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Oleophobol ZSR

Baygard UFC02

Nuva SRCN liq.

棉針織物氟系易去污整理加工的應(yīng)用探討

李俊蘇州萊德紡化有限公司

許萌張家港新東旭針織染整有限公司

【摘要】本文主要探討了棉針織物的氟系易去污整理。敘述了氟系整理機(jī)理，市場概況，通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，對針織物易去污整理的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)，篩選及性能對比，提出了工藝控制要點(diǎn)，通過總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為氟系易去污整理在針織面料上是一種很好的可行的功能性整理。

【關(guān)鍵詞】棉針織物易去污整理整理劑選擇工藝控制

1 前言

隨著針織服裝面料的功能化、多樣化需求，織物含氟整理劑以其獨(dú)特的表面性能和優(yōu)異的拒水、拒油、拒污、易去污和抗靜電等特性，受到染整行業(yè)的重視。特別是對于棉及其混紡纖維的針織內(nèi)衣或針織運(yùn)動面料，由于人體皮膚表面油脂和衣物、衣物和外界油污物的接觸后易形成明顯的污漬、油漬斑的現(xiàn)象，雖經(jīng)洗滌但很難去除干凈，若反復(fù)多次搓洗，又會對內(nèi)衣造成強(qiáng)力損傷，因此有必要進(jìn)行易去污整理，通過利用含氟化合物對織物進(jìn)行整理后，可賦予織物防沾污、沾污少、易洗滌去污的特性。它特別適用于那些白色或淺色服裝及容易沾污的休閑服、運(yùn)動服等。

經(jīng)全氟化合物防水防油防污整理后的服裝面料，在空氣介質(zhì)中有很好的三防性，但并非不沾油污，在水介質(zhì)中，已被沾污的油污很難去除，且容易在洗滌過程中發(fā)生油污的再沾污，為了提高油污的易洗性，常對纖維進(jìn)行易去污整理。一般織物經(jīng)過易去污整理加工后具有以下特性：（1）防污——排斥污物，使油污物不易沾污到織物上；（2）易去污——油污物即使沾附在纖維上，也能容易通過洗滌等手段使之脫落；（3）防再沾污——洗滌后從纖維上脫落的污物不易再沾附到纖維上。筆者通過對含氟整理劑市場一定程度的了解，經(jīng)過許多的試驗(yàn)和現(xiàn)場的生產(chǎn)控制，從而對棉針織物的易去污整理加工工藝方面提出一些有效地建議。

2 氟系易去污整理機(jī)理

氟系易去污整理的機(jī)理是將油污

/織物的界面變成油污/水和織物/水兩個界面，使織物吸附的油污粒子轉(zhuǎn)入洗滌液中。氟系防污整理是針對油性污垢的一種整理方法，對于疏水性的滌綸織物整理后，表面張力會降低，從而達(dá)到拒油污的作用，目前主要應(yīng)用含全氟機(jī)團(tuán)的化合物，其中全氟基團(tuán)越大，拒油污性能越好，而對于親水性良好的棉纖維而言，其吸水膨化，能將全氟化合物生成的薄膜擠破，破壞了拒油污性能，因此要求整理劑具有耐久性好的防水性能。

含氟易去污整理劑分子中既含有憎油基團(tuán)—全氟烷基丙烯酸酯聚合物，還含有親水基團(tuán)—羧基、羥基、聚氧乙烯鏈等。經(jīng)整理后的織物在空氣中，全氟烷基鏈段定向排列在纖維表面，它們排斥水性和油性污物，使之不易沾污。一旦污物沾附織物，在水洗液中，親水性鏈段定向排列在纖維與液體的界面上，吸引水分子，提高了易去污性能。在水洗后烘干時，親水鏈段脫水、氟烷鏈段重又回到主要地位，再度呈現(xiàn)良好的憎油性能。

用聚全氟丙烯酸酯整理織物雖然有較好的拒污性，但一旦沾污卻不易去除，也容易被洗滌液中的油污再沾污。從一些國內(nèi)外研究文獻(xiàn)來看，部分是用氧化乙烯和具有全氟化烷支鏈的丙烯酸的嵌段共聚物處理織物。前者具有親水性，后者在空氣中排列在纖維表面拒油沾污，從而產(chǎn)易去污效果。

3 應(yīng)用試驗(yàn)

3.1 整理劑選用

目前市場上，含氟織物整理劑的主要是一些國外公司，包括3M、杜邦、朗盛、大金、旭硝子等，而國內(nèi)公司的大多數(shù)產(chǎn)品基本上都是國外濃縮品稀釋后或者添加后的結(jié)果。我們將選擇下列含氟易去污整理劑來進(jìn)行試驗(yàn)，見表1。

表1 含氟易去污整理劑主要生產(chǎn)廠商及商品名

生產(chǎn)廠商	商品名	備注
亨斯邁（原Ciba）	OLEOPHOBOL ZSR	可申請Dupont Teflon（特氟?。┑跖?/p>
3M	PM-490	可申請Scotchgard（思高潔）吊牌
朗盛	Baygard SOC；UFC02	可申請Baygard（易保潔）吊牌
日本大金	UNIDYNE TG-991	目前無吊牌
日本旭硝子	ASAHI GUARD AG-780	目前無吊牌
科萊恩	Nuva SRCN liq.	可申請Nuva吊牌

3.2 織物規(guī)格

32S全棉針織網(wǎng)眼布或全棉平紋針織汗布（染色成品）

3.3 試驗(yàn)設(shè)備：

試驗(yàn)軋車（瑞比）、小樣定型焙烘機(jī)（瑞比）

3.4 試驗(yàn)流程：

浸軋（一浸一軋，軋余率80%）→熱風(fēng)烘干（100℃）→高溫定型（170℃，40秒）→測試指標(biāo)→洗滌→測試指標(biāo)

3.4 試驗(yàn)工藝：

3.5測試方法

3.5.1拒水性能測試

按AATCC-22-2001標(biāo)準(zhǔn)和測試方法，淋水性分為50 -100分，100分表示織物表面完全不沾水珠和無潤濕，測兩次。

3.5.2拒油性能測試

按AATCC-118-2002標(biāo)準(zhǔn)和測試方法，8級評分，等級越高表示拒油性能越好，依次減弱。

3.5.3易去污性能測

試

按AATCC-130-2000標(biāo)準(zhǔn)和測試方法，分為1-5級，級別高的效果好，測試用油為玉米油。

3.5.4其他污物的去污能力測試

配制污物試劑，一般選用醬油、咖啡、柳橙汁或是廢機(jī)油，吸取污物試劑0.1cc滴在測試布上，用PE膜覆蓋，再放置5公斤的重物，在50℃環(huán)境下重壓1小時，然后移開重物，拿掉PE膜，用家用滾筒洗衣方式水洗后觀察污物是否去除。

評定方法：將測試布片置于不反光的瀝青質(zhì)桌面，此桌面一端預(yù)先放有沾污標(biāo)樣，從30英寸遠(yuǎn)的距離去測試布片上殘留的油污與沾污標(biāo)樣的對比效果，進(jìn)行評級。級別范圍為1-5級，5級最好。

3.5.5洗滌方法

洗后拒水測試的試樣制備：用家用滾筒洗衣機(jī)在40℃下洗20次，然后烘干、熨平（135℃），使用的洗滌劑是汰漬洗衣粉。

4 工藝試驗(yàn)

4.1不同整理劑的易去污整理效果比較

將選用試驗(yàn)的幾種易去污整理劑，見表2，對全棉針織染色汗布進(jìn)行浸軋整理，高溫定型均為170℃、時間60秒。試驗(yàn)后，經(jīng)過比較染色色光變化情況，發(fā)現(xiàn)這幾種整理劑都有不同程度的變化，從低到高依次是：4＜7、3＜1＜2、5、6

整理后的織物分別選用一些污物進(jìn)行去污效果測試見表3。

從表3中可以看出，棉針織布經(jīng)過整理后對不同的污物所得到的易去污性能亦有所不同，大部分的整理劑對于咖啡、廢機(jī)油等有一定的效果，而對于一些食品類污物（醬油、咖喱醬、芥末等）有些整理劑的效果一般，其中朗盛UFC02、SOC，科萊恩 SRCN 的結(jié)果比較突出。

表2 選用部分整理劑對不同污物的去污測試

整理劑名稱和用量g/l	1	2	3	4	5	6	7 <
Oleophobol ZSR	40
PM-490		50
Baygard SOC			40
Baygard UFC02				40
ASAHIGUARD AG-780					50
UNIDYNE TG-991						50
Nuva SRCN liq.							50
整理液PH	5.8	6.0	5.5	4.5	6.2	6.0	4.5
染色色光變化情況	++	+	+++	++++	+	+	+++

注：++++為變色最低，+為變色最高，中間依次變化

表3 選用部分污物去污情況測試結(jié)果（一次洗滌后）

污物名稱	1	2	3	4	5	6	7
咖啡	3	3-4	3-4	4	3	3	3-4
醬油	2-3	3	3	3	2-3	2-3	3
柳橙汁	3-4	3	3-4	4	2-3	3	3-4
咖喱醬	3	2-3	3-4	3-4	2-3	3	3
芥末	2-3	2-3	3	3	2-3	2-3	2-3
廢機(jī)油	3-4	3-4	4	4-5	3	3	4

4.2整理液的PH對整理效果的影響

我們分別對選用試驗(yàn)的整理劑在加工中，選擇不同整理液PH值（以4、5、6三檔），再進(jìn)行拒水拒油去污性能測試，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)三防易去污整理液的PH值，直接影響到拒水拒油效果，大部分整理劑的最佳PH值在5-6之間，各項(xiàng)性能結(jié)果見表4，其中朗盛UFC02、科萊恩 SRCN 在整理液中對PH的依存性比較穩(wěn)定，對各項(xiàng)性能的影響是最小的。

4.3織物的PH對整理效果的影響

在7種含氟易去污整理劑中，選用Oleophobol ZSR、 Baygard UFC02 、Nuva SRCN 三種整理劑，進(jìn)行布面的不同PH值對三防易去污性能的影響測試，來確定應(yīng)該把布面的PH值控制在什么范圍，見表4、5。

從表6中可知PH值對三防易去污性能有一定的影響，在進(jìn)行整理之前，對織物的PH值控制一般在6-7為佳。

表4 整理液PH對三防易去污效果的測試結(jié)果

整理劑名稱	整理液 PH <	拒水性能	拒油性能	易去污性能
初始	洗滌5次	初始	洗滌5次	初始	洗滌5次
Oleophobol ZSR	4	90	80	5-6	4	3-4	2-3
5	90	90	5-6	4	3-4	2-3
6	100	90	6	4-5	4-5	3-4
PM-490	4	80	80	5	3-4	4	2-3
5	90	80	5-6	4-5	4	2-3
6	100	90	5-6	4-5	4-5	3
Baygard SOC	4	100	80	6	5	4	3-4
5	100	90	6-7	5-6	4-5	4
6	100	80	6	5	<	4
Baygard UFC02	4	100	90	6	5	4-5	3-4
5	100	100	6-7	6	5	4-5
6	100	100	6-7	6	5	4-5
ASAHIGUARD AG-780	4	90	70	5	3-4	3-4	2-3
5	100	80	5	3-4	3-4	2-3
6	100	90	5-6	4	4	3
UNIDYNE TG-991	4	90	70	5	3-4	3-4	2-3
5	90	80	5	3-4	3-4	2-3
6	100	90	5-6	4	4	3
Nuva SRCN liq.	4	100	80	6	5	4	3-4
5	100	100	6	5-6	5	4
6	100	90	6	5-6	5	4

注：整理劑的試樣用量按照表2中所示

表5 選用部分整理劑對不同布面PH值的試驗(yàn)

表6 選用部分整理劑對不同布面PH值的性能測試

	初始	洗10次	洗20次
拒水	拒油	易去污	拒水	拒油	易去污	拒水	拒油	易去污
1	80	4-5	3-4	70	4-5	3	-	-	-
2	90	5	4	90	5	4	-	-	-
3	90	4-5	3-4	80	4-5	3-4	-	-	-
4	90	5	4	80	5	3-4	60	4	2-3
5	100	6	4-5	100	6	4	80	4-5	3-4
6	100	5-6	4	90	5-6	3-4	70	4-5	3

5 生產(chǎn)實(shí)踐

5.1 大生產(chǎn)織物規(guī)格：32S全棉針織網(wǎng)眼染色布（張家港新東旭針織染整有限公司提供）

5.2 工藝流程：

待整理染色布（檢測布面PH）→ 浸軋整理液（整理液調(diào)節(jié)PH）→ 拉幅烘干→ 定型普

5.3整理液配方：

含氟易去污整理劑UFC02 40 g/l

氟素增強(qiáng)劑 10 g/l

配套柔軟劑 20 g/l

5.4工藝條件：

待整理染色布面PH控制在6左右，浸軋整理液PH調(diào)節(jié)在5左右。一浸一軋，軋余率75%，烘干溫度：100-110℃，定型溫度150-160℃，定型時間60秒

5.5 生產(chǎn)控制對整理的要求

5.5.1 在進(jìn)行整理之前，必須對加工織物進(jìn)行充分洗滌，去除殘留在織物上的水解染料、鹽、勻染劑、滲透劑、固色劑等所有可能對整理劑產(chǎn)生影響的物質(zhì)，保證在整理之前完全無油，才能達(dá)到效果。

5.5.2 染色后不進(jìn)行柔軟處理，不能沾污；以保證整理之前布面沒有柔軟劑及污物，否則會影響整理效果。

5.5.3 在進(jìn)行整理軋整理液之前，必須完全清潔整理設(shè)備，將軋槽、軋輥槽洗干凈，化料、送料不能用使用已久的儀器，以免設(shè)備上的表面活性劑沾附在布面上影響整理效果。

5.5.4 正確的化料方法，將預(yù)先稀釋易去污整理劑和添加劑依次加入含醋酸的

料槽中，加水至所需量，攪拌均勻，調(diào)節(jié)好所需的最佳PH值。稀釋調(diào)配工作液溫度應(yīng)控制在室溫至40℃之間，整理液溫度也不宜超過40℃。

5.5.5 嚴(yán)格控制定型溫度和時間，否則會影響易去污整理劑在織物表面的成膜效果，降低去污效果。

5.6測試結(jié)果

<

4

	拒水性	拒油性	易去污性	其他污物去除性能
咖啡	廢機(jī)油
初始	100	6-7	4-5	4-5	4-5
洗滌五次測試	100	6-7	4-5	4-5	4-5
洗滌十次測試	90	5-6	5	4	4
洗滌二十次測試	80	5	5	3-4