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防污整理的技术及应用方法优化建议

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据这些原因,防污整理主要采用拒油整理和易去污整理两大类,前者可防止油脂类沾污,后者则使沾上的污垢容易去除。由于含氟化合物价格较贵,为降低成本,适当考虑含氟拒油整理剂与某些防水整理剂拼用,以达到拒油、拒水、耐洗和手感柔软的效果。合成这类整理剂的单体主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯等,由于分子中具有一定量的亲水性羧基,织物具有良好的易去污和防湿沾污性能。

防污整理的技术及应用方法优化建议

(一)织物的沾污(stain on fabrics)

由于合成纤维的疏水性和纯棉织物经过化学整理后降低了原有的亲水性,会使这些织物更易沾污或再沾污。沾染织物的污垢主要有两类:一类是固体污垢,如灰尘、铁锈、泥土等干污;另一类是油污,由油脂及其所黏附或溶解的物质、饮食油污及人体排出的油脂等组成。这些污垢沾上织物的原因主要有三个方面:

(1)物理接触。如内衣、袖口、领口直接与皮肤接触,容易沾上人体排出的油污;外衣与大气接触,容易沾上大气中的灰尘等污物;干净衣服与脏衣服或其他脏物接触,造成污垢的转移。

(2)静电作用。由于疏水性纤维易产生静电效应,通过静电作用吸附空气中的灰尘或其他微粒引起织物沾污。

(3)转移沾污。在洗涤过程中,疏水性织物在水中的临界表面张力有所增加,造成水中的油污再沾污。如多件衣服同洗,重污衣服的油污容易转移到轻污衣物上去。

根据这些原因,防污整理(stain resistant finish)主要采用拒油整理和易去污整理两大类,前者可防止油脂类沾污,后者则使沾上的污垢容易去除。

(二)拒油整理(oil repellent finish)

以表面张力低于油脂类的化合物整理织物,使整理织物对表面张力较低的油脂具有不被润湿的特性。拒油原理与拒水原理相似,只是油类的表面张力(为2.0×10-2 ~4.0×10-2N/m)比水的表面张力(7.28×10-3N/m)低得多,因此要用表面张力很低的含氟化合物,如含氟丙烯酸进行整理,其整理工艺流程为:

二浸二轧→烘干→焙烘(150℃,5min)→平洗→烘干。整理剂用量一般为固体加重率1%~1.5%。

由于含氟化合物价格较贵,为降低成本,适当考虑含氟拒油整理剂与某些防水整理剂拼用,以达到拒油、拒水、耐洗和手感柔软的效果。

(三)易去污整理(soil release finish)

易去污整理的目的是能赋予织物以优良的亲水性,使沾污在织物上的污垢容易脱落,并能减轻在洗涤过程中的重新沾污。由于棉纤维的亲水性良好,合成纤维的亲水性较差,因此这类整理主要用于合成纤维及其混纺织物的处理。

常用的易去污整理剂有两大类,分别为聚醚酯(polyester ether)嵌段共聚物(block co⁃polymer)和丙烯酸(acrylic acid)型易去污整理剂。

1.聚醚酯嵌段共聚物及其应用 聚醚酯嵌段共聚物的结构式为:(www.xing528.com)

这类物质的结构与涤纶相似,在高温下能与聚酯大分子产生共溶共结晶作用,固着在涤纶上,从而形成耐久性整理效果。整理剂的氧原子能与水形成氢键,织物原来的疏水性表面转变成亲水性,在洗涤时提高洗净效率,减少污垢的再沾污。

这类整理剂的整理工艺一般采用浸轧法和轧烘焙工艺。例如,以对苯二甲酸型整理剂21g/L,氯化镁24g/L 组成整理液,其整理工艺为:二浸二轧(轧余率60%~65%)→预烘(90~100℃)→焙烘(可结合热定形,185~190℃,30s)→皂洗(60℃)→水洗→烘干。

2.聚丙烯酸型易去污整理剂及其应用 聚丙烯酸型易去污整理剂的结构为:

其中:R1 和R3 为H 或CH3,R2 为CH3 或C2H5,C4H9……

合成这类整理剂的单体主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯等,由于分子中具有一定量的亲水性羧基,织物具有良好的易去污和防湿沾污性能。这类化合物的整理效果很好,这是因为:

(1)整理织物表面的凹凸处及纱线易被亲水性的整理剂所填充包覆,防止对污垢的吸附。

(2)织物表面的亲水性有利于污垢去除。

(3)聚丙烯酸酯形成的薄膜在碱性中发生剧烈溶胀,使卷曲的易去污共聚物分子链伸展而将油污排出。

(4)羧酸在碱性溶液中完全电离,形成带负电荷的离子,与油污在碱性溶液中的负离子相互排斥提高了易去污效果。

聚丙烯酸型易去污整理工艺举例如下:

二浸二轧(轧余率60%~65%)→预烘→拉幅烘干→焙烘(160℃,3min)→冷水洗→皂洗(50~60℃,平平加O 1g/L,皂粉或洗涤剂2g/L)→热水洗→温水洗→烘干。

为了将拒油和易去污整理相结合,合成了既有拒油基的链段,又有亲水性链段的嵌段化合物,在空气中拒油基排列在纤维表面(形成低自由能表面),具有拒油防污作用;在水中,亲水性基团排列在纤维表面,使之与油污的界面能量低,具有易去污和防止再沾污的功能。

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