拒水拒油剂,含氟拒油拒水防污整理剂,纺织防水剂,防水防油防污助剂,织物防水剂

格式：docx
大小：25.62 KB
文档页数：4

下载文档原格式

第四节拒水、拒油和防污整理剂

• 在石蜡乳液中引入聚合物，可改善其稳定性和整理品的耐久性，如聚乙烯醇，聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯、硬脂酰丙烯酸酯或硬脂酰甲基丙烯酸酯-十二碳琥珀酸-丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、乙烯基-甲基丙烯酸共聚物或乙烯基-甲基丙烯酸-乙酸乙烯共聚物。通过引入交联剂可改善整理效果的耐久性，提高纤维素纤维织物的尺寸稳定性和抗皱性。
一浴法来代替。即将铝皂制成分散液，以明胶、聚乙烯醇为保护胶体，之后又有乳化石蜡和铝皂并用的方法，用石蜡铝皂做拒水剂，价格低廉，工艺简单，拒水效果好。它的缺点是耐洗涤性差、不耐磨，是一次性的拒水整理。铝皂虽然不溶于水，但可以溶解于碱性溶液中，故铝皂的耐洗性较差。由于锆皂的疏水性和耐洗性都比铝皂好，因此以锆盐代替铝盐，可以有效地改善整理品的耐久性。
•
• 石蜡-铝皂是使用方便、价格低廉的拒水剂，特别适用于不常洗的工业用布，但它不耐洗涤，不能持久，只有暂时性的拒水效果。使用锆等稀土元素的化合物代替铝皂，可以提高洗涤性。
• ③高分子树脂类防水整理剂作为防水剂的树脂，主要是由C11 以上的烷基酚类制成溶液，织物浸渍后干燥，再用甲醛和乙二醛溶液处理，焙烘后即生成防水性树脂。它的优点是能够沉积在织物上，赋予织物高度的拒水特性。缺点是处理液带酸性，在烘干及热处理时，容易使纤维素纤维织物发生脆损；由于处理液带酸性，容易使印染织物发生变色，采用直接染料染色的织物尤为严重，久用或经洗涤后，拒水作用陆续丧失。
• 织物拒水整理的历史源远流长，十九世纪初出现了铝皂和石蜡乳液的二浴法拒水整理工艺，先将织物浸轧用肥皂分散的石蜡乳液，再浸轧醋酸铝溶液。这种工艺有很好的拒水性，但不耐洗涤，用锆皂代替铝皂可以提高耐洗性。二十世纪三十年代，出现了一端具有反应性基团的长碳链拒水剂，如羟甲基硬脂酰胺、十八氨基甲酸酯羟甲基衍生物、烷基醚化二羟甲基脲与长碳链醇和长碳链酰胺合并使用等。其中最重要的是硬脂酰胺亚甲基吡啶氯化物，其商品名为著名的Velan PF，由英国ICI公司于1937年推出，可用于耐久性拒水整理。同一时期还出现了氨基树脂用硬脂酸或十八醇变性，生成长碳链酯或醚的拒水剂，至五十年代完成商品化，如Phobotex FT、FTS、FTG等。二十世纪四十年代，杜邦公司的R.K.Iler提出了配价络合型拒水剂，其商品牌号为 Quilon Werner，为硬脂酸或豆蔻酸的铬络合物。但这类拒水剂本身呈深绿色，限制了它的使用范围。1947～1948年出现的有机硅拒水剂是拒水整理的重要发展。美国道康宁公司最早指出，含氢有机硅聚合物是织物拒水剂的必要成分。但聚甲基含氢硅烷整理后的织物手感发硬，需要与有机硅弹性体配合使用。有机硅类拒水剂用于合成纤维织物效果较好，但用于纤维素纤维织物上时，耐久性不够，需要加交联剂。有机硅类拒水剂整理织物的耐气候牢度是其它各种拒水剂所不及的。

防水防油防污整理剂,拒油拒水整理剂,防油防水剂,织物防水剂,四防整理剂,防水防油污整理剂

防水防油防污整理剂,拒油拒水整理剂,防油防水剂,织物防水剂,四防整理剂,防水防油污整理剂拒水拒油纳米整理在精毛纺后整理中的应用yd11107黄冠红，江云利常州新毅毛纺织有限公司，江苏常州2l 3033收稿日期：2009-02-10作者简介：黄冠红(1965-)，女，工程师，主要从事精毛纺的生产管理和新品、新技术的开发和应用工作原载：染整技术2009/4；27-29【摘要】介绍了拒水拒油纳米后整理工艺的关键技术和纳米溶液的配制要点。

通过试验，得到了精毛纺织的拒水拒油的最佳整理工艺。

通过拒水拒油整理的毛涤和全毛织物具有良好的拒水拒油效果，并且具有较好的耐水洗和干洗性能。

同时对比了拒水拒油纳米整理前后强力、颜色和干湿色牢度的差异。

【关键词】精毛纺织物；纳米；拒水拒油；功能整理；性能【中图分类号】 TSl95．57文献标识码：B 文章编号：1005-9350(2009)04-0027-03纳米技术是当今世界较为先进的处理技术之一，毛纺织品是天然纤维织物。

两者相结合生产出来的面料深受人们的喜爱。

随着生活水平的不断提高，人们对衣着的要求也越来越高，因此羊毛织物的服用性能也越来越受人们的关注，特别是毛织物护理要求比较高，通常需要干洗，如何减少洗涤次数，方便护理和节约护理成本，就成了各精纺面料生产企业追求的目标和提高产品竞争力的关键。

而要解决此类问题的主要方法就是要提高织物的防水、防油和防污性能。

本文就精纺面料的拒水拒油纳米整理工艺进行了优化试验，并对其性能的影响进行初步探讨。

1 试验织物规格与测试方法1.1 织物规格试验织物规格见表l。

表1 织物规格品号原料成分经纬纱门幅/cm 经纬密/根/dm米重/g组织27720 100%毛62/2×62/2156-159 242×220250 平纹38643 毛52%涤48% 72/2×68/2156-159 233×222235 平纹+四股纱1.2 拒水拒油纳米整理剂拒水拒油纳米整理剂是由NAN0-A(含氟整理剂)、XAN(架桥剂)、PBN(渗透剂、)JET-LF(柔软剂)和冰醋酸五种试剂组成。

纺织品面料排汗吸水剂四防整理剂衣料拒油拒水整理剂含氟拒油拒水防污整理剂易去污整理剂

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.。

拨水拨油加工剂,防水整理剂,皮革拒油拒水剂,防水防油污整理剂,防水防油助剂,含氟拒油拒水防污整理剂

防水防油整理中常见间趣及其对策陆宁宁伍天荣防水防油整理近几年发展越来越迅速。

有机氟树脂是一种性能优良的防水防油整理剂，它因效力高、不易变质、使用方便等优点而被广泛用于服装、高档室内装饰品、鞋袜、床单、包箱等各类产品。

但是，许多印染厂家在使用有机氟整理剂时，常会碰到一些问题，如；初始防水性能不良、耐久性能不良，有防水渍和条斑产生、色光很大变化等等。

针对以上问题，通过多次实验，找到了问题产生的原因，并提出了解决问题的主要对策。

问题l；初始防水性能不良1 原因:通过实验，认为产生初始防水性能不良的主要原因不外有三:其一、加工布；精练或染色布清洗不充分，布上残留精练剂、匀染剂、分散剂、渗透剂等助剂。

其二、工作液问题，使用浓度不当或加工中浓度发生变化；或者，工作液受机械搅拌、温度、拼用药剂等影响，稳定性受到影响。

再有工作液配制顺序不当。

其三、加工条件方面的原因，防水剂选择欠妥，或者干燥和烘焙条件不充分，不均匀。

解决上述问题的主要对策可从以下几方面着手。

2 主要对策措施2·1 在防水加工前，对加工布应充分水洗。

2·2 选择适合于加工纤维的防水剂，加工中尽可能不断补充新配制的工作液。

加强加工布温度管理，避免烘干后的热布直接进人工作室。

了解拼用药剂的相容性，按照调配顺序配制工作液，当其它助剂用温水稀释时需冷却后再加AG系列防水剂。

配制的工作液需在24h 内使用。

2·3 干燥、焙烘温度应均匀，焙烘温度不宜过低，一般在140℃以上。

问题2；防水剂耐久性能不良1 原因:1·1 加工布水洗不充分。

1·2 加工条件特别是焙烘条件不符合。

1·3 交联剂、树脂、固色剂的影响。

2 主要对策措施；2·1 用直接染料或活性染料染色后经固色的布要充分水洗。

2·2 选择合适的交联剂或树脂，并在保质期内使用。

问题3；防水渍产生1 原因:1·1 工作液稳定性不良。

纺织品功能整理

第七章纺织品功能整理第一节防水、拒水和拒油整理第二节阻燃整理第三节抗静电整理第四节卫生整理第五节生物整理第六节防污和易去污整理第七节微胶囊整理第八节柔软整理第九节抗皱整理第七章要点第一节防水、拒水和拒油整理拒水拒油原理rθr sr Lr sL表面粗糙拒水拒油条件=r<0 珠缩失，r L、r s L形成常见拒水拒油剂:拒水拒油剂:整理工艺:烘干40℃，70%轧余率150℃，3min.有机硅类拒水剂与有机硅柔软剂混用工艺流程多浸多轧整理液：甲基含氢硅烷乳液30g/L羟基硅烷乳液70g/L胺化环氧交联剂14.2g/L醋酸锌10.8g/L氯氧化锆 5.4g/L一乙醇胺 4.5g/L水至1000拒油整理工艺:整理液：有机氟FC-208 133g/LVelan PF 80乙醇80醋酸钠26水至1000拒水拒油性能测试:第二节阻燃整理纺织品的燃烧性:化、熔融氧化燃烧模式纤维热裂解玻璃化温度（Tg）熔融温度（Tm）热裂解温度（Tp）燃烧温度（Tc）LOI = 燃烧热火焰最高温度需氧指数LOI燃烧骨架效应:阻燃方法二、阻燃机理棉织物在~200℃开始裂解，500℃以上炭化，其间温度分解形成可燃物。

棉阻燃剂涤纶的阻燃机理:气体焦油状物残渣裂解成分30种以上。

产生烟雾火焰反应ROOH RO ROO 2 2 OH + CO CO涤纶阻燃剂MX M + X MX HX + M‘+ HX H OH + HX H 截获H ·、·OH ，阻燃。

阻燃剂:阻燃剂金属氧化物、卤化物硼砂磷酸盐有机磷阻燃剂阻燃剂使用：多种复合，综合效果。

阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理半耐洗阻燃整理耐洗性燃整理工艺：浸轧42、涤纶织物的阻燃整理3、涤/棉混纺织物阻燃整理纺织品阻燃性能测试方法:第三节抗静电整理---摩擦带电序+抗静电方法:-P-ONa OHO抗静电整理剂及其应用: 1、非耐久性抗静电整理剂2、耐久性抗静电剂静电大小的测量:第四节卫生整理卫生整理目的:微生物细菌---原核细胞型真菌---真核细胞型病毒---非细胞型致病性有益型抗菌机制卫生整理剂和卫生整理工艺: 1、有机硅季铵盐抗菌整理剂DC-5700℃）织物增重0.1~1%2、二苯醚类抗菌剂3、芳香族卤化物抗菌剂4、其它抗菌剂卫生整理测试:养基上，隔时检查菌落数，与空白对比。

三防整理剂,四防整理剂,纺织防水剂,亲水易去污整理剂,衣料拒油拒水整理剂,拒油拒水整理剂,防油防水整理剂

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。

纺织品全氟防水拒油易去污整理剂

4、利用政策打擦边球，争取时间找出合适替代品。欧盟现法规没有对PFOA实施限制使用，美国EPA将实行自主削减计划，2010年减少95%，2015年减少 100%。所以暂用PFOA替代PFOS相关产品。
进一步调聚四氟乙烯得到全氟烷基碘化物，链长分布从 4-14，一般为6-12，最常见是8-10，也就是拒水和拒油性最好的碳链。
C2F5I+nCF2=CF2 C2H5(CF2CF2)nI
全氟烷基与碘之间通过亚甲基链隔开，就很容易与亲核试剂反应。
C2H5(CF2CF2)nI+CH2=CH2 C2F5(CF2CF2)nCH2CH2I –OH C2F5(CF2CF2) nCH2CH2I C2F5(CF2CF2)nCH2CH2OH
这类聚合物以全氟辛烷磺酰氟为原料，先与脂肪胺或乙醇胺反应，再与丙烯酸或甲基丙烯酸或其他含乙烯基的单体酯化，然后聚合而成。
(3)全氟辛基醇类丙烯酸酯聚合物的合成 C7H15-
首先将全氟辛酸（PFOA)还原得全氟辛醇，然后与丙烯酸或甲基丙烯酸酯化，最后进行聚合，有时加入一些丙烯酸的改性组分作为单体而共聚。
2、纳米材料（如氧化锌）的拒水拒油整理的原理是基于荷叶自洁作用。在荷叶粗糙的表面上，水珠只是与荷叶表面乳瘤的部分蜡质晶体毛茸相接触，明显减少了水珠与固体表面的接触面积，扩大了水珠与空气的界面，水通过扩大其表面积而获得一定的能量，液滴不会自动展开，而保持球状体。
3、采用一定聚合度的聚四氯乙烯水乳液，在 160-165 ℃ ，30秒后在纺织品上结膜，具有防水、拒油性能。
3. 全氟防水抗油整理剂的结构（共聚物）
(1) 组分 I
A.氟碳化合物Rf是提供防水，拒油功能的关键功能，碳链的长短影响他们的拒水，拒油性，从表看到C7 －C9已经表现出最好的拒水性和拒油性。

含氟拒油拒水防污整理剂,四防整理剂,纺织防水剂,防水防油污整理剂,防污剂

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。

非织造后整理知识点

1.非织造布后整理：对非织造布产品进展深加工的过程，是纤维网经固网形成非织造布后，所经过的一系列旨在改善产品外观和内在质量、提高产品使用性能、赐予产品特别功能的加工过程。

例如：染色整理、印花整理、抗静电整理、阻燃整理、抗菌整理、亲水整理、拒水整理、防紫外线整理、防电磁波整理。

2.非织造布后整理的作用：通过物理的、化学的和物理化学的方法改善非织造布的手感和外观。

改善非织造布的内在质量。

赐予非织造布特别的功能。

增加最终产品的附加值。

3.后整理的方法及分类后整理方法分类物理机械整理具有代表性整理方法轧光、轧花、磨毛、收缩依据加工的工艺性质分类按整理剂的施加方式分类按整理加工使化学方法整理物理-化学综合法整理浸渍整理浸轧整理涂层整理复合整理喷洒整理干整理树脂整理，阻燃整理等吸尘整理、抗静电整理等亲水整理、抗静电整理和阻燃整理等抗菌整理、拒水整理等树脂整理、静电植绒非织造布之间叠层或与其他机织、针织布层压芳香整理、阻燃整理等热收缩整理、机械松软整理、轧光、轧花整理等拒水整理、亲水整理、阻燃整理、抗静电整用的介质分类湿整理理及染色、漂白等常规性整理烧毛、磨光、磨绒整理等按非织造布产品防污、防紫外线、抗静电、抗菌、拒水、拒油整的功能性质分类特别功能整理理以及涂层、复合、芳香整理等。

4.外表活性剂：是指含有亲水亲油基团，能在相界面上进展有效的定向吸附，并在极低的浓度下，显著降低溶液〔水〕的外表张力的物质。

面 5. 外表活性剂的分类阴离子外表活性剂 R-COONa羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐 R-SO3Na磺酸盐R-OPO3Na 磷酸酯盐离子型表表面活性剂活性剂 R-N+H3·Cl - 伯铵盐R-N+H2R ’·Cl - 仲铵盐阳离子外表活性剂 R-N+HR’2·Cl - 叔铵盐R-N+R’3·Cl - 季铵盐R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型两性外表活性剂 R-N+(CH3)2CH2COO-甜菜碱型两性咪唑啉型非离子型外表活性剂 R-O(-CH2CH2O) nH 聚氧乙烯型R-COOCH2C 〔CH2OH 〕3 多元醇型6. 临界胶束浓度〔 CMC 〕:水外表张力到达最低值所对应的外表活性剂的最小浓度叫做外表活性剂的临界胶束浓度。

含氟拒油拒水防污整理剂,防油防水整理剂,织物防水剂,拒水拒油剂,防水整理剂

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。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

防水透湿织物的研究进展杨晓红南通纺织职业技术学院【摘要】介绍了防水透湿织物的种类及其加工方法，探讨了其防水透湿的机理，对防水透湿加工的发展趋势，尤其是聚氨酯的应用作了分析。

【关键词】防水透湿涂层聚氨酯随着纺织加工技术的发展，防水透湿织物成为一种新型高档纺织品，它集防水、透湿、透气、挡风、保暖于一体，这类服装穿在身上，既能防雨防风，又能排汗透气，穿着舒适，因外称之为"可呼吸织物"(breathable)。

人们在日常生活中，需要接触水，进行室外活动或工作，这样就对服装提出了防水，能抵御雨水和风寒的要求，但同时对其透气、透湿性也有一定的要求。

人体在静止状态下，每小时排出60-70ml的汗液;在运动状态下每小时排出500ml汗液(对应于织物透湿量为0.7-1.2kg/m2·24h):而剧烈运动时，每小时排出的水分高达1000ml(1.9kg/m2·24h)。

如果汗液不及时散发，潮湿度增大，既产生潮闷之感，又会造成大量的热量散失。

防水透湿织物就是这样一种织物，能自动调节透湿性，使体内排出的汗液及时散发至外界，同时又能够抵御外界水的穿透和寒风的侵袭，从而起到透湿保暖的作用，使人体感觉非常舒适。

防水透湿织物首先被开发用在军服、防护服的生产上，现在已广泛用于运动服、旅行包、帐篷等的制造。

此外，防水透湿织物还可作外伤敷料，使伤口皮肤干燥，细菌不侵入，也可作外科医生工作服和无尘工作室的防尘工作服。

1 防水透湿织物的生产方法及透湿机理1·1 紧密型防水透湿织物采用超细纤维(细度小于：1dtex)紧密织造，使织物的经纬交织间的间隙或织物复合物的孔径界于水滴最小直径(100µm)与水蒸气或空气的直径(0.0004µm)之间，达到防水透湿的目的。

因此，其透湿机理主要是水汽在纱线空隙之间的简单自然扩散、纤维束之间的毛细管传递以及在单根纤维间的扩散。

水气在纱线空隙之间的扩散和在纤维束之间的毛细管传递是由织物从内到外的水蒸汽压力梯度所控制的。

水汽在单根纤维间的扩散主要涉及水蒸气吸附在织物内表面纤维上，通过纤维扩散，在织物外表面解吸。

当纱与液态水接触时，孔隙或毛细管提供了毛细吸水能力，在毛细管上产生的附加压力P(pa)，与界面张力a的关系如下:P(pa)附加压力= 2αcosθ/Rα为液气界面张力(N/m)，20℃时水的α值为0.0725，θ为材料与液体的接触角，R为孔径。

随着纤维细度的减少，孔隙直径R按同比例减少，由此可见：表示孔隙或毛细管的排液能力的附加压力随孔径的减小而增大，故超细纤维对液态水的排放是十分有利的[1]。

紧密织物的产品有超高密织物、特高密织物，最早研制出的是一种称为Ventile的相当紧密的全棉高支高密织物，干态时人体排汗产生的水汽在纱线之间的空隙中通过亲水纤维扩散和通过纤维束进行毛细管传送，透湿性较好，在遭雨淋时，棉纤维的亲水性引起纱线膨胀，使纱线之间的空隙从10μm减少到Bμm、在短时间内能防止水的渗透，但手感变得僵硬，不利于穿着。

现在的紧密型防水织物多是超细聚酯或尼龙纤维织物，纤维之间，纱线之间紧密排列，耐水压达104-l05Pa，如经防水处理，可获得长期的防水效果。

高密织物轻薄耐用、透湿性好、柔软、悬垂性好、防风，但防水性差、织物撕裂性能差，纺纱需特殊处理(纱线和细纤度)，生产成本高，加工困难。

1·2 涂层型防水透湿织物(Coating finish fabrics)用涂层工艺涂布，封闭织物表面的孔隙，获得防水性，其透气性则是通过涂层剂在织物表面形成含有大量微孔的薄膜或薄膜中的亲水性基团的传递通道而获得的。

制备涂层剂的高聚物有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡胶等，近年来，聚氨酯材料(polyurethane，简称:PU)除具有良好的防水透气性以外，其良好的耐磨性、抗化学及水解性、耐低温性、弹性使其在应用的范围和自身性能的改善方面得到极大的发展，且具有广阔的应用前景[2]。

1·2·1微孔涂层法(Micro-porous flim)雨滴的直径通常为l00µm-30000µm，而水蒸气分子直径为0.0004µm，微孔涂层的防水透湿织物是根据水汽分子和雨滴尺寸相差悬殊的事实，设计微孔的大小，一般为2-5µm，织物外侧的水滴由于表面张力不会渗入，而水蒸汽能自由通过从而具有防水透湿功能。

1967年，Fonseca G.F得出了泡沫涂层微孔防水织物的传湿速率经验公式:WVT = AB/[T+0.71d(l-B)]WVT为传湿速率，B为孔隙率，T为厚度，d为微孔直径，A为常数Tagawa等人根据Hager-Posuille方程得出了传湿量公式:W = π×d4×ρ×n×g/(1.09×102×L)W为传湿量，d为微孔直径，ρ为传输物质密度，n为孔数，g为重力加速度，L为涂层厚度[3]，在织物上形成微孔的方式主要有：湿凝聚法、干法涂层法、泡沫涂层法。

1·2·1·1湿凝聚法湿凝聚法是最早有美国杜邦(DuPont)公司研制成功，利用聚氨酯溶于DMF等水溶型有机溶剂而不溶于水的特性，将溶于DMF的聚氨酯涂层液涂敷到织物上，放置于水中，由于聚氨酯不溶于水，而DMF与水可以互溶，使得水与聚氨酯内的DMF发生置换，通过双向扩散，水不断从树脂溶液中萃取出溶剂DMF进入水相，水则进入聚氨酯涂层膜中，使聚氨酯发生凝固，形成皮膜，在皮膜中形成大量相互贯通的蜂窝状多孔结构，孔隙直径在0.5-2µm之间。

透湿性可达4000g/m2·24h，耐静水压力200cm。

代表性品牌有日本东丽(Toray)公司的"Entrant"，美国Burlington公司的"Ultex"，英国Nylaperm公司的"Tarka"。

1·2·1·2 干法涂层法将聚氨酯树脂的有机溶液(如甲苯、丁酮)，加入水中制备W/O乳液，然后在织物上涂层，在不同温度下蒸发，低沸点的溶剂首先蒸发，水在涂层中的比例不断提高，当达到一个临界值时，聚氨酯析出，并形成大量微孔。

透湿性约为4000g/m2·24h，防水性为2.45×105Pa(25000mmH2O)，该法工艺简单，但有机溶剂的挥发，易造成环境污染。

代表产品有比利时UCB Special Chemical公司Ucecoat 2000。

1·2·1·3 泡沫涂层法采用聚氨酯中加入阳离子或非离子表面活性剂，在涂层过程中，加入发泡剂形成泡沫状，涂敷到织物上，当空气从膜中逸出后，膜形成微孔，从而使其有透湿性能。

由于微孔存在，其防水性较差。

代表产品有Ciba Geigy公司开发的Dicrylan（丙烯酸酯类）系列。

1·2·2 致密亲水膜涂层法(Hydrophilic Film)这是一种防水性好，又具有透气性的加工方法，透气性机理明显不同于微孔薄膜。

利用高分子物质分子链中含有一定量的亲水性基团(-OH、-COOH、-NH2)，这些基团作为水分子的阶石，水分子由于氢键和其他分子间力，在高湿度一侧吸附水分子，通过大分子键的热运动，由亲水基团传递到低湿度一侧解吸，形成"吸附-扩散-解吸"过程，达到透气目的，其防水性来自于薄膜自身的连续性和较大的表面张力，是一层致密的实心层。

无论是溶剂型还是水性涂层剂，采用直接涂层法，溶剂挥发或水分挥发而形成无孔薄膜。

由于膜中没有微孔，防水性能好，透气性稍逊。

一般在织物表面需拒水整理，否则会在表面形成层水膜，影响透气性，透气量可达4500g/m2·24h，耐水压可达数十万帕。

代表产品有英国Baxenden化学公司生产的Witcoflex Staycool、X-Liner等，比利时UCB Special Chemicals公司的Ucecoat NPU产品，德国Bayer公司的Impraperm，日本东纺制造公司的Bion Ⅱ，日本三菱化成公司的Excepor U等。

1·3 薄膜层压型防水透湿织物(laminated fabrics)此工艺是将具有防水透气功能的薄膜(通常是微孔薄膜)，采用特殊的粘合剂，层压或粘结到各类织物上，获得防水透气的效果。

1976年，PTFE(聚四氟乙烯)膜防水透湿的层压织物Gore-tex研制成功。

功能性膜分为微孔型、致密亲水膜和微孔亲水结合膜。

微孔膜防水透湿机理与微孔涂层类似，其成膜方法有水溶性聚合物分散体形成泡沫，干燥后压制成膜；相分离法；"干式"凝固拉伸成膜。

致密亲水膜的防水透湿机理如同亲水性涂层，利用亲水性高聚物制成致密实心膜而后粘贴到织物上。

典型的产品有Gore-tex织物，Sympatex膜织物(PET 膜)，Bion Ⅱ膜织物(PU)[4]。

2 2 防水透湿织物的发展趋势防水透湿织物的加工方法已经逐步形成，目前处于技术完善与产品迅速发展阶段，不同加工方法生产的防水透湿织物由于机理的差异，也各有优点和缺点。

紧密织物技术工艺简单，织物手感、悬垂性和透湿性好，而防水性较差。

微孔膜防水透湿织物的防水和透湿的载体不同，前者是膜，后者是微孔故能兼顾防水性和透湿性，但微孔易堵塞。

致密膜防水透湿织物的防水和透湿载体是相同的，虽不存在堵塞的问题，难以同时保证优良的防水性和透湿性。

随着人们消费观念的改变和科学技术的发展，防水透湿织物的加工向绿色加工、增加织物的多功能性、降低成本方面发展。

2·1 环保型聚氨酯涂层剂的开发当前聚氨酯涂层，不管是干法还是湿法生产，所用的聚氨酯涂层剂大多是溶剂型，含有70%左右的DMF、甲乙酮、甲苯等有机溶剂，这些溶剂对环境造成污染，易燃易爆，且溶剂回收困难，湿法加工的设备中溶剂回收装置价格昂贵，而干法的直接排放造成严重的环境污染，因此，发展水乳性聚氨酯涂层胶，在生产过程用水代替有机溶剂，减少环境污染，降低成本，有重要的社会意义。

美国Polytech公司的Urcatech就是在这方面着手，而被誉为"面向新世纪的高科技产品"。

近年来，水性聚氨酯涂层剂的研究开发也较活跃，但和国际先进水平尚有一段距离，所以，该领域的科研人员也深知肩上的重担，正抓住机遇，迎头赶上。

2·2 调温功能聚氨酯的应用聚乙二醇PEG(polyethylene glycol)在织物用聚氨酯涂层中具有透湿和热调节双重作用。

80年代中后期，美国vigo等曾提出将PEG应用于织物功能整理，采用将PEG与2D树脂同浴与织物交联的方法，使织物具有耐久性的热调节功能[5]，现多采用将PEG作为多元醇组分与异氰酸酯单体等合成PU聚合物进行涂层整理，发现随着PEC用量增加，透湿性和热调节性能同时增加，而且在热调节作用的温度区间透湿性具有突变现象。