經全氟化合物防水防油防污整理后的服裝面料,在空氣介質中有很好的三防性,但并非不沾油污,在水介質中,已被沾污的油污很難去除,且容易在洗滌過程中發生油污的再沾污,為了提高油污的易洗性,常對纖維進行易去污整理。
易去污整理劑和防水防油防污整理劑都屬于含氟碳樹脂,但易去污整理劑與三防整理劑的化學結構上又有區別,在其RF基上既有疏水基,另外還有親水基,油在固體表面的接觸角與其在水中、在空氣中不同的介質將顯示不同的傾向,在水中油的接觸角同在空氣中完全相反,在空氣中顯示出高的防水性的表面,在水中成為親油的性能,因此,在纖維表面附著的油污,在水中可能被去除。
row、ros、rws分別代表油/水、油/纖維、水/纖維的表面張力。
如果要將油從纖維表面去除,那么把油拉到水中去的單位面積的功W=rws+row-ros,要能去除油污,W必須小于零,也就是要ros大于rws+row,其中row為常數,因此必須縮小rws,也就是說要使之具有親水性,因為在空氣中的防水防油性與在水中的親水親油性對立存在,所以易去污整理劑SR-83的結構采用含有RF(全氟代烷基)和親水性部分共同存在的辦法。
正因為這種在空氣中的防水防油性和在水中的親水親油性的相對立的結構,就使得三防整理劑加易去污整理的工藝,既要有好的三防效果又要有易去污的效果,這就給我們的染整行業與助劑行業的技術人員帶來研究,探索的課題。
通過對三防整理劑HPC-l和易去污整理劑SR-83不同用量及催化劑的選擇,工藝的優化,分析了該功能整理的可能性與可行性,可以求得對立的統一。
1試驗材料和方法
1·1織物
全棉21×21、108×58半漂白紗卡(布面pH值7.5-8)
1·2實驗試劑
HPC-l三防整理劑(聯邦科特)
SR-83易去污整理劑(聯邦科特)
催化劑
冰醋酸(60%)
氨水
1·3實驗方法
工藝:一浸一軋(軋余率70%)→熱風烘干(100℃)→焙烘(170℃,40秒)→測試
處方(g/L) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
SR/83 | 40 | 60 | 60 | 60 | 60 | 120 |
HPC/l | 60 | 80 | 100 | 80 | 100 | 150 |
pH值 | 4 | 4 | 4 | 7 | 7 | 7 |
催化劑 | - | - | - | 適量 | 適量 | 適量 |
1·4測試方法
1·4·1拒水性:按AATCC-22-1987標準和測試方法,淋水性分為50-100分,100分表示完全不沾水,不潤濕,測兩次。
1·4·2拒油性:按美國3M公司標準分為從50-150分,分值越高表示拒油性能越好。
1·4·3易去污性:按美國MLmC-l9叨標準分為1-5級,級別高的效果好,水洗溫度49C,測試用油為玉米油。
2結果與討論
2·1結果
初始 | 洗10次 | 洗20次 | |||||||||
防油 | 淋水 | 易去污 | 防油 | 淋水 | 易去污 | 防油 | 淋水 | 易去污 | |||
1 | 80 | 80 | 4-5 | 60 | 50 | 4 | - | - | - | ||
2 | 90 | 70 | 4-5 | 60 | 50 | 4 | - | - | - | ||
3 | 100 | 90 | 4 | 80 | 80 | 4 | - | - | - | ||
4 | 140 | 90 | 4 | 130 | 90 | 4 | 110 | 80 | 3 | ||
5 | 140 | 90 | 4 | 130 | 90 | 4 | 110 | 80 | 3 | ||
6 | 140 | 100 | 4 | 130 | 80 | 4 | 100 | 70-80 | 3 |
2·2討論
1)HPC-1與SR-83均為含氟化合物,隨著SR-83加入量的提高,會降低三防的性能指標,隨著HPC-l用量的提高,雖對三防效果有所提高,但降低了易去污效果,這完全證明了HPC-l三防整理劑與SR-83雖均為含氟化合物,但其結構不同,SR-83中的親水性基團,會影響三防整理的防水效果,所以從不同的處方中,要優選出最佳的不同用量之比。
2)助劑用量與織物的組織結構,稀薄,厚重有關,與軋余率密切相關,必須做好生產前的準備。3)處方1、2、3僅用冰醋酸調節工作液的pH值為4,而處方4、5、6選用我公司專用催化劑在相同工藝處方條件下,其綜合效果明顯好于處方1、2、3。分析原因為HPC-l和SR-83兩種助劑用量大,在pH值低時有可能引起工作液局部乳液微粒變大(但還沒到大量破乳),從而導致工作液在棉纖維上滲透性差,在烘干時產生大量表面樹脂,且在本實驗條件下,半成品的<
4)處方6與處方4的結果相似,但從成本,經濟效果看前者明顯高于后者,處方4和5的結果一致,說明HPC-1的用量達到80克/升后,再提高用量,對三防性能的提高已很困難。
3結論
我們認為要達到三防與易去污效果的兼顧,必須合理選擇各助劑用量。催化劑1#對助劑的催化作用明顯,且能有效緩解整理前半制品的水洗不充分偏堿性的不利影響,如果織物偏粗厚,布面堿性高時,可提高催化劑用量,但最終工作液的pH值應為7。此工藝要獲得最佳的效果,pH值的調節是
至關重要的。
建議處方:
SR-8360克/升
HPC-180克/升
催化劑適量
工藝:可在常規定型機上進行
浸軋工作液(軋余率70%)→烘干→定型機焙烘170℃,40秒),也可在預烘、焙烘機上進行。
浸軋工作液(軋余率70%)→紅外線或熱風烘干→焙烘機焙烘(160℃,3分鐘)。這種工藝效果會更好。
本試驗最佳結果:
初始:易去污4級防油140分淋水90分
洗20次后:易去污3級防油110分淋水80分
參考文獻:
[l]王菊生孫皚,《染整工藝原理》1990
[2]唐人成趙建平,《Lyocell紡織品的染整加工技術》2001
[3]羅巨濤,《染整助劑及其應用》,2000