C6防水剂对免烫树脂的增效研究

陈晓妹,余海珊,邓东海,刘士良,吴少新

(广东德美高新材料有限公司  广东佛山  528305)

       摘要:本文用环保C6防水剂与低甲醛免烫树脂进行同浴整理,探讨C6防水剂对免烫树脂的防皱性能增效效果以及整理后对棉织物各项性能的影响。结果表明:低甲醛免烫树脂DM-3510对C6防水剂DH-3679的防水效果的负面影响小,而C6防水剂DH-3679对低甲醛免烫树脂DM-3510防皱性能的增效效果较突出,折皱回复角较单一免烫整理提高20°,且布面游离甲醛的含量低于75ppm。

       关键词:防水效果;防皱效果;强力;增效,游离甲醛


1.前言

       随着人们生活质量的提高,集多功能于一身的面料越来越受到大众的追捧,越来越多的服装、装饰及产业用纺织品不仅要具备防水、防油、防污功能,还需赋予其免烫、洗可穿等性能[1-2]。但由于多功能整理要求越来越高,使用助剂品种和性能也越来越复杂,各种助剂之间的相互作用和复配使用对最终纺织品的质量影响很大。因此,研究多功能整理材料之间的相互作用对开发纺织新产品具有重要意义,对各种助剂之间联合增效效应的研究已成为重要的研究方向[3]

       另外 ,现在国际及国内对环保的要求越来越高,而八碳防水剂含全氟辛基磺酰基类化合物(PFOS)或全氟辛酸铵(PFOA)等化合物 ,这些化合物极难降解,具有高生物蓄积性和多种毒性,现已逐步限制使用[4-5],而环保型六碳防水防油整理工艺针对市场要求及相应的环保法规应运而生,相对于传统八碳防水剂,六碳防水剂不含PFOS、PFOA甲醛等禁用物质,较易降解,是环境友好的整理剂[6]。同时,经含甲醛树脂免烫整理后,织物上释放的甲醛对服用者、环境带来的危害,已引起社会各界的重视。

        世界各国纷纷对服装及装饰用纺织品上的释放甲醛量制订了一系列严格的标准。如:我国的GBl8401-2001规定甲醛限量:婴儿服装为20 ppm,直接接触皮肤的服装为75 ppm;非直接接触皮肤的服装为300 ppm;日本规定甲醛限量:直接接触皮肤的服装为75ppm;直接接触皮肤较少的男女衬衫、睡衣为300ppm,故目前棉织物的免烫整理多采用低甲醛整理剂[7]

       综上所述,本文选用环保C6防水剂DH-3679与低甲醛免烫树脂DM-3510进行同浴整理,探讨两者间应用效果的相互影响因素及相互间的增效效果。

2.试验

       2.1 材料与仪器

       织物:斜纹棉纱卡布(128×60,240g/m2)。

       药品:低甲醛免烫树脂DM-3510,C6防水剂DH-3679,C6防水剂DH-3610,C6防水剂DH-3656、C6防水剂616E,免烫树脂催化剂C-8(均为广东德美精细化工股份有限公司)。

       仪器:JJ6000型电子天平(上海精胜科学仪器有限公司),P-AO型Rapid横式小轧车(台湾RAPID公司),101A-2型烘箱(上虞市东盛试验仪器厂),R-3型定形机(台湾RAPID公司),YH-86型织物沾水度仪(温州方圆仪器有限公司),YG026PC-250型电子织物强力机(温州市大荣纺织仪器有限公司)。

       2.2 整理工艺

       整理液浓度:防水剂            X g/L

                            免烫树脂        100g/L

                            催化剂C-8       20g/L

       工艺条件:一浸一轧(轧余率约70%),预烘温度100℃,焙烘温度160℃,焙烘时间180s,回潮(回潮的条件:相对湿度65±2 %,温度20±2℃,回潮4h)测试。

       2.3 测试

       (1)织物防水性能测试:按照GB/T 4745-2002《纺织品防水性能的检测和评价(沾水法)》测定;

       (2)织物拒油性能测试:按照《AATCC118-2013拒油:耐烃试验》测定;

       (3)洗涤方法:按照中华人民共和国国家标准《GB/T 8629-2001 纺织品试验时采用的家庭洗涤及干燥程序》进行;

       (4)回复角:根据GB/T 3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》测试;

       (5)布面游离甲醛:根据《GB/T2912.1~2009纺织品甲醛的测定第1部分:游离甲醛》;

       (6)断裂强力:根据GB/T 3932-1997《纺织品织物拉伸性能第1 部分:断裂强力和断裂伸长的测定-条样法》测试;

       (7)撕破强力:根据GB/T 3917.1-1997《纺织品织物撕破性能第1 部分:撕破强力的测定-冲击摆锤法》测试。

3.结果与讨论

       3.1 免烫整理剂对防水拒油效果的影响

       按照2.2整理工艺,固定低甲醛免烫树脂DM-3510用量(100g/L),选用不同C6防水剂进行试验,探讨DM-3510对不同C6防水剂的防水拒油效果的影响,筛选合适的防水剂,按照2.3测试方法中的方法(1)、(2)测试防水拒油效果,方法(2)测试耐洗性,测试结果如表1所示:

注:①防水剂30g/L,单用时防水效果可达到100分,拒油级别4级;②低甲醛免烫树脂DM-3510 100g/L,免烫树脂催化剂C-8 20g/L,下同。


       从表1中的数据可以看出,免烫防水同浴整理时,低甲醛免烫整理剂DM-3510对C6防水剂的防水拒油效果均有影响,原因是DM-3510是羟甲基树脂、醚化改进2D树脂等的复配物,大量的免烫树脂和催化剂的加入,使得形成的皮膜表面氟基团整齐度降低,对防水效果有一定的负面影响[8]。通过筛选,DM-3510对DH-3679防水效果的影响最小,故选用防水剂DH-3679进行下一步试验。

       3.2 C6防水剂DH-3679最佳用量的筛选

       按照2.2整理工艺,固定低甲醛免烫树脂DM-3510用量(100 g/L),探讨C6防水剂DH-3679不同用量时对防水拒油效果的影响,确定合适的用量,按照2.3测试方法中的方法(1)、(2)测试防水拒油效果,方法(2)测试耐洗性,测试结果如表2所示:

       从表2数据可知,低甲醛免烫整理剂DM-3510对C6防水剂DH-3679对防水拒油效果有影响,但随着DH-3679用量的增加,防水度、拒油级别也随之提高,综合各种因素以及考虑生产成本等,DH-3679用量为20~40 g/L为宜。

       3.3 C6防水剂DH-3679对防皱效果的影响

       按照2.2整理工艺,固定低甲醛免烫树脂DM-3510用量(100 g/L),探讨C6防水剂DH-3679不同用量对低甲醛免烫树脂DM-3510防水效果的影响,按照2.3测试方法中的方法(4)测试,测试结果如表3所示:

       从表3中的数据可以看出,C6防水剂DH-3679本身具有一定的防皱效果,折皱回复角可以提升30°,这是因为防水剂施加到织物上后经焙烘在纤维表面形成一层致密且定向度较高的膜,产生了防皱的作用。DM-3510与DH-3679配套使用后的防皱效果最好,折皱回复角由151°提升至224°,且较单用DM-3510提高20°,即C6防水剂DH-3679对免烫树脂DM-3510的防皱效果有显著的增效作用。

       C6防水剂对低甲醛免烫树脂防皱效果增效作用的原理分析如下:未进行整理的织物在受到拉力的作用时,纤维素纤维的大分子链发生相对滑移,在新的位置形成氢键,出现折皱。当织物进行防皱整理以后,由于树脂和纤维大分子发生交联,即使大分子发生位移,也能很快回复到原来的状态,从而赋予了织物的抗皱性能。当进行同浴整理后,防水防油整理剂由于有交联剂的作用和纤维大分子链发生交联,在树脂整理的基础上增加了交联的程度,从而进一步提高了织物的防皱性能,产生了增效作用[9]。

       3.4 布面游离甲醛

       将3.3中整理的布样按照2.3中的方法(5)来测试布面游离甲醛含量,测试结果如表4所示:


       从表4的数据可知,单一的免烫树脂整理、免烫防水拒油同浴整理布面游离甲醛均低于75ppm,符合国标对织物布面游离甲醛的要求。

       3.5同浴整理对棉织物物理性能的影响

       3.5.1断裂强力保留率

      将3.3中整理的布样按照2.3中的方法(6)来测试织物的断裂强力,测试结果如图1所示(整理前,经向断裂强力1141.0 N,纬向断裂强力549.2 N):

1-单用DH-3679 20 g/L;2-单用DH-3679 40 g/L;3-DH-3679 20 g/L +DM-3510;4-;3-DH-3679 40 g/L +DM-3510;5-单用DM-3510

图1 棉织物防水免烫整理前后断裂强力保留率


       从图1可得,经过整理之后,断裂强力均有不同程度的下降,其中DM-3510与DH-3679同浴整理后对断裂强力损伤最大,下降30%以上。这是由于在纤维的基本结构单元及大分子间引入一定数量的共价键,与未整理过的纤维相比,各单元的移动性受到限制,负担外力的情况更加不均匀,必然引起织物强度的下降。在防皱的基础上再进行防水防油整理,更加提高了整理剂与纤维大分子链的交联程度,使得经过同浴法整理后的断裂强力比单一树脂整理后的还要低。

       3.5.2 撕破强力保留率

       将3.3中整理的布样按照2.3中的方法(7)来测试织物的撕破强力,测试结果如图2所示(整理前,经向撕破强力14.2 N,纬向断裂强力10.7 N):


       1-单用DH-3679 20 g/L;2-单用DH-3679 40 g/L;3-DH-3679 20 g/L +DM-3510;4-;3-DH-3679 40 g/L +DM-3510;5-单用DM-3510

图2  棉织物防水免烫整理前后撕破强力保留率


       单一进行防皱整理时,防皱整理剂与纤维交联使得纤维硬化,酸性催化使纤维高分子链水解断裂,造成织物撕破强力下降,从图2可得,在纯棉纱卡上,DM-3510与DH-3679同浴整理及单一的树脂整理,撕破强力均下降25%左右。然而单用防水剂DH-3679整理反而提高棉纱卡的撕破强力,可提高30 %以上,且用量越高,提升效果越明显,这可能DH-3679在纤维表面交联成膜,纱线的摩擦阻力减小,在外力的作用下,纱线易于滑移,受力三角区变大,同时,承受外力的纱线根数变多,导致织物的撕破强力有所提高[10]。

4.结论

       C6防水剂DH-3679对低甲醛树脂DM-3510的防皱效果具有显著的增效作用,较单用DM-3510提高20°;而低甲醛免烫树脂DM-3510对防水剂DH-3679的负面影响较小,两者同浴使用,对布面游离甲醛的含量无影响,但对织物强力具有一定的损伤。

 

参考文献:

[1]董瑛.织物功能整理应用实践[J].印染,2007(6):25-28.

[2]翟保京,张瑞军.纯棉织物复合功能整理生产实践[J].印染,2008(9):11-14.

[3]谢孔良,高殿权.反应型有机氟防水防油整理剂的协同效应研究[J].纺织学报,2004,25(1):56-58.

[4]胡皮儿.氟碳防水剂性能对比[J].印染,2009,35(8):32-34 .

[5]杨栋檬.PFO的限用及其含氟替代品的研究动向[J].印染,2008,34(1):46-48.

[6]章杰.禁用含氟表面活性剂及其整理剂的新型替代品[J].印染,2009,35(3):47-51.

[7]赵渤,敦素,莉任,荣琴.低甲醛免烫树脂整理剂的应用[C].第七届全国印染后整理学术研讨会,2012:118-123.

[8]王文,朱泉.含氟整理剂WR-1与防皱整理剂在棉织物上同浴整理探讨[J].印染,2010(27):42-45.

[9]于翠坡,王柏华, 陈启宏,刘秀来.棉织物防水防油易去污与免烫多功能整理探讨[J].染整技术,2007(12):5-7.

[10]耿勤玉.纺织纤维与产品上册基础理论[M].苏州:苏州大学出版社,2007:289-290.

 

作者简介:

陈晓妹,工程师,染整技术(染化助剂)专业,主要从事后整理助剂应用性能研究、工艺开发以及为客户解决实际问题。

手  机:13425821552

   QQ:623694204

邮  箱:623694204@qq.com

欢迎投稿  ctanet@163.com  (公司)
   350652029@qq.com  (个人)
品牌推广咨询 020-84869930
请关注微信CTA666,欢迎浏览杂志

  索 阅           投 稿        更多杂志