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紡織品的“三防”(拒水、拒油、拒污)整理是為了滿足紡織品的某些特殊使用要求而賦予紡織物優(yōu)良的服用性能的特殊整理加工方法。因而“三防”整理的目的性強，效果好，產(chǎn)品的附加值高，深受消費者歡迎[1]。三防劑WKS-C35為有機氟類整理劑具有良好的環(huán)保特性、生產(chǎn)操作的安全性、整理的紡織品無毒副作用和三防功能持久性。

1 三防劑WKS-C35整理原理

三防劑WKS-C35(深圳先進產(chǎn)品)具有以碳氫長鏈為骨架的主鏈和以氟原子為側(cè)基的全氟化側(cè)鏈。全氟化反應(yīng)性側(cè)基和紡織品進行交聯(lián)和固化反應(yīng)，可以把聚合物牢固地固定在紡織品的基體上，把織物表面能降低到油、水、和污漬不能浸潤和穿透纖維的程度。使織物產(chǎn)生防水防油防污的效應(yīng)。

2 結(jié)果與討論

2.1 三防整理工藝

2.1.1 處方

三防劑WKS-C35 X g／L

MgCl2·6H20 20 g／L

滲透劑JFC 5 g／L

HAC 1 mL

2.1.2 工藝流程

浸軋“三防”整理液(二浸二軋，軋余率70％～100％)→預(yù)烘(100℃～110℃，1～5 min，織物要預(yù)烘至完全干燥)→焙烘(150℃～185℃，1～3 min)。

2.2 影響三防整理效果的因素

2.2.1 WKS—C35用量對整理效果的影響

整理劑的用量，對棉織物的“三防”整理效果有很大影響，是整理工藝的基礎(chǔ)。在整理劑WKS—C35用量為2～10g/L的條件下，對棉織物進行“三防”整理，織物的各項指標和用量的變化趨勢見表l：

表1 WRS—C35用量對棉整理效果的影響

WKS-C35用量(g／L)	防水等級	拒油接觸角(&d eg;)	去污值R
2	3	125	49
3	3	130	47
4	4	130	51
5	4	145	59
6	4	150	55
7	5	160	62
8	5	155	68
9	5	160	66
10	5	165	73

注：去污值R：人工模擬污垢配制，按規(guī)定標準測試[2]，

用白度計測洗滌前后污布的白度，計算：R％=(洗后白度-洗

前白度)／(原布白度-洗前白度)×100％

由表1可以看出，隨著WKS—C35用量的增加，純棉織物的“三防”效果明顯的上升。這是因為該三防劑用量提高，含氟整理劑與纖維表面聚合成膜同時也提高，含氟共聚物中的氟烷基能形成暴露與空氣，密集而又定向排列的低界面能層，充分發(fā)揮其拒水、拒油、防污效果[4]。另外,使用大量的整理劑造成織物僵硬表面粗糙，手感不爽滑柔軟降低了它的服用性能，也增加了面料的成本。綜合考慮WRS—C35的用量選9 g／L為宜。

2.2.2 MgCl2·6H20用量對棉“三防”效果的影響

表2催化劑MgCl2·6H20用量對棉整理效果的影響

MgCl2·6H2O (g/L)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
10	4	140	52
14	4	155	56
18	5	165	67
22	5	165	62
26	5	150	59
30	5	160	64

由表2可知，隨著MgCl2·6H20濃度的提高，棉織物的“三防”整理效果也有所增加，但到30 g／L的時候有明顯下降的趨勢，隨著MgCl2用量的增加，高溫下所釋放的M+越多，M+攻擊整理劑分子所形成的質(zhì)子化離子越多，和纖維素分子碰撞生成交聯(lián)鍵的機會將更多，但隨著交聯(lián)鍵的形成，纖維基本單元結(jié)構(gòu)的可移動性變得更差，所以導致織物的斷強及撕強損失率不斷上升。所以，選擇催化劑MgCl2·6H2O的濃度為18 g／L。

2.2.3 軋余率對棉“三防”效果的影響

表3軋液率對棉整理效果的影響

軋余率(%)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
70	4	155	60
75	4	140	65
80	4	145	60
85	5	160	62
90	5	165	66
95	5	160	68
100	4	155	69

由表3可見，隨著帶液率的升高棉織物的“三防”整理效果明顯地提升，當達到一定的程度后就不再變化，反而有所下降。這就說明棉織物“三防”整理效果不會隨帶液率的增加而無限升高，帶液率選18 g／L。

2.2.4 預(yù)烘溫度對棉“三防”效果的影響

表4預(yù)烘溫度對棉整理效果的影響

預(yù)烘溫度(℃)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
100	4	155	58
102	5	160	60
104	4	150	65
106	5	155	64
108	5	165	67
110	4	160	70

由表4可以看出：預(yù)烘溫度在100～110℃的時候整理的效果都不錯，但是溫度過低織物不能完全烘干，在后續(xù)的焙烘中，整理劑發(fā)生泳移不能較好地交聯(lián)成鍵，因而影響了整個的整理效果。過高的溫度使得表面交聯(lián)成鍵速度過快，影響膜的完整性，這樣整理的效果也不理想，所以預(yù)烘溫度選100℃。

2.2.5 預(yù)烘時間對棉“三防”效果的影響

表5預(yù)烘時間對棉整理效果的影響

預(yù)烘時間(min)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
1	4	155	61
2	5	160	65
3	5	165	67
4	5	165	64
5	4	160	62

由表5可見，預(yù)烘時問在2～4 min的時候，“三防”效果最為理想，拒水、拒油、防污都達到的較高水平。

2.2.6 焙烘溫度對棉“三防”效果的影響

有機氟成膜以及與纖維的反應(yīng)，希望在焙烘中完成，因而焙烘溫度的選擇需要考慮有機氟乳液本身的特性。由于有機氟乳液的乳化劑、聚合體所含官能團性質(zhì)不同，故所需的反應(yīng)溫度有所差異，從總體考慮，焙烘首先要求能使乳化劑徹底分解，然后保證有機氟聚合物充分交聯(lián)或反應(yīng)，這就需要一個較高的溫度。焙烘溫度直接影響拒水、拒油、防污效果的好壞，為此我采用的溫度是150～185℃，烘前織物一定要十分干，不能帶濕，否則反應(yīng)不完全，影響“三防”效果。

表6焙烘溫度對棉整理效果的影響

焙烘溫度(℃)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
150	3	135	53
155	3	140	61
160	4	135	58
165	5	155	69
170	5	155	67
175	5	160	63
180	4	150	59
185	4	140	60

從表6可以看出，在溫度為150℃時對整理織物進行焙烘時，根本

起不到防水、防油的效果。因為在150℃以下時，無論焙烘的時間長短，氟系防水劑無法進行交聯(lián)，在溫度為150℃以上焙烘時，隨著焙烘溫度的提高，防水、防油、防污效果明顯提升，但溫度過高反而導致整理效果的下降，相同的“三防”效果在溫度較高的時候，則焙烘時間相應(yīng)地縮短。

2.2.7 焙烘時間對棉“三防”效果的影響

表7焙烘時間對棉整理效果的影響

焙烘時間(s)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
30	4	150	52
60	5	165	61
90	5	165	67
120	5	160	60
150	4	155	64
180	4	160	58

由表7可見，焙烘時間在90s的時候效果最好，這樣整理劑和纖維完全交聯(lián)，在織物表面聚合成膜，其含氟基團有規(guī)則地向外整齊排列，充分發(fā)揮了“三防”效果。

2.3 三防劑WKS-C35整理棉織物的最佳工藝條件

2.3.1 三防劑WKS—C35整理棉織物的最佳工藝

(1)最佳處方

三防劑WKS-C35 9 g／L

MgCl2·6H20 20 g／L

滲透劑JFC 5 g／L

HAC量 1 mL

(2)最佳工藝流程

二浸二軋(90％軋余率)→預(yù)烘(108℃，3min)→焙烘(175℃，1.5 min)

2.3.2 最佳工藝下的三防效果

用2.3.1三防劑WKS—C35整理棉織物的最佳工藝進行實驗，對整理樣品測試的結(jié)果如下：

表8最佳工藝下的“三防”效果

試樣	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
1	5	165	67
2	5	160	64
3	5	165	69
4	4	168	72
5	5	170	66

由表8可見，在此條件下“三防”性能穩(wěn)定，整理效果滿意。但是我們也要考慮到它的耐洗性能、服用性能(強力損失等)下面我們就這問題來進行探討。

2.3.3 耐水洗性能的測試

洗滌條件：洗衣粉2 g／L，浴比：l：30，溫度40℃，洗15 min，烘干溫度60℃。重復洗滌5次、10次后測定布樣的拒水級數(shù)、拒油接觸角、防污值R。

表9耐水洗性能測試

水洗次數(shù)	防水等級	拒油接觸角(°)	去污值R
5	4-5	150	58
10	4	150	55

從圖1可以看出，前面5次水洗的時候，整理效果下降的幅度較大；5次水洗后防水洗效果比較穩(wěn)定，下降幅度趨于平緩斜率變小，這種整理液的防水耐洗性能較好。

2.3.4 強力損失測試

表10整理后強力損失

試樣	斷強損失率(%)	撕強損失率(%)
1	31.7	40.6
2	36.8	43.2
3	34.6	44.7
4	33.7	39.8
5	32.9	42.5
平均值	33.94	42.18

這項指標是在水洗后測定的，斷強損失率平均值33.94％，撕強損失豐平均值42.18％。在造成強力損失的原因主要催化劑MgCl2·6H20，當MgCl2·6H20用量高到足以能形成足夠多的質(zhì)子化整理劑離子，與纖維素分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，并能有效地提高織物的三防效果時，由于MgCl2·6H20在高溫時釋放出酸導致了棉織物的斷強及撕強損失。

3 結(jié)論

(1)研究出三防劑WKS—C35對棉織物的整理最佳工藝條件。

(2)三防劑WKS—C35具有優(yōu)良的“二防”效果以及優(yōu)良的耐水洗性。

(3)WKS—C35對棉織物的整理加工過程中以及成品服用時，無有害物質(zhì)的釋放，十分環(huán)保。