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織物拒水機理

來源:印染在線 發(fā)布時間:2010年05月12日

織物的潤濕就是使水或溶液在織物表面迅速展開。一滴液體滴在固體表面上,會受到液體和固體表面張力(分別用σL和σS表示)以及液固間的界面張力(σLS)的作用,當液滴在固體表面處于平衡狀態(tài)時(如圖4-1),這三種力應滿足下列方程:圖 4-1液滴在固體表面上的平衡狀態(tài)示意 圖4-2 液滴在傾斜或粗糙的固體表面形成的接觸角在拒水整理中可將液體(水)的表面張力(σL)看作常數(shù)。從拒水要求來看,若0°<θ<90°,則液滴部分潤濕該固體表面;若θ>90°,則不能潤濕固體表面,液滴在固體表面上成珠狀。θ越大,潤濕性越差;若θ=0°,則液滴在固體表面擴散(鋪展),固體被液滴完全潤濕。接觸角θ越大越有利于水滴滾動,即σS-σLS越小越好。另一方面,織物拒水性能的好壞也表示了水滴從織物表面離去的難易,可用水滴在傾斜或粗糙的固體表面形成接觸角來說明(見圖4-2)。后退接觸角越大,水滴就越容易從表面脫離,即防水性能越好。纖維種類不同,其接觸角也不同。其中棉和粘膠與水的接觸角較小,習慣上稱為親水性纖維;合成纖維與水的接觸角均較大,故稱為疏水性纖維,其中聚丙烯腈纖維是例外。在纖維中,一般吸濕性和膨潤性小的,其接觸角較大。羊毛的接觸角較大與其表面鱗片的結構有關。但水在各種纖維表面的θ都小于90°,所以都能被水部分潤濕。接觸角并非潤濕的原因,而是其結果,因此有人采用固體的表面能來預測某液體在該固體上的潤濕性能。由于固體表面張力幾乎無法測量,為了了解固體表面的可潤濕性,有人測定它的臨界表面張力(接觸角恰好為0°時該液體的表面張力,可采用外推法求得)。臨界表面張力雖然不能直接表示該固體的表面張力,而是表示了γS-

γLS的大小,卻能說明該固體表面被潤濕的難易。臨界表面張力概念,對于預測對抗某種液體潤濕拒水整理品的化學性能是相當有用的。水具有高表面張力(72.0×10-5N/cm,25℃〕,因此,臨界表面張力為30×10-5N/cm左右的疏水性脂肪烴類化合物,或用表面張力為24×10-5N/cm的有機硅整理劑,可具有足夠的拒水性。

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