三防加易去污整理工艺探讨
赵渤 王佩军 张书成 石家庄市联邦科特化工有限公司
李书彩 石家庄市明石染厂有限公司
原载:六届论文集;163-165(lq033)
【摘要】服装面料经过防水、防油、防污(简称三防)及易去污整理后,在空气介质中有很好的防水防油防污性能,在水介质中有很好的易去污及防止油污的再沾污性,达到防水防油易去污的兼顾,通过助剂用量及催化剂的选择,本文对该工艺进行了研究探索,认为三防加易去污整理是一种很好的可行的功能性整理。
【关键词】三防整理 易去污整理 三防加易去污整理
经全氟化合物防水防油防污整理后的服装面料,在空气介质中有很好的三防性,但并非不沾油污,在水介质中,已被沾污的油污很难去除,且容易在洗涤过程中发生油污的再沾污,为了提高油污的易洗性,常对纤维进行易去污整理。
易去污整理剂和防水防油防污整理剂都属于含氟碳树脂,但易去污整理剂与三防整理剂的化学结构上又有区别,在其RF基上既有疏水基,另外还有亲水基,油在固体表面的接触角与其在水中、在空气中不同的介质将显示不同的倾向,在水中油的接触角同在空气中完全相反,在空气中显示出高的防水性的表面,在水中成为亲油的性能,因此,在纤维表面附着的油污,在水中可能被去除。
row、ros、rws分别代表油/水、油/纤维、水/纤维的表面张力。
如果要将油从纤维表面去除,那么把油拉到水中去的单位面积的功W=rws+row- ros,要能去除油污,W必须小于零,也就是要ros大于rws+row,其中row 为常数,因此必须缩小rws,也就是说要使之具有亲水性,因为在空气中的防水防油性与在水中的亲水亲油性对立存在,所以易去污整理剂SR-83的结构采用含有RF(全氟代烷基)和亲水性部分共同存在的办法。
正因为这种在空气中的防水防油性和在水中的亲水亲油性的相对立的结构,就使得三防整理剂加易去污整理的工艺,既要有好的三防效果又要有易去污的效果,这就给我们的染整行业与助剂行业的技术人员带来研究,探索的课题。
通过对三防整理剂HPC-l和易去污整理剂SR-83不同用量及催化剂的选择,工艺的优化,分析了该功能整理的可能性与可行性,可以求得对立的统一。
1 试验材料和方法
1·1 织物
全棉21×21、108×58半漂白纱卡 (布面pH值7.5-8)
1·2 实验试剂
HPC-l三防整理剂 (联邦科特)
SR-83易去污整理剂 (联邦科特)
催化剂
冰醋酸 (60%)
氨水
1·3 实验方法
工艺:一浸一轧(轧余率70%)→热风烘干(100℃)→焙烘 (170℃,40秒)→测试指标→洗涤→测试指标
处方(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 |
催化剂 |
- |
- |
- |
适量 |
适量 |
适量 |
1·4 测试方法
1·4·1 拒水性:按AATCC-22-1987标准和测试方法,淋水性分为50-100分,100分表示完全不沾水,不润湿,测两次。
1·4·2拒油性: 按美国3M公司标准分为从50-150分,分值越高表示拒油性能越好。
1·4·3易去污性: 按美国MLmC-l9叨标准分为1-5级,级别高的效果好,水洗温度49C,测试用油为玉米油。
2 结果与讨论
2·1 结果
|
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 讨论
1)HPC-1与SR-83均为含氟化合物,随着SR-83加入量的提高,会降低三防的性能指标,随着HPC-l用量的提高,虽对三防效果有所提高,但降低了易去污效果,这完全证明了HPC-l三防整理剂与SR-83虽均为含氟化合物,但其结构不同,SR-83中的亲水性基团,会影响三防整理的防水效果,所以从不同的处方中,要优选出最佳的不同用量之比。
2)助剂用量与织物的组织结构,稀薄,厚重有关,与轧余率密切相关,必须做好生产前的准备。 3)处方1、2、3仅用冰醋酸调节工作液的pH值为4,而处方4、5、6选用我公司专用催化剂在相同工艺处方条件下,其综合效果明显好于处方1、2、3。分析原因为HPC-l和SR-83两种助剂用量大,在pH值低时有可能引起工作液局部乳液微粒变大 (但还没到大量破乳),从而导致工作液在棉纤维上渗透性差,在烘干时产生大量表面树脂,且在本实验条件下,半成品的pH值在7.5-8,仅使用醋酸调整工作液pH值是不够的,交联不充分,在纤维表面不能生成耐洗的表面层,既降低了初始各项指标,也不耐洗。而专用催化剂的加入,工作液的pH值虽为7,恰能明显降低上述不利因素的影响,从而提高了初始及耐洗性能的各项指标。同时有效缓解了因半制品水洗不充分而对三防及易去污效果的降低。
4)处方6与处方4的结果相似,但从成本,经济效果看前者明显高于后者,处方4和5的结果一致,说明HPC-1的用量达到80克/升后,再提高用量,对三防性能的提高已很困难。
3 结论
我们认为要达到三防与易去污效果的兼顾,必须合理选择各助剂用量。催化剂1#对助剂的催化作用明显,且能有效缓解整理前半制品的水洗不充分偏碱性的不利影响,如果织物偏粗厚,布面碱性高时,可提高催化剂用量,但最终工作液的pH值应为7。此工艺要获得最佳的效果,pH值的调节是
至关重要的。
建议处方:
SR-83 60克/升
HPC-1 80克/升
催化剂 适量
工艺:可在常规定型机上进行
浸轧工作液(轧余率70%)→烘干→定型机焙烘170℃,40秒),也可在预烘、焙烘机上进行。
浸轧工作液(轧余率70%)→红外线或热风烘干→焙烘机焙烘(160℃,3分钟)。这种工艺效果会更好。
本试验最佳结果:
初始:易去污4级 防油140分 淋水90分
洗20次后:易去污3级 防油110分 淋水80分
参考文献:
[l]王菊生 孙皑,《染整工艺原理》1990
[2]唐人成 赵建平,《Lyocell纺织品的染整加工技术》2001
[3]罗巨涛,《染整助剂及其应用》,2000