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拒水拒油整理剂(一)

发布时间:
2013/07/09
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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[1]。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[2]。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[3],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。 2·2 防水透湿机理 防水性和透湿性表面上似乎是矛盾的,但从织物结构和加工方式上可取得一致。水汽分子的直径一般为4×10-4祄,雨滴的直径通常为102祄 [5]。所以只要织物中孔隙的直径控制在水汽分子可通过而水滴不能通过的范围内,便可起到防水透湿的作用。织物要阻止水的渗透,取决于织物表面能的大小及水滴对织物表面的接触角Q,当Q大于等于90时,织物的临界表面张力小于水的临界表面张力,织物可以被水润湿。但由于织物具有芯吸性(毛细管效应),不能阻止水滴的渗透,所以要进行适当的防水整理,使织物的表面能低于水,同时由于水的内聚力的作用,水滴呈珠状,从而使织物具有防水 性能。 在人体、衣服、环境三者形成的体系中存在湿与热的传递,湿的传递方式有两种:出汗发散(液相传递)和无感蒸发排泄(气相传递)。人体随环境和活动状态及穿着衣服的不同,在人的皮肤周围出现的人工气候,其相对湿度为50%,舒适温度为32℃。织物的透湿性与纤维的种类、织物的结构和织物的整理等密切相关,当服装内侧的温度高于外侧时,在织物两侧就存在一个压力梯度,在它的作用下,水蒸气分子能通过织物细密通道与外界进行热湿交换[6]。 2·3 防水透湿整理 新的防水透湿整理方法是采用在织物表面涂上具有微孔的薄膜或采用超细纤维织造紧密织物,从而阻止液态水的通过,而允许水蒸汽分子通过,同时保持了织物具有一定的透气和透湿(水蒸汽)能力,因此又称为防水透气整理或防水透湿整理 涤纶的防水透湿织物主要有如下三种: (1)经拒水整理的高密织物 紧密型防水织物是利用改变织物结构而达到防水透湿的目的。此类织物是最早研制成功的防水透湿织物[7],其机理为:水汽在纱线空隙之间简单的扩散;纤维束之间的毛细管传递;在单根纤维之间的扩散。现在的紧密型防水织物,大多采用超细聚酯纤维为原料[8],此类织物中,纤维之间、纱线之间紧密排列,使织物在不进行拒水整理的情况下,耐水压达104-1O5Pa。同时,纤维纱线之间形成毛细管,由于毛细管效应的存在,能很好地传输水蒸气。 紧密型织物的优点在于制备工艺简单,主要是纱线和丝纤度的变化,制成的衣物悬垂性好,透湿性好。但该织物耐水压较低,大大限制了它的应用范围。 (2)层压织物 层压织物又称粘贴薄膜型防水透湿织物,它是把功能性膜粘贴到织物上,此类织物按所用的功能性膜可分为三类:微孔膜型、致密亲水膜、微孔亲水结合膜。粘合剂在此处也起到很重要的作用,粘合剂主要有两种:透湿型,可连续涂层;不透湿型,只能以网点式粘合,不至于破坏透湿性,此类织物最成功、最著名的是美国W.L.Gore公司的Gore-Tex织物[3],它是目前市场上公认的最先进的防水透湿织物,它是利用聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜与织物复合而成,由于该微孔膜的制备需要特殊的设备与工艺,产品加工难度大,成本高,成衣价格贵,其柔软性、悬垂性,不太令人满意。 (3)涂层织物 涂层法是指织物直接或间接地进行涂层,使织物具有防水性,透气性是通过产生微孔结构或使其具有亲水性而得到的[7]。它可以分为三种类型:微孔涂层法、亲水性涂层法、微孔亲水结合法。 涂层织物的生产工艺的成本较低,亲水性涂层以水为溶剂,成本低,污染少,亲水性涂层可按传统工艺进行。但涂层法以有机溶剂体系为主,溶剂回收设备费用较高,且易造成环境污染。织物涂层处理后,悬垂性和柔软性变差,防水耐久性差,附着牢度差。

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