防污和易去污整理剂及工艺优化方案

防污及易去污整理是纺织品既在大气中有良好的防污效果，一旦被沾污后，又要易去污。织物既要防污又要具有易去污性能，它在液相介质中必须具有很高的可湿性，γWF要小，yOF要大，同时在空气介质中具有很低的界面能，不为常见的油性污所润湿。

用传统的拒水拒油整理剂整理的纺织品，在大气环境下能防止干态和液态污的沾污，例如，经Scotchgard FC—208整理的纺织品，在大气环境中能抗拒水性污和油性污的沾污，这是由于经整理的纺织品的临界表面张力低于水性污和油性污的缘故。可是，经整理的纺织品在洗涤时，与未整理的纺织品相比，整理的纺织品反而有吸附洗液中污垢的倾向。此外，在大气环境中，经整理的纺织品一旦被沾污后，其净洗也更为困难。产生上述现象的原因，可以不同类别的整理剂整理的棉织物在大气中和水中临界表面张力的变化来说明，如表7-10所示。

表7-10　不同整理剂整理棉织物的临界表面张力

由表7-10可见，经有机氟整理剂整理的棉织物，在大气中的临界表面张力远较未整理棉织物的低，所以有优良的拒水拒油性。可是，在水中，未整理棉织物的临界表面张力仅为2.8mN/m，而经有机氟整理剂整理的棉织物却要大于9mN/m，这就是一般棉织物上沾上油污后容易去除，但经有机氟整理剂整理的棉织物沾上油污后就不容易洗净。

防污和易去污整理应同时具备三个条件：在纤维表面覆盖有一层薄膜，减少纤维表面的不均匀性；降低纤维的表面能抑制油性污在织物表面的自发铺展；提高纤维表面的亲水性。

从表面上看，降低纤维的表面能和增加纤维表面的亲水性，这两者是相矛盾的，因为纤维表面的亲水性是以有高表面能为条件的。应用含有低表面能的含氟链段与亲水性的聚氧乙烯链段的混合型嵌段共聚物，可同时达到相对立的两种效应，这种亲水性含氟防污易去污整理剂的结构如图7-11所示。

图7-11　亲水性含氟嵌段共聚物结构

混合型含氟嵌段共聚物在空气中是疏油的，而在水中是亲水的。Sherman等解释了这种嵌段共聚物处理的纺织品能产生既拒油又有易去污的作用，认为这种双重功能效应是由于这种嵌段共聚物在空气中和在水中疏油性链段和亲水性链段排列的方向不同引起的。在空气中，聚氧乙烯链段呈卷曲状态，拒油性含氟链段在纺织品表面定向密集排列，形成具有低表面能的表面而具有拒油性能。在水中，聚氧乙烯链产生水合作用而伸展，在织物表面定向排列，通过界面张力变化赋予纤维表面亲水性，使纤维具有易去污和防止湿再沾污性能。在烘干过程中，亲水性链段脱水，含氟链段重新占有其主要界面。这种变化情况如图7-12所示。

图7-12　拒油和亲水的机理示意(www.xing528.com)

由图7-12可见，通常在空气中，整理织物的拒水、拒油基团定向向外排列，它们排斥水性和油性污物，使之不易黏附。即使黏附，在洗涤时亲水性基团定向向外排列，将水分子吸引，使黏附的污物容易脱落。

在涤棉混纺织物上，用亲水性含氟嵌段共聚物易去污整理剂与适当的交联剂共同使用，可提高干态防污性，并赋予织物好的易去污性能。

亲水性含氟嵌段共聚物用于涤棉混纺织物防污易去污整理的工艺举例如下：

工艺流程：二浸二轧→烘干→焙烘（160℃，3min）→皂洗→水洗→烘干。