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防水和拒水整理:历史、原理及应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:防水整理历史悠久,我国古代用的油纸伞、油布伞和油布衣就是利用天然的桐油对其进行了防水整理。经拒水整理后,它们有的黏附在纤维表面,成为非耐久拒水整理产品;有的与纤维结合,成为耐久性拒水整理产品。由于这类长链烃和有机硅既是良好的拒水剂,又是很好的柔软剂,所以整理的织物既具有良好的拒水性和耐洗性,又具有丰满柔软的手感。

防水和拒水整理:历史、原理及应用

防水整理历史悠久,我国古代用的油纸伞、油布伞和油布衣就是利用天然的桐油对其进行了防水整理。随着科技的发展和人们生活水平的提高,要求既能防止水的透过,又能透湿透气,于是形成了拒水整理。习惯上,把水不能透过织物的整理分成两类:一类是织物整理后,在一定压力下,水和空气都不能透过,称为防水整理;另一类是织物整理后,纤维的表面性能被改变,使织物不易被水润湿,但仍能透气,称为拒水整理。

(一)防水整理(waterproof finish)

由防水剂在织物表面形成不透水、不溶于水的连续薄膜,以堵塞织物孔隙,因而织物不透水也不透气。防水织物常用于帐篷卡车篷布和遮雨棚布等。防水整理的工艺随防水剂的不同而有所区别,但总的来说工艺比较简单,如采用油脂石蜡共熔物,在其加热到石蜡熔化后涂布到织物上,冷却即成;如采用橡胶,不论天然橡胶还是合成橡胶,加入适当的填充剂、硫化剂和抗氧化剂等组成涂层浆后涂布于织物上,经烘干和焙烘即成;如采用热塑性树脂,则先进行涂刮或挤压涂层,再经烘干和焙烘完成。不论采用哪种防水剂,都有它的优点和不足,因此根据织物品种和使用功能,适当选用防水剂和在防水液配方中加入适当的助剂改善其功能还是必要的。如采用铝皂法进行防水整理,铝盐在织物上受到加热后产生了具有防水性的氧化铝。其反应式为:

铝皂法防水整理加工工艺举例如下:

配制时,先将动物胶、松香、硬酯酸及烧碱等配制成液体,加热至65℃左右,注入熔融的石蜡并不断搅拌至充分乳化。然后将乳液缓缓加入醋酸铝中,充分搅和,冷却后加入防腐剂,最后用冷却水补足。织物在30~40℃二浸二轧,然后烘干即可。铝皂法防水整理不耐洗,如要提高其耐洗性,可选用其他合适的防水剂。防水整理的效果常用整理织物的耐水压能力来检验。(www.xing528.com)

(二)拒水整理(water⁃repellent finish)

拒水整理是为降低织物纤维的表面张力,在纤维表面覆盖一层比水的表面张力小的疏水性物质的染整加工。这些疏水性物质都是临界表面张力比较小的物质,如长链脂肪烃类化合物、氟类化合物和有机硅类化合物等。经拒水整理后,它们有的黏附在纤维表面,成为非耐久拒水整理产品;有的与纤维结合,成为耐久性拒水整理产品。经拒水整理的织物,水不能润湿,但能透气。拒水整理剂与水的临界表面张力差距越大,则拒水性能越好。如果整理剂的临界表面张力小于油类,则以该整理剂整理的织物具有拒油的效果。长链脂肪烃类化合物、有机硅类化合物只有拒水作用,氟类化合物既能拒水又能拒油,但传统的含氟拒水拒油整理剂主要活性成分全氟辛基磺酰化合物(PFOS)或全氟辛碳是目前最难降解的化合物,对人体健康环境存在潜在危害。

目前新型环保拒水整理剂有杜邦公司生产的全氟己基新型含氟整理剂、日本旭硝子公司推出的AsohiGuard E 系列拒水拒油整理剂、德国鲁道夫公司合成末端为—CH3 的树状大分子拒水剂,纺织品拒水整理的效果一般以整理织物的表面抗湿性和耐洗性来衡量。为了提高整理织物的泼水性,常采用不同防水剂的复配物进行整理,例如,用有机硅防水剂与一般长链脂肪烃防水剂复配,能够起到更好的效果。工艺实例为:

加水配成工作液。工作液以冰醋酸(约0.1%)调节pH 值至5.5 ~6。织物经二浸二轧(轧余率65%左右)后烘干和焙烘。由于这类长链烃和有机硅既是良好的拒水剂,又是很好的柔软剂,所以整理的织物既具有良好的拒水性和耐洗性,又具有丰满柔软的手感。

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