四防整理剂,纺织防水剂,防水防油污整理剂,防污剂,防水防油防污整理剂
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Moisture Pick-up and Quick Drying AgentHMW8871 [Features and advantages]Features AdvantagesExcellent in sweat absorption and permeability Can strengthen the ability of emit sweat,so make body feel cool and comfortableSoil-Release property No absorption effect from dustsHydrophility and AntistaticpropertyMake hydrophobic fiber into hydrophilic Environmental friendly andSafeNon-toxic and non-irritating to skinto bodyNo influence on the quality offabricNo influence on shade and no strength reduction Substantivity to chemical fiberlike polyesterCan formed covalent bond with –OH, -NH2Good compatibility Easy to use ,and take the same bath with anti-UV、flame retardant、anti-bacteria、resin finish agent基本性状外观乳白色液体离子性非离子性PH 值 5~7溶解性易分散于水密度 1.04闪点 >100℃[Property]Composition Block copolymer of polyethylene glycol and polyethylene glycol isophthalateAppearance Colorless and semitransparent liquidIonicity Non-ionicPH-value5-7Solubility Easily soluble in waterRelative density 1.04Flash point>150°C[Applied note]We suggest use absorption sweat permeability finishing agent HWM8871 by padding or dipping in high temperature pressure condition.Padding process:Padding(HWM8871:20-50g/l,expression:70-80%) Drying (80-110℃) Curing(180-190℃×30s or 150℃×2-3min)Dipping process:Dipping :( HWM8871:2-5%o.w.f, bath ratio 1:10, 130℃×30-60min) DryingExplanation:It also can be taken the same bath with disperse dyes.Herst quality certificate:You can receive the Herst quality certificate, if you agree on a simple contact and the products fit Herst standard. Please get the Herst quality certificate contract documentary.Packaging and storage:25kg120kg in a barrel. Keep in cool warehouse, above 0℃, and storage life for one year.。
防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展中国纺织科学研究院谢孔良【摘要】本文综述了防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展,重点讨论了有机氟系列防水、防油、防污多功能整理剂的结构特征、联合增效效应、结构与性能的关系和发展方向,并对今后工作提出了建议。
1.前言根据国内外纺织品的发展趋势和人们生活的需要,技术含量高的多功能产品越来越受人们的重视。
越来越多的纺织品如服装面料、无纺布、装饰用纺织品、地毯、产业用纺织品等迫切要求进行同时具有防水、防油、防污等多功能整理,而又不改变织物在透气、透湿等方面的性能,这方面的后整理已引起人们的关注。
在防水领域里,我国目前使用的防水剂主要有以下几种类型:①石蜡一铝皂,由石蜡、硬脂酸铝皂等配成的乳液②吡啶季胺盐和硬脂酸铬络合物③羟甲基三聚氰胺衍生物④有机硅型防水剂⑤聚醚、聚氨酯系列⑥有机氟系列以上几种防水剂真正起到防水、防油、防污性能而又具特效作用当属有机氟系列,实际上,随着近年来有机氟工业的发展,有机氟精细化学品和含氟功能性高分子材料已经成为新兴氟化学领域的重要分支,含氟织物整理剂是有机氟精细化学品代表之一。
由于有机氟织物整理剂能够赋予织物以优异的拒水、拒油、防污、抗静电等特性,因此这一领域的研究工作非常活跃,本文重点论述这类整理剂的结构特征和研究进展。
2.有机氟织物整理剂的性能特征氟是元素周期表中电负性最强的元素,碳氢键上的氢被氟取代后,键能增加16.5kcal/mol(C—H键能为99.6kcal/mol,C—F键能为116kcal/mol)。
由于氟原子的共价半径为0.64Å,略大于氢原子,相当于C—C键长1.31 的一半,因此氟原子可以把碳链很好地屏蔽起来,保持高度的稳定性。
同时,由于碳氟键距短(C—F为1.317Å,C—C为1.766Å),表面能低,因此就显示出各种各样的特殊性能,主要表现如下:①一般的表面活性剂溶于水时,可将水的表面张力下降到30dyn/cm左右。
新型防水防油防污整理剂
谢家泽
【期刊名称】《纺织导报》
【年(卷),期】1990(000)015
【摘要】联邦德国赫司特公司近年来推广使用一种新型的含氟化合物的防水防油防污整理剂,商品名为NuvaF、NuvaFH。
经用NuvaFH15克/升浸轧和焙烘的涤/棉细府绸,即可使油污和水污从织物表面上自动脱落或轻易拭掉而不渗入纤维。
防水性(喷淋法)达10O分,经40℃水洗3次后仍
【总页数】1页(P13-13)
【作者】谢家泽
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TS1
【相关文献】
1.环保三防整理剂AG-E081对毛织物防水防油整理的研究 [J], 楚久英;王亚丽
2.涤盖棉防静电和防水、防油、防污三防整理工艺 [J], 柴化珍;马学亚;冯森
3.含氟防水油防污织物整理剂概况 [J], 肖刚
4.氧瓶燃烧-离子色谱法测试防水防油整理剂中的氟含量 [J], 冯亚丹; 缪宇龙
5.防水、防油、防污“三防”功能性牛仔服装 [J],
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PFOS的禁用与含氟防护整理的动向杨栋樑全国染整新技术应用推广协作网原载:第七届全国印染后整理论文集(2008.12);一、问题的由来美国杜邦公司是最早企图利用含氟聚合物赋予纺织品新的防护(拒水、拒油-防污和易去污)功能的尝试,而3M公司(Minnesota Mining Monufactering)则是首先实现含氟共聚物成为防护功能整理(Scotchgard Protector)商品化。
据称:这类防护功能整理剂的开发创意,来源于一个偶然现象。
即在1953年某一天,年轻的化学家Petery Sherman不小心将某种氟化合物液体洒在新买的网球鞋上,随后发现网球鞋在穿用过程中不易被沾污;3M公司对这一发现的现象进行了深入的研究。
由Petery Sherman 和Sam Smith共同研究,终于在1956年研发成Scotchgard Protector商品,此后,其应用范用逐渐向皮革,造纸等领域推广。
由应用含氟化合物的面影响生态环境受到指责的,最早在氟烷烃(即氟利昂)使臭氧层出现空洞,并不断扩大而引起世界各国的极大关注。
从上世纪90年代起,由于禁用氟利昂使家用冰箱的制冷技术逐步向无氟制冷技术方向发展。
进入二十一世纪以来,美国环境保护署基于对环境管理以及对人体键康考虑,中止了全氟辛基磺酸化合物(Perfluorooctane Sulfonates PFOS C8F17SO3-)的生产和使用,并注意到美国杜邦公司生产的不沾锅中,含有可能使人体致癌的有机氟化合物问题。
随后,各国对PFOS的毒理性与生态性进行了深入的研究。
欧洲议会,于2006年12月27日发布"限制全氟辛基磺酸化合物(PFOS)销售及使用的指令"(2006/122/EC),并重申欧洲议会于2006年10月25日通过的有关PFOS的限量规定,将于2007年12月27日前成为各成员国的国家法律,同时,2008年6月27日起实施。
纺织品的功能性整理技术研究与应用分析在现代社会,纺织品不再仅仅是满足基本的遮体和保暖需求,人们对其功能性提出了越来越高的要求。
功能性整理技术的出现和不断发展,为纺织品赋予了更多独特的性能和价值。
本文将深入探讨纺织品功能性整理技术的研究现状,并对其应用进行详细分析。
一、功能性整理技术的分类1、防水防油整理这种整理技术使纺织品表面形成一层低表面能的薄膜,水滴和油滴难以在其表面润湿和渗透。
常见的防水防油整理剂有含氟化合物和有机硅等。
经过处理的纺织品,如户外运动服装、厨房用纺织品等,能够有效地抵御雨水和油污的侵袭,保持干爽和清洁。
2、抗菌防臭整理通过在纺织品中添加抗菌剂,抑制细菌、真菌等微生物的生长和繁殖,从而达到抗菌防臭的效果。
常用的抗菌剂有银离子、季铵盐类和壳聚糖等。
抗菌防臭纺织品在医疗、卫生、运动等领域具有广泛的应用,能够减少异味产生,降低感染风险。
3、抗紫外线整理紫外线对人体皮肤有一定的伤害作用,抗紫外线整理技术可以使纺织品有效地阻挡紫外线的穿透。
通常采用添加紫外线吸收剂或反射剂的方法,如二苯甲酮类、苯并三唑类化合物等。
此类纺织品如防晒服、遮阳伞等,能为人们提供更好的紫外线防护。
4、阻燃整理为了提高纺织品的防火性能,阻燃整理技术应运而生。
通过在纤维或织物表面施加阻燃剂,改变其燃烧性能,延缓火焰蔓延,减少火灾危害。
常见的阻燃剂有无机阻燃剂(如氢氧化镁、氢氧化铝)和有机阻燃剂(如磷系、氮系化合物)。
5、吸湿排汗整理使纺织品具有良好的吸湿和排汗功能,能够快速吸收人体汗液并将其扩散到织物表面蒸发,保持皮肤干爽舒适。
常用的方法有对纤维进行改性处理或使用特殊的织物组织结构。
运动服装和内衣等常采用这种整理技术。
二、功能性整理技术的原理1、物理作用通过在纺织品表面形成物理屏障,如薄膜、涂层等,实现防水、防油、抗紫外线等功能。
物理作用通常不改变纺织品的化学结构,但可能会影响其手感和透气性。
2、化学作用整理剂与纤维发生化学反应,形成共价键或离子键结合,从而赋予纺织品特定的功能。
荷叶效应与拒水拒油织物董旭烨(西安市西安工程大学710048)[摘要]:介绍了拒水拒油的基本原理,织物获得拒水拒油性能的途径以及测试织物拒水拒油性能的方法。
[关键词]:拒水,拒油,织物,荷叶效应前言拒水拒油织物是纺织产品不断向高性能、多功能发展的一种功能化织物。
这种织物在服装、装饰、产业等领域应用的重要性已被人们逐渐所认识。
它作为服装既能抵御雨水、油迹、寒风的入侵和保护肌体,又能让人体的汗液、汗气及时地排出,从而使人体保持干爽和温暖。
同时,应用在装饰、产业领域中的具有拒水拒油功能的餐桌布、汽车防护罩等也备受青睐。
因此它具有广阔的发展前景。
1 拒水拒油机理拒水和拒油都是以有限的润湿为条件和前提的,表示在静态条件下,反抗水和油污渗透作用的能力。
因此,要讨论织物拒水和拒油机理,就要从润湿理论出发。
润湿是指水或其他液体在固体表面扩展的过程,当液体在固体表面不能铺展时,在固体表面就呈现一定的形状。
通常用接触角θ来表示液-固界面的特性。
1.1 接触角当液体在固体表面不能铺展时,则液体以一定形状停留于固体表面,由固体表面和液体边缘切线形成一个夹角θ,(见图1-1)这个角称为接触角,用来表示液体对固体的润湿性能。
(a)θ=0°(b)0°﹤θ﹤90°《河北纺织》2006 年第三期专题研究20(c)90°﹤θ﹤180°(d)θ=180°图1-1 接触角从上图所示的接触角大小比较容易判断出润湿状态:当θ=0°时,液体完全润湿固体,无拒水作用;当0°<θ<90°时,液体部分润湿固体,有一定的拒水作用;当90°<θ<180°时,固体表面稍被润湿,拒水作用一般;当θ=180°时,固体完全不被润湿,拒水作用优良。
1.2 临界表面张力液滴在固体表面上受到下列平衡力的作用,三相交界点的合力为零。
液滴在固体表面上的接触角主要决定于固体和液体的表面能以及液体与固体的界面能。
聚酯等合成纤维疏水性强,易带静电,污垢的沉积也就变多,而且油性污垢也会牢固地附着在织物上,导致污垢难以除去和洗净;纤维素纤维由于经过树脂、柔软整理,其亲水性降低,甚至变成了拒水性。
易去污整理剂HSR2718为本公司开发的用于聚酯纤维、聚酰胺纤维、T/C和毛/涤织物的耐洗型吸水SR(SR∶Soil-Release)剂。
它可以使整理后的织物具有亲水性,不易沾附油污或者沾上去的污迹容易洗掉,那么纺织品的服用性和舒适度将大有提高,同时也不会改变织物的天然外观和手感,使衣物真正实现“易打理”。
目前已广泛用于油田工作服、家纺、运动服、职业装、休闲服(T恤、衬衣、帽等)、内衣、袜子、毛巾等。
韩笑涤棉易去污整理织物的生产与评测翟保京王贤瑞贾景文武生春孙冰(邯郸新维印染股份有限公司技术中心,河北邯郸,056016)【摘要】从涤棉易去污整理织物的生产实践出发,对染料选择、色光控制、助剂选择和整理工艺等各关键要点进行分析,同时介绍了相关领域内的测试方法。
【关键词】易去污整理生产工艺标准测试1.前言涤棉混纺织物长久以来一直是纺织品生产的一个大类。
由于其中的涤纶组分具有疏水性和亲油性,故涤棉混纺织物在服用过程中易于沾染油污,在干燥情况下易产生静电而吸附尘土,并且在洗涤时油污不易洗净还有再污染现象。
通过易去污整理,可以改善涤棉混纺织物的服用性能,提高其产品档次。
2.工艺流程原布→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→定型→染色→易去污整理→下付3.工艺要点3.1染色3.1.1染料的选择长车轧染生产涤棉混纺织物一般采用分散/活性或分散/士林染色工艺。
由于易去污整理后尚需高温处理,所以分散染料热溶染色时应尽量选用具有高升华牢度的高温型分散染料,以保证最终产品的各项色牢度。
当遇到一些漂亮的颜色,不得不使用低温型分散染料时(如分散红3B),则在易去污整理时,必须降低焙烘温度,而以延长焙烘时间作为补偿。
3.1.2色光的控制色光的控制在易去污整理织物的生产中至关重要。
毛织物后整理及其整理剂简单介绍了毛纺面料的柔软整理、拒油防污、防缩及卫生整理所采用的整理剂的作用机理及其整理工艺。
[关键词] 毛织物整理整理剂 / TS 1951. 概述当今,随着消费水平及毛织物后整理技术的不断提高,毛纺织面料的品种层出不穷。
这不是单一纺织技术能达到的,而是纺织、化工、高分子材料及生物工程等各方面技术的集合,尤其在后整理技术上表现最为突出。
因而,毛纺织面料的后整理技术及各种整理剂的应用正受到毛纺界人士的高度重视。
传统的毛织物整理都归结为湿整和干整两大类。
受这一传统观念的影响,在设备的排列上一些老厂家把轧液机安装在湿整车间,而烘干机安装在干整车间。
这样的安装排列形式极不利于现代毛织物后整理工艺技术的发展,对后整理效果的展现也极为不利,而且容易产生许多疵病。
以柔软整理为例,现今常用的氨基改性有机硅微乳柔软剂如果在湿整车间轧液,落布后再送到干整车间烘干,由于落布时的堆放,工作液聚集就会造成前后织物的手感不一,有时还会出现柔软横档。
??目前,毛纺面料生产所采用的整理工艺主要有柔软整理、拒油防污、防缩、抗静电及卫生整理。
2. 整理剂及其应用2.1 柔软整理2.1.1 柔软整理剂现在各厂家在毛纺面料的生产中大多选用双氨基改性氨基有机硅微乳柔软剂和硬脂酸酰胺柔软剂类。
应用时可根据面料风格的不同选用2类中的一种。
亦可将2种柔软剂以不同的比例混合。
前者的特点是滑爽为主,其乳液颗粒很细,粒度在1μm左右,分子可进入纤维内,因而被人们称为纤维内柔软剂。
当厂家生产时可直接采用低分子有机硅单体以乳液聚合法生产的高浓度(30%)柔软剂,其粘度低,粒子更细,对织物整理后更能体现其风格特点。
后者可赋予织物丰富柔软的手感,但面料的滑爽性不如前者。
因此,对于高支的薄形面料可用前者或两者混用而前者比例较高的工作液进行整理。
2.1.2 整理工艺 (1)工作液组成 AV-910 氨基改性有机硅微乳柔软剂1~3 g/L 渗透剂 1 g/L (2)工艺40℃以下二浸二轧(轧余率70%左右)-烘干即可。
基本性状组 分 含氟有机化合物外 观 乳白色液体PH 值 酸性离子性 弱阳离子比重(at20℃) 1.06kg/l溶解性 易溶于水[Property] Chemical compositionOrganic compound contains fluorine Appearance Milky liquidPH-valueAcidity IonicityLight cation Density at 20℃ 1.06kg/lSolubility Easily soluble in water. 特 征 优 点1、适用范围广广泛适用于天然纤维、化学纤维和混纺织物2、自交链型拒水拒油剂在高温下处理时可产生拒水拒油薄膜,耐洗效果好,不影响织物手感3、良好的加工相溶性可与防紫外、阻燃、抗菌整理等同浴整理4对织物的白度、色光、强力、手感和吸湿透气性无不良影响5、对消费者安全卫生无毒安全,对皮肤无刺激性。
无需使用含有甲醛的架桥剂,符合生态纺织品的要求[Features and advantages]FeaturesAdvantages Wide application rangeSuitable for natural 、chemical fiber and mixture fabric Reactive finishing agentBorn membrane at high temperature. Resistant to wash. No influence on hand. Good compatibility Finish with anti-ultraviolet rays 、flame retardant 、anti-bacteria.No influence on the quality of fiber No influence on whiteness, luster, strength, hand, absorption and porous-property.SafeNon-toxic and non-stimulation to skin拒水拒油整理剂HS1100处理织物的方法通常为浸轧法,具体用量、用法根据织物的品种、密度、克重而定。
织物后整理助剂的种类纺织助剂真的能帮助提高印染和印花的效果,让加工更容易,简化工艺过程,降低生产成本,还能让纺织品有很多优秀的性能,提高产品质量。
在纺织印染中,常用以下几类化工助剂:1.染色助剂:包括分散剂、固色剂和匀染剂。
分散剂主要用于分散染料和还原染料印染时添加,可以保护胶体,以保证染色均匀,防止色斑。
固色剂在染色前后采用固色剂处理,用于染料、酸性染料以及活性染料染色时,可提高给色量和提高染色的牢固程度。
匀染剂主要有天然纤维匀染剂、合成纤维匀染剂和混纺织物匀染剂等,能使染料缓慢被纤维吸附或可使深色部分染料向浅色部扩散,不降低染色坚牢程度。
2.其他助剂:纺织印染中还会使用到其他助剂,包括渗透剂(减低溶液的表面张力,使纤维易被润湿渗透)、洗涤剂(起洗涤作用,使织物上的污物易于去除,常用作煮漂助剂)、烧碱(NaOH)(强碱,作棉布煮练剂,亦可作剥色助剂,用后应用酸中和方可洗清)、纯碱(碳酸钠Na2SiO3)(作软水剂,T/C织物煮练助剂及活性染料固色剂)、小苏打(碳酸氢钠NaHCO3)(可作活性染料固色剂)、磷酸三钠、六编磷酸钠、硅酸钠(Na2SO4)(作棉布煮练助剂,亦可作双氧水漂白的稳定剂)、双氧水(H2O2)(漂白剂,对织物起漂白作用,也可作脱氧剂)、亚硫酸钠(Na2S2O3)(作棉织物煮练助剂,防止棉织物脆损,亦可作残氧中和剂及去氯剂)、硫化钠(Na2S)(硫化染料染色助剂,使硫化燃料充分还原溶解)等。
这些化工助剂的应用有助于提高纺织品的质量、赋予纺织品更好的功能,如柔软、防水、防油、颜色均匀等性能。
3.柔软剂:柔软剂是纺织品整理过程中常用的一种助剂,其作用是提高纺织品手感的柔软性,使织物更加光滑舒适。
柔软剂有多种类型,如硅油柔软剂、阳离子柔软剂、非离子柔软剂、复合柔软剂等。
4.平滑剂:平滑剂是一种能使织物表面平滑、降低表面粗糙度的助剂。
平滑剂可以增加织物的光泽度,提高织物的外观质量。
平滑剂有乳液平滑剂和粉状平滑剂两种。
纺织加工化学知识点总结一、纺织品的化学成分纺织品是由纤维组成的,纤维又可以分为天然纤维和化学纤维。
天然纤维包括棉、麻、羊毛、丝等,而化学纤维包括聚酯纤维、锦纶纤维、腈纶纤维、腈纶纤维等。
纺织品中的纤维主要是由纤维素、蛋白质或合成聚合物组成的。
1.1 纤维素纤维素是植物细胞壁的主要成分,包括α-纤维素和β-纤维素。
纤维素的化学式为(C6H10O5)n,是由葡萄糖分子通过β-1,4-链连接而成。
纤维素是棉、麻、木质纤维等天然纤维的主要组成成分。
1.2 蛋白质蛋白质是动植物细胞内的主要成分,也是丝绸等天然纤维的主要组成成分。
蛋白质的化学式为(CnH2nO2N2)n,是由20种氨基酸通过肽键连接构成的。
1.3 合成聚合物合成纤维(也称为化学纤维)是人工合成的纤维,其化学成分主要是聚合物。
常见的合成纤维包括聚酯纤维(如涤纶)、聚酰胺纤维(如锦纶)、聚丙烯腈纤维(如腈纶)、聚丙烯纤维(如丙纶)等。
二、纺织品的染色技术染料是用于给纺织品着色的化学物质。
染料可以分为天然染料和合成染料。
天然染料包括植物染料、动物染料和微生物染料,而合成染料主要是由化学合成而成的。
2.1 染色方法(1)浸染法:将染料溶液浸泡在纺织品中,使染料渗透到纤维内部。
(2)印染法:将染料直接印在纺织品上,常见的印染技术有丝网印花、热转印、数字印花等。
(3)溃染法:通过催化剂或还原剂的作用,使染料在纺织品表面生成色素。
2.2 染色条件(1)温度:染色温度可以影响染料的渗透速度和染色均匀度。
(2)pH值:染色液的pH值对染色效果有显著影响,不同染料的最佳pH值各不相同。
(3)时间:染色时间可以影响染料与纤维的结合程度和染色均匀度。
2.3 染色助剂染色助剂是用于改善染料与纤维之间的相容性,提高染色效果的化学物质。
染色助剂包括分散剂、助流剂、固色剂、还原剂、催化剂等。
三、纺织品的整理技术纺织品的整理是指在染色、印染后,通过一系列工艺手段将纺织品表面的颜色、手感、外观等进行调理和修复的过程。
“功能”性整理功能整理:通过特殊的化学助剂作用于织物表面,赋予织物特殊的效用的一种整理方式。
1.防水整理1.1防水整理:利用防水剂作用于织物上,使织物表面形成对水的表面张力降低,形成织物表面拒水的一种整理方式,通过高温焙烘170℃×3min,使之在织物表面固着,提高耐洗性。
1.2助剂类别:硅系、氟系两类。
硅系一般初始状态尚好,但不耐水洗,一般在五次以内,有的不耐洗。
价格也不相同,氟系的初始状态较好,一般耐10次以上水洗,同时具有防油功能,成本较高。
1.3工艺流程:染色布(半漂布)→浸轧烘干→焙烘→预缩→成品(注意布身的PH值:弱酸性,洁净度:不含表面活性剂)1.4指标和价格:1.5检测标准:AATCC-193-2004拒水性测试(滴水法):本测试用以确定处理后布料对液体的耐湿性能。
将具有不同表面张力的水、醇混合溶液滴在布料表面,观察润湿表面的扩展。
本测试提供了一种耐水性沾污染的大致评估方法。
一般来说,耐水级别越高,处理后布料耐水性沾污物性能越好。
标准测试溶液的成分如表1所示。
测试步骤:1. 将待测布正面向上放置于水平板上的白纸中央。
开始时以一号测试液进行测试,在待测布面的3个点上小心地将待测液滴成5毫米直径的圆形或约0.05毫升的量3。
2. 以45°观察这些滴点约10秒钟。
3. 如果3个点中至少有两点未渗透或润湿织物纤维,则请用2号测试液滴于其邻近地方,并重复第2步骤4. 持续此步骤,直到三个点中至少有两点渗透为止。
若所使用的测试液号码越高,且织物的三个点中至少有两点未湿透或现出中心,则其抗水等级越高。
••AATCC-22-2001沾水度检测方法:洒水法2.“三”防整理2.1“三防”包含的内容是:防水、防油、防污。
防水、防油可以检测一般为初始:W/O :6/5,10次水洗后:4/3,为合格,防污是概念,无指标。
通过高温焙烘170℃×3min ,使之在织物表面固着,提高耐洗性。
防油防水整理剂HS1100是以纳米含氟高分子材料为主要成分的拒水拒油整理剂,适用于天然纤维、化学纤维,及混纺织物的三防整理。
处理后的织物具有优异的防水、防油、防污的效果;同时赋予织物丰厚的手感,使织物远离各种有害细菌及污染。
HS1100一般采用于浸轧——焙烘工艺,对织物的手感与色泽影响低;且对人体安全,对皮肤无刺激、透气舒适;耐水洗和干洗。
目前广泛应用于雨具、风衣、油田工作服、台布、帆布、帐篷及包装用布等。
多家权威检测机构一致证明: HS1100整理后的织物拒水性可达到90分以上;拒油性可达到4级;无芳香胺残留物;无PFOS和APEO;PFOA的含量<1ppm。
韩笑含氟防水防油剂1 前言自本世纪初人造纤维工业化生产以来,至今化纤已占了纺织纤维中的五成以上。
其中,涤纶产量又占了化纤产量的一半以上,因此涤纶是纺织用化学纤维中左右全局的最大一个品种。
近年来,随着涤纶细旦、超细旦纤维的迅猛发展,除了在仿真丝薄型服装面料方面应用广泛之外,用于装饰和产业方面,如:帐篷、高性能清洁布、汽车,飞机等内装饰布、地毯、沙发面料、墙布等也愈来愈广泛。
而随着科学技术的发展,纺织产品向功能化、智能化方向发展,已成为未来纺织品发展的主要趋向,同时,随着人们生活水平的提高,对纺织品除了传统的坚牢、耐用等力学性能要求外,各种舒适性能、外观性能和特殊性能等越来越受到重视。
一些经过特种整理的新型纺织品能给人们提供各种优异的功能,从而满足特殊用途的要求,涤纶织物的防水透湿及拒水拒油整理就是其中之一[4]。
2 防水与防水透湿整理2·1 防水性织物的防水性是指织物阻抗水分子透过的性能。
传统的处理方式是在织物的表面涂上一层不透水的涂层,如聚氯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯类树脂等,以消除其透水性,此类方法过去应用较多,但却并不是解决问题的最好方法,因为这种涂层不能透过水蒸汽,它限制了人体汗液蒸发后的散发,并使水汽冷凝在织物的内表面,穿着很不舒服。
纺织品的功能整理及功能整理剂纺织品是指利用纤维材料通过编织、织布、针织、非织造等工艺制成的各种布料和制品。
正因为纺织品的多样性和广泛应用,人们对其功能的需求也逐渐增加。
纺织品的功能可以通过添加功能整理剂来实现。
下面是一些常见的纺织品功能整理及相应的功能整理剂。
1.抗菌功能:纺织品添加抗菌整理剂可以抑制细菌的生长,减少各类致病菌的滋生,保持纺织品的清洁卫生。
常见的抗菌整理剂有光触媒抗菌剂、银离子抗菌剂、二氧化钛抗菌剂等。
2.防尘功能:纺织品添加防尘整理剂可以减少纺织品表面的静电吸附,抑制尘埃、灰尘的附着,保持纺织品的整洁。
常见的防尘整理剂有防尘喷剂、防尘饰品等。
3.防水功能:纺织品添加防水整理剂能使纺织品具有防水性能,不易渗水,可以保持人体干燥,防止外来水分的进入。
常见的防水整理剂有氟碳防水剂、硅烷防水剂等。
4.抗UV功能:纺织品添加抗UV整理剂可以起到防晒作用,有效阻挡紫外线的侵害,保护人体皮肤免受紫外线的伤害。
常见的抗UV整理剂有二氧化钛防晒剂、碳黑防晒剂等。
5.抗静电功能:纺织品添加抗静电整理剂可以保持纺织品的导电性能,减少静电产生和积累,避免静电对人体和周围环境的干扰。
常见的抗静电整理剂有抗静电液、抗静电剂等。
6.导电功能:纺织品添加导电整理剂可以使纺织品具有导电性能,用于制作智能纺织品、电子纺织品等。
常见的导电整理剂有导电纤维、导电涂层等。
7.防火功能:纺织品添加防火整理剂可以增加纺织品的耐火性,减少火灾的发生和扩散,保护人身和财产安全。
常见的防火整理剂有阻燃剂、防火涂料等。
8.凉感功能:纺织品添加凉感整理剂可以降低纺织品的表面温度,使穿着者感到凉爽,适用于夏季高温时穿着。
常见的凉感整理剂有凉感剂液、凉感纤维等。
9.柔软功能:纺织品添加柔软整理剂可以改善纺织品的手感,使其更加柔软、舒适,增加穿着者的舒适感。
常见的柔软整理剂有柔顺剂、液态柔软剂等。
10.抗皱功能:纺织品添加抗皱整理剂可以减少纺织品的皱褶,增加纺织品的平整度,方便使用和保持良好的外观。
防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展中国纺织科学研究院谢孔良【摘要】本文综述了防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展,重点讨论了有机氟系列防水、防油、防污多功能整理剂的结构特征、联合增效效应、结构与性能的关系和发展方向,并对今后工作提出了建议。
1.前言根据国内外纺织品的发展趋势和人们生活的需要,技术含量高的多功能产品越来越受人们的重视。
越来越多的纺织品如服装面料、无纺布、装饰用纺织品、地毯、产业用纺织品等迫切要求进行同时具有防水、防油、防污等多功能整理,而又不改变织物在透气、透湿等方面的性能,这方面的后整理已引起人们的关注。
在防水领域里,我国目前使用的防水剂主要有以下几种类型:①石蜡一铝皂,由石蜡、硬脂酸铝皂等配成的乳液②吡啶季胺盐和硬脂酸铬络合物③羟甲基三聚氰胺衍生物④有机硅型防水剂⑤聚醚、聚氨酯系列⑥有机氟系列以上几种防水剂真正起到防水、防油、防污性能而又具特效作用当属有机氟系列,实际上,随着近年来有机氟工业的发展,有机氟精细化学品和含氟功能性高分子材料已经成为新兴氟化学领域的重要分支,含氟织物整理剂是有机氟精细化学品代表之一。
由于有机氟织物整理剂能够赋予织物以优异的拒水、拒油、防污、抗静电等特性,因此这一领域的研究工作非常活跃,本文重点论述这类整理剂的结构特征和研究进展。
2.有机氟织物整理剂的性能特征氟是元素周期表中电负性最强的元素,碳氢键上的氢被氟取代后,键能增加16.5kcal/mol(C—H键能为99.6kcal/mol,C—F键能为116kcal/mol)。
由于氟原子的共价半径为0.64Å,略大于氢原子,相当于C—C键长1.31 的一半,因此氟原子可以把碳链很好地屏蔽起来,保持高度的稳定性。
同时,由于碳氟键距短(C—F为1.317Å,C—C为1.766Å),表面能低,因此就显示出各种各样的特殊性能,主要表现如下:①一般的表面活性剂溶于水时,可将水的表面张力下降到30dyn/cm左右。
有机氟化合物则可使水的表面张力下降到10-15dyn/cm,而且这种大幅度降低的倾向无论在水中还是在有机溶剂中都相同,因而表现出优异的疏水性和疏油性。
②有机氟整理剂的表面张力极度降低,使得润湿力和渗透力大为提高,在各种不同物质的表面都很容易润湿和铺展。
③有机氟整理剂在强酸、强碱中均显示出稳定性,不分解,故可使用于各种环境。
④低浓度高效果。
只需使用很低浓度,即可发挥优良效果,可以保持织物良好的手感和优异的透气性、透湿性。
总之,这类含氟整理剂与有机硅类和烃类整理剂相比,在表面活性、拒水性、拒油性、拒污性、耐洗性、耐热性和耐腐蚀性等方面有着不可比拟的优点。
在防水性方面,其耐洗性比有机硅防水剂高近10倍以上[1]。
由于有机氟化合物可以赋予纺织品以优异的性能,因此从它问世以来,发展极为迅速。
自美国3M公司首先推出商品名为“Scotchguard”含氟整理剂以来,杜帮、帝国化学、赫司特、拜尔、汽巴一嘉基等公司也竞相研究,并推出自己的产品。
在70年代以后,旭硝子、住友等公司也进行了大量研究工作,这一领域正在不断发展中。
3.含氟多功能整理剂的结构特征含氟织物整理剂有单体含氟整理剂和聚合物含氟整理剂,由于前者耐干洗性较差,因此后者用量较多。
一般来说,含氟聚合物整理剂的分子结构由以下4个部分构成:①氟碳化合物。
这一部分是赋予织物防水、防油、防污的关键结构;②缓冲链节。
由于氟碳链的强极性,容易造成分子的稳定性减弱,为了增加分子内的稳定性,常常在分子中增加缓冲链节,主要有—CH2CH2—、—SO2NH—等;③高分子链节。
这一类整理剂是高分子化合物,通常是与丙烯酸、乙烯、苯乙烯等带有双链的分子相连,再通过聚合获得一定分子量的;④改性部分。
为了使含氟整理剂具有某些特性,通常在分子中引入一些改性基团,这样可以使被整理织物具有某些特殊性能。
通过使用IR、NMR、MS等仪器手段对日本旭硝子AG710产品的剖析资料看,AG710主要结构也是由以上几部分组成。
红外光谱上有1740cm-1强c=0吸收峰,2960cm-1处有弱的烷基吸收峰,1100~1300cm-1处有特强的C—F振动峰,1240、1210、1160cm-1处为C—F强的伸缩振动。
实际为全氟丙烯酸酯共聚物。
3.1.全氟烷基化合物的合成有机氟化合物的极低表面能特征来自于CF3—、—CF2H、—CF2—等基团,即使在CF3CH2CH2—的末端只含有一个CF3—基团时也能发挥重要作用,而CF3CF2CF2—的全氟烷基化合物的作用则更为明显,表1为分子结构与拒水拒油性之间的关系。
从表1可以看出,即使具有一个CF3—基团,化合物也表现出较好的拒水性;随着氟碳链长度的增加,CF3—的取向性增加,拒油性迅速提高,一般在C5以上,即可使整个链段屏蔽,达到优异性能。
这些化合物主要通过电解氟化法、调聚法和齐聚法制备。
表1. 有机氟化合物分子结构与防水性、防油性之间的关系注:*表示该项的数值越大、效果越好。
3.1.1.电解氟化法Simons发明了在无水氟化氢中对羟酸进行电化学氟化的方法,制得了全氟酰化物:CnH2n+1COOH+(2n+2)HF→CnH2n+1COF当用酰卤或碘酰氯化替羧酸进行电化学反应时,可以得到产率较高的全氟化合物。
例如,辛酰氯或碘酰氯在阳极周围进行电解氟化合物,烷基上的氢被氟置换,从而得到全氟化合物,变化情况如下:n-C7H15COCl(+HF)→n-C7F15 COFn-C8H17SO2Cl(+HF) →n-C8H17SO2F3.1.2.调聚法以CF3I、C2F5I、(CF3)2CFI等全氟烷基碘调聚四氟乙烯、全氟丙烯等全氟烯烃,制得的低聚调聚物,可用作各种含全氟烷基化合物的中间体,其反应式为RfI+nCF2=CF2→Rf(CF2CF2)nIRfInCF3CF=CF2→Rf(C3F6)nI全氟烷基碘不能与亲核试剂如OH、NH3等直接进行亲核反应,而且也不能直接转变为氟碳拒水剂的中间体,但全氟烷基碘可以与乙烯反应:Rf(C2F4)nI+CH2=CH2→Rf(C2F4)CH2CH2I在烷基碘分子中,碘原子经过亚甲基 CH2 与全氟烷基隔开,则很容易和亲核试剂发生反应,转变成多功能整理剂的中间体。
3.1.3.齐聚法把四氟乙烯、全氟丙烯等全氟烯烃,以氟化钾、氟化铯等为催化剂中进行聚合,制得低聚物。
四氟乙烯齐聚时,五聚体占50%以上,四聚体、六聚体、七聚体占10%—15%,生成物都是异构化烯烃,不生成a 烯烃。
全氟丙烯齐聚得到二聚体和三聚体混合物,内部均是链烯烃结构,进而可合成各种齐聚物。
3.2.有机氟防水、防油、防污多功能整理剂有机氟聚合物多功能整理剂大多是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类的乙烯类聚合物,有关文献报导的主要差异在于全氟烯烃基和聚合物主链间的键接不同,主要有全氟醇类丙烯酸酯化合物,全氟烷基磺酰胺衍生物以及全氟烷基胺类化合物。
3.2.1.全氟醇类丙烯酸酯聚合物[3~5]全氟醇类丙烯酸酯聚合物的结构式可表示为:式中:n=1,2,3,4;R=Me,H。
该聚合物的合成路线为,首先对全氟羧酸催化加氢,即CF3(CF2)nCOOH[H]→CF3(CF2)nCH2OH生成1,1—H,H全氟醇,然后与丙烯酸或甲基丙烯酸在硫酸作用下酯化:CF3(CF2)nCH2OH丙烯酸酯在引发剂作用下,进行聚合,在聚合中也常常加入一些其它带有丙烯基的改性组分进行共聚,然后产品经复配,得到商品。
近年来,旭硝子和Allied等厂家又推出了含有芳烃结构的含氟整理剂,较为典型的结构为:这一类化合物的整理效果比脂肪族要好,但合成工艺较复杂,通常是在芳烃上引入含氟部分,再接入双链。
例如,以水杨酸为原料合成,先用全氟醇酯化,然后进行第二次酯化:3.2.2.全氟烷基磺酰胺衍生物[6~8]这类化合物的通式为其中:Rf—全氟烷基;R—烷基,羟乙基等;R1—Me,H。
这类整理剂中含有磺酰胺基、羟基等基团,通常为易去污型整理剂,合成时通常以全氟烷基磺酰卤为原料,与乙胺、乙醇胺等反应:CF3(CF2)nCF2SO2F+HNCH2CH3→CF3(CF2)nCF2SO2NHCH2CH3CF3(CF2)nCF2SO2F+NH2CH2CH2OH→CF3(CF2)nCF2SO2NHCH2CH2OH引入丙烯酸后,再发生聚合反应:美国3M公司的ScotchguardFC系列即属此类产品。
3.2.3.全氟胺类化合物这类含氟织物整理剂的结构特点是在分子中含有全氟烷基的叔胺结构,如:其合成方法与全氟醇相同。
尽管含氟整理剂被广泛地用于防水、防油、防污整理,但在后来应用于合成纤维时就出现了一些问题。
比如经过含氟整理剂处理的织物,一旦被污染,就会留下不易洗去的污渍,原因是处理后织物表面的自由能相当低,极难被再润湿,即使用普通的表面活性剂对此也显得无能为力。
所以,早期的含氟织物整理剂虽有优异的防水、防油、防污性能,但易去污性较差。
为改善这一性能,在后来加工织物整理剂时采取加入改性基团或改性共聚物的方法,如引入亲水性基团[9]:CH2=CMeCOOCH2CH2N+(CH3)3Cl或CH2=CHCOOC14H19N+(CH3)3Cl造成拒水、拒油和亲水基团共存的局面。
这样在洗涤时,就可以在表面活性剂的作用下,达到易去污的目的。
目前,国外研究机构和生产厂家均注意到这个问题,并且不断地加以改进,如美国3M公司产品ScotchguardFC系列中的一些品种,在分子中引入了聚氧乙烯醚链节,使其具有抗静电、易去污的功效。
除以上结构外,含硫化合物的氟烷硫基化合物也见诸报导,它可用作棉织物防水、防油整理[10],羟甲基丙烯酰胺与六氟锆酸盐或六氟钛酸盐混合处理也具有防污特性[11]。
4.有机氟整理剂的拒水、拒油、防污整理有机氟多功能整理剂是低浓高效整理剂,它既不影响被整理织物的色光,也不影响其它后整理工序,其整理工艺简单,可根据不同纤维分别采用浸轧法、喷射法或竭染法。
一般采用浸轧法,工艺为在室温下,以适当浓度浸轧织物,然后于80~110℃预烘2min,160℃下烘焙2min,这一过程可连续操作。
在纤维素纤维织物整理时,还可与含有提高洗可穿性和耐久压烫性能以及改善抗皱性能的交联剂,如三聚氰胺、乙二醛树酯、氨基甲酸酯等混合使用。
目前,国际市场上出售的均为乳液状树脂。
以织物重量计,附着在纤维上的固体约为1%(o.w.f),其中以氟化物存在的固体约为0.25%(o.w.f),这一部分氟碳化合物,就提供了足够的防水、防油性。
5.有机氟拒水、拒油、防污机理及联合增效效应拒水拒油是以有限的润湿为条件的,表示经处理的织物在静态条件下,对抗油污渗透作用的能力。
而且一般认为“拒水”和“防水”两个概念不尽相同,防水即拒水又不透气,是一种夸大的说法。