本概念防污整理又称防污整理又称 SR 整理，主要用于整理，主要用于疏水性疏水性纤维织物的整理。纤维织物的整理。内容：防油污、易去污、防再沾污；内容：防油污、易去污、防再沾污；织物若要达到防污的目的，需要通过三个途径来完成即织物若要达到防污的目的，需要通过三个途径来完成即 防油污整理防油污整理 易去污整理易去污整理 抗静电整理抗静电整理二、防污整理方法二、防污整理方法1、上浆法、上浆法2、薄膜法、薄膜法3、纤维化学改性法、纤维化学改性法第二节防污整理剂类型第二节防污整理剂类型一、交联固着

2、型防污整理剂一、交联固着型防污整理剂1、羧甲基纤维素，一般和树脂合用；、羧甲基纤维素，一般和树脂合用；2、磷酸酯类、磷酸酯类二、高分子成膜二、高分子成膜1、聚丙烯酸类、聚丙烯酸类2、聚乙二醇类、聚乙二醇类3、含氟防污整理剂、含氟防污整理剂第三节防污整理的原理第三节防污整理的原理基本原理：降低纤维的表面张力，使污垢变得容易从织物上脱基本原理：降低纤维的表面张力，使污垢变得容易从织物上脱离。离。第四节防污效果测试第四节防污效果测试一、易去污试验一、易去污试验二、再污染试验二、再污染试验第二节易去污整理第二节易去污整理一、基本概念一、基本概念防污：防污：是指纺织品在使用过程中不会被是指纺织品在使用过

3、程中不会被水性污垢水性污垢和和油性污垢油性污垢所所润湿造成沾污，也不会因静电原因而吸附干的尘埃或微粒于纤维或润湿造成沾污，也不会因静电原因而吸附干的尘埃或微粒于纤维或织物表面。织物表面。使纺织品具有防污性能的整理称为使纺织品具有防污性能的整理称为防污整理防污整理。易去污：易去污：是指织物一旦沾污后，污垢在正常的洗涤条件下容易是指织物一旦沾污后，污垢在正常的洗涤条件下容易洗净，而且织物在洗涤液中不会吸附洗涤液中的污物而变灰。洗净，而且织物在洗涤液中不会吸附洗涤液中的污物而变灰。使纺织品具有易去污性能的整理称为使纺织品具有易去污性能的整理称为易去污整理易去污整理。 20世纪世纪70年代，美国年代，

4、美国3M公司研究开发了具有防污和易去污双重公司研究开发了具有防污和易去污双重功能的整理剂。功能的整理剂。 二、织物沾污的分析二、织物沾污的分析1、服装上污垢的组成、服装上污垢的组成人体如皮脂、汗液等人体如皮脂、汗液等污垢来源污垢来源环境如尘土、食品残留物、有机污物等环境如尘土、食品残留物、有机污物等2、织物沾染污物的原因、织物沾染污物的原因1）物理性接触；）物理性接触；2）静电效应吸附干微粒、尘埃；）静电效应吸附干微粒、尘埃；3）洗涤时再沾污；）洗涤时再沾污；三、易去污原理三、易去污原理洗涤过程中，污垢脱离纺织品表面，除与洗涤液的组成和洗涤洗涤过程中，污垢脱离纺织品表面，除与洗涤液的组成和洗涤

5、条件等因素有关外，主要取决于纺织品的表面性质。沾污织物在洗条件等因素有关外，主要取决于纺织品的表面性质。沾污织物在洗涤液中，油污与洗涤液和织物处于如下图所示的平衡状态。涤液中，油污与洗涤液和织物处于如下图所示的平衡状态。 图图12-8中：中：为织物、油、水三相交界处的接触角；为织物、油、水三相交界处的接触角；ow油水相的界面张力；油水相的界面张力；wf水纤维相的界面张力；水纤维相的界面张力；of油纤维相的界面张力；油纤维相的界面张力；平衡时，各界面张力间存在如下关系：平衡时，各界面张力间存在如下关系： wf=of+owcos 由于油污从在织物上的铺展状态由于油污从在织物上的铺展状态(=0, c

6、os=1)到到=180, cos=-1时，油污才能完全时，油污才能完全“卷珠卷珠”离开织物表面。所以离开织物表面。所以去除油污的充分必要条件是去除油污的充分必要条件是=180, cos=-1。 根据上述分析，易去污的条件是：根据上述分析，易去污的条件是：ofof应尽可能大，应尽可能大，wfwf和和owow应尽可能的小应尽可能的小。owow的值尽可能小是指从织物上脱离下来的小的值尽可能小是指从织物上脱离下来的小油滴能稳定悬浮、分散在水相中。油滴能稳定悬浮、分散在水相中。owow的大小决定于洗涤剂的品的大小决定于洗涤剂的品种和浓度，一般情况下其值是小的。对于极性纤维而言，由于它种和浓度，一般情况下

7、其值是小的。对于极性纤维而言，由于它与水有强烈的相互作用，与水有强烈的相互作用，wfwf的值也小，而的值也小，而ofof值较大。值较大。 即即纺织品必须具有高的亲水性能纺织品必须具有高的亲水性能，这是易去污整理技术一项，这是易去污整理技术一项重要的指导原则，事实证明也是行之有效的途径之一。非极性纤重要的指导原则，事实证明也是行之有效的途径之一。非极性纤维表面引进亲水性基团或用亲水性聚合物进行表面整理，可提高维表面引进亲水性基团或用亲水性聚合物进行表面整理，可提高纤维的易去污性能。纤维的易去污性能。 四、易去污整理剂和整理工艺四、易去污整理剂和整理工艺1、嵌段共聚醚酯型易去污剂和整理工艺、嵌段共

8、聚醚酯型易去污剂和整理工艺嵌段共聚醚酯型易去污剂（简称聚醚酯）是涤纶最早的一种嵌段共聚醚酯型易去污剂（简称聚醚酯）是涤纶最早的一种耐久性易去污剂，其商品名称为耐久性易去污剂，其商品名称为Permalose T，由英国，由英国ICI公司生公司生产产26，它能使涤纶及其混纺织物具有优良的易去污、抗湿再沾，它能使涤纶及其混纺织物具有优良的易去污、抗湿再沾污和抗静电性能。聚醚酯类易去污剂和涤纶有相似的结构，在整污和抗静电性能。聚醚酯类易去污剂和涤纶有相似的结构，在整理时的热处理过程中，和涤纶形成共结晶或共溶物，耐洗性好。理时的热处理过程中，和涤纶形成共结晶或共溶物，耐洗性好。聚醚酯由对苯二甲酸乙二醇酯

9、和聚氧乙烯缩聚而成，其结构通式聚醚酯由对苯二甲酸乙二醇酯和聚氧乙烯缩聚而成，其结构通式如下：如下：聚醚酯有易去污性能是由于嵌段共聚物均匀地分布在疏水性聚醚酯有易去污性能是由于嵌段共聚物均匀地分布在疏水性涤纶的表面，聚氧乙烯基中的氧原子能与水分子形成氢键，使涤涤纶的表面，聚氧乙烯基中的氧原子能与水分子形成氢键，使涤纶亲水化所致。聚醚酯易去污剂的应用工艺主要为乳液浸轧法，纶亲水化所致。聚醚酯易去污剂的应用工艺主要为乳液浸轧法，对涤棉混纺织物增重在。对涤棉混纺织物增重在。 工艺流程：工艺流程：浸轧（轧余率浸轧（轧余率70）烘干（）烘干（120130）热处理（）热处理（190，30s）平洗烘干）平洗烘

10、干 浸轧液组成：浸轧液组成：ermalose TG g水水 x合成合成 g若与树脂若与树脂DMDHEU、PU等混用，以氯化镁为催化剂，可获得等混用，以氯化镁为催化剂，可获得耐久压烫与易去污两种功能。耐久压烫与易去污两种功能。 五、防污及易去污整理剂和整理工艺五、防污及易去污整理剂和整理工艺防污及易去污整理是纺织品既在大气中有良好的防污效果，防污及易去污整理是纺织品既在大气中有良好的防污效果，一旦被沾污后，又要易去污。织物既要防污又要具有易去污性能，一旦被沾污后，又要易去污。织物既要防污又要具有易去污性能，它在液相介质中必须具有很高的可湿性，它在液相介质中必须具有很高的可湿性，wf要小，要小，o

11、f要大，同时要大，同时在空气介质中具有很低的界面能，不为常见的油性污所润湿。在空气介质中具有很低的界面能，不为常见的油性污所润湿。 由表由表12-4可见，经有机氟整理剂整理的棉织物，在大气中的可见，经有机氟整理剂整理的棉织物，在大气中的临界表面张力远较未整理棉织物的低，所以有优良的拒水拒油性。临界表面张力远较未整理棉织物的低，所以有优良的拒水拒油性。可是，在水中，未整理棉织物的临界表面张力仅为可是，在水中，未整理棉织物的临界表面张力仅为2.8mN/m，而，而经有机氟整理剂整理的棉织物却要大于经有机氟整理剂整理的棉织物却要大于9mN/m，这就是一般棉织，这就是一般棉织物上沾上油污后容易去除，但经

12、有机氟整理剂整理的棉织物沾上物上沾上油污后容易去除，但经有机氟整理剂整理的棉织物沾上油污后就不容易洗净的缘故。油污后就不容易洗净的缘故。Smith和和Sherman认为，防污和易去污整理应同时具备三个条认为，防污和易去污整理应同时具备三个条件：件：是在纤维表面覆盖有一层薄膜，是在纤维表面覆盖有一层薄膜， 减少纤维表面的不均匀性；减少纤维表面的不均匀性；降低纤维的表面能和抑制油性污在织物表面的自发铺展；降低纤维的表面能和抑制油性污在织物表面的自发铺展；是提高纤维表面的亲水性；是提高纤维表面的亲水性； 应用含有低表面能的含氟链段与亲水性的聚氧乙烯链段的混应用含有低表面能的含氟链段与亲水性的聚氧乙烯

13、链段的混合型嵌段共聚物，可同时达到相对立的两种效应，这种亲水性含合型嵌段共聚物，可同时达到相对立的两种效应，这种亲水性含氟防污易去污整理剂的结构如下所示。氟防污易去污整理剂的结构如下所示。 第三节第三节 “三防三防”整理的原理整理的原理 由嵌段共聚物类的整理剂，在空气中以及在水中疏油性链段由嵌段共聚物类的整理剂，在空气中以及在水中疏油性链段和亲水性链段排列的方向不同，可达到三防整理的效果。和亲水性链段排列的方向不同，可达到三防整理的效果。 一、空气中一、空气中 亲水性的聚氧乙烯链段呈卷曲状态折叠在分子内侧，而拒油亲水性的聚氧乙烯链段呈卷曲状态折叠在分子内侧，而拒油性含氟链段则在纺织品表面定向密

14、集排列，形成具有低表面能的性含氟链段则在纺织品表面定向密集排列，形成具有低表面能的表面而使织物具有拒油性能。表面而使织物具有拒油性能。 二、在水中二、在水中 聚氧乙烯链产生水合作用而伸展，在织物表面定向排列，通聚氧乙烯链产生水合作用而伸展，在织物表面定向排列，通过界面张力变化赋予纤维表面亲水性，使纤维具有易去污和防止过界面张力变化赋予纤维表面亲水性，使纤维具有易去污和防止湿再沾污性能。湿再沾污性能。三、烘干三、烘干 在烘干过程中，嵌段共聚物中的亲水性链段脱水，含氟链段在烘干过程中，嵌段共聚物中的亲水性链段脱水，含氟链段重新在纺织品表面定向密集排列，而占其主要界面，使之织物又重新在纺织品表面定向密集排列，而占其主要界面，使之织物又具有防污的功能。具有防污的功能。 上述变化情况如图上述变化情况如图12-11所示。所示