純棉織物納米防水防油易去污免燙多功能整理生產(chǎn)實(shí)踐

趙雪1，展義臻2

1.浙江三元控股有限公司 , 浙江杭州 311221

2.東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海  201620

摘要:將幾種新型的納米防水防油易去污整理劑NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E和免燙整理劑PERMAFRESH EFR-3采用浸、軋、烘干、焙烘的方法對(duì)純棉織物進(jìn)行多功能整理，并且比較了它們的斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力、縫位滑移、耐磨度、甲醛含量、縮水率、褶皺回復(fù)度和平滑度，防水防油，易去污等各項(xiàng)性能。純棉織物經(jīng)這些整理劑同浴整理后斷裂強(qiáng)力經(jīng)向下降10.4%，緯向下降20.0%，撕破強(qiáng)力經(jīng)緯向都有所提升，經(jīng)向上升9.0%，緯向上升5.2%, 耐磨度都大于1000轉(zhuǎn)，整理后甲醛釋放小于50 ppm，30次水洗后，褶皺回復(fù)度和平滑度可以達(dá)到3.5級(jí)，防水可以達(dá)到70分，滴水性可以達(dá)到4.0級(jí)，防油可以達(dá)到3.5級(jí)，易去污可以達(dá)到4.5級(jí)。具有較好的多功能整理效果.

關(guān)鍵詞:納米防水防油易去污；免燙；純棉織物；PERMAFRESH EFR-3;

  隨著人們生活水平的提高,在穿著上已由傳統(tǒng)的冬暖夏涼需求,逐漸向衛(wèi)生、健康、舒適的功能性需求轉(zhuǎn)變。穿著健康是人們對(duì)于紡織業(yè)提出的新要求。目前,服裝面料市場(chǎng)對(duì)具有多功能性產(chǎn)品的需求日益增多,如面料不僅需要具備拒水、拒油易去污功能,還要具有免燙功能等。棉織物沾上油污后容易洗除，但經(jīng)有機(jī)氟整理劑整理的棉織物，雖然有優(yōu)良的拒水拒油性，可是一旦沾污上油污后就不容易洗凈。針對(duì)這種情況，從20世紀(jì)70年代至今，很多公司研究開發(fā)了具有防污和易去污雙重功能的整理劑。本文就是利用幾種新型的納米防水防油整理劑和免燙整理劑對(duì)棉織物進(jìn)行同浴整理，助劑之間具有較好的相容性，可以獲得優(yōu)良的多功能同浴整理效果。

1試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)材料

    1.1.1織物

   漂白純棉平布：128X60 20SX16S（浙江慶茂紡織印染有限公司）

    1.1.2 化學(xué)試劑

   免燙整理劑PERMAFRESH EFR-3、納米防水防油易去污整理劑NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E、消泡劑NT-DF100、滲透劑INVADINE PBN、催化劑MgCl2（均由浙江慶茂紡織印染有限公司提供）

1.2整理工藝

   工藝流程：一浸一軋（軋車壓力：1.2kg, 車速：55m/min, 風(fēng)速：1300轉(zhuǎn)，排風(fēng)：1000轉(zhuǎn)）→烘干（120℃）→焙烘（165℃）

工藝配方：

PERMAFRESH EFR-3：110 g/l

SILIGEN PEP：25 g/l

MgCl2.6H2O：22 g/l

NT-XR603A：22g/l

NT-XR603B：66 g/l

NT-XR603D：11 g/l

NT-XR603E：11 g/l

消泡劑NT-DF100：1 g/l

滲透劑INVADINE PBN：1.5 g/l

檸檬酸(99.5%)：5 g/l

1.3性能測(cè)試

1.3.1 斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力測(cè)試

斷裂強(qiáng)力測(cè)試：參照ASTMD 5034

撕破強(qiáng)力測(cè)試：參照ASTMD 1424

1.3.2 縫位滑移測(cè)試

縫位滑移測(cè)試：參照ASTMD 434

1.3.3 耐磨性測(cè)試

耐磨性測(cè)試：參照ASTMD3885

1.3.4 織物甲醛含量測(cè)試

甲醛含量測(cè)試：參照AATCC112

1.3.5 縮水率測(cè)試

縮水率測(cè)試：參照AATCC135

1.3.6 褶皺回復(fù)度測(cè)試

褶皺回復(fù)度測(cè)試：參照AATCC88C

1.3.7 平滑度測(cè)試

平滑度測(cè)試：參照AATCC124

1.3.8 防水性能測(cè)試

防水性能測(cè)試：參照參照AATCC 22（滿分100分）

1.3.9 滴水性能測(cè)試

滴水性能測(cè)試：參照AATCC193

1.3.10 防油性能測(cè)試

防油性能測(cè)試：參照AATCC 118

1.3.11 易去污性能測(cè)試

易去污性能測(cè)試：參照AATCC130

2 結(jié)果與討論

2.1 斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力測(cè)試

表1   斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果

注:本論文中所用布樣原布的經(jīng)向斷裂強(qiáng)力為146.82lb, 緯向斷裂強(qiáng)力為76.12lb。經(jīng)向撕破強(qiáng)力為4.23lb，緯向撕破強(qiáng)力為為3.62lb, 負(fù)號(hào)表示強(qiáng)力下降，正號(hào)表示強(qiáng)力提升。

  純棉織物經(jīng)納米防水防油易去污免燙等多功能整理后，織物的斷裂強(qiáng)力下降，下降的原因有很多。分析其主要的原因：一是因多功能整理劑與纖維的交聯(lián)引起的，二是由于整理液介質(zhì)的酸性引起的。由表1可以看出，經(jīng)納米防水防油免燙多功能整理后，織物的斷裂強(qiáng)力經(jīng)向下降10.4%，緯向下降20.0%，撕破強(qiáng)力經(jīng)緯向都有所提升，經(jīng)向上升9.0%，緯向上升5.2%，分析原因是由于整理液加入了聚乙烯型纖維強(qiáng)力保護(hù)劑SILIGEN PEP，由于此整理劑的加入使織物中紗線間的摩擦系數(shù)減小,紗線在織物中的移動(dòng)性提高, 織物在撕裂時(shí),紗線易于聚攏而有較多的紗線來共同承受撕力。

2.2 縫位滑移測(cè)試

表2   縫位滑移測(cè)試結(jié)果

   抗滑移性為將標(biāo)準(zhǔn)縫線分開到一定開口距離時(shí)所需的力。由于織物或縫線斷裂，因此上述表2所記錄的數(shù)據(jù)只是縫線強(qiáng)力值。

2.3 耐磨性測(cè)試

表3   耐磨性測(cè)試結(jié)果

    從表3可以看出，純棉織物經(jīng)納米防水防油易去污免燙等多功能整理后耐磨度都大于1000轉(zhuǎn)，耐磨性較好。

2.4 甲醛含量和縮水率測(cè)試

表4   織物甲醛含量和縮水率測(cè)試結(jié)果

   PERMAFRESH EFR-3是一種甲醛含量低于0.1%的高濃度樹脂, 其組成是醚化率很高的N-羥甲基酰胺類, 適合于100%純棉織物防皺抗皺整理。由表4可以看出，純棉織物經(jīng)免燙整理劑PERMAFRESH EFR-3整理后甲醛釋放小于50ppm，具有較好的低甲醛釋放量，符合生態(tài)環(huán)保的要求。

   對(duì)于棉織物進(jìn)行免燙整理后，織物的親水性下降了，因此其在水中不能發(fā)生很大的溶

脹，從而使織物不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的縮水現(xiàn)象，即織物經(jīng)免燙整理后，同時(shí)有防縮效果。由表4可以看出，織物經(jīng)納米防水防油易去污整理后，經(jīng)向縮水率-0.4%, 緯向縮水率為-0.3%.

2.5 織物褶皺回復(fù)度與平滑度測(cè)試

       表5  織物褶皺回復(fù)度與平滑度測(cè)試結(jié)果

  純棉織物經(jīng)過免燙整理后褶皺回復(fù)度和平滑度都有一定程度的提高。由表5可以看出，純棉織物經(jīng)PERMAFRESH EFR-3整理劑整理后，織物水洗30次后，褶皺回復(fù)度和平滑度可以達(dá)到3.5級(jí)，具有較好的耐久免燙整理效果。 這主要是由于PERMAFRESH EFR-3整理劑結(jié)構(gòu)中具有N-羥甲基活性基團(tuán), 具有很高的反應(yīng)活性, 能與纖維素纖維形成共價(jià)結(jié)合,把纖維素中相鄰的分子鏈互相連接起來,從而對(duì)纖維素分子鏈段起了某種固著和錨定的作用,使纖維素分子不易變形,而且在發(fā)生形變之后能很快地回復(fù)到原來的位置,提高了纖維素大分子鏈從形變回復(fù)到原狀的能力[1].

2.6 織物防水防油性能測(cè)試

       表6   織物防水防油測(cè)試結(jié)果

  在織物上施加具有特殊分子結(jié)構(gòu)的整理劑，改變纖維表面層的組成，使織物不再被水和常見的油類潤濕，這樣的工藝稱為防水防油整理。整理劑具有改變纖維表面性能的作用，使纖維表面由親水性變?yōu)槭杷裕垣@得不能被水潤濕的效果。使織物具有防油的效果就得使織物的表面張力小于常見油類的表面張力，只要具有了防油的能力一般也就具有了防水的能力.

  織物的易去污概念是指織物一旦沾污后，污垢在正常的洗滌條件下容易洗凈，而且在洗滌液中不會(huì)重新沾污。易去污整理是隨著合成纖維特別是滌綸的迅猛發(fā)展和洗可穿整理的日益普及而逐漸受到重視的。棉織物沾上油污后容易洗除，但經(jīng)有機(jī)氟整理劑整理的棉織物，雖然有優(yōu)良的拒水拒油性，可是一旦沾污上油污后就不容易洗凈。針對(duì)這種情況，從20世紀(jì)70年代至今，很多公司研究開發(fā)了具有防污和易去污雙重功能的整理劑。

  本論文中使用整理劑NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E就是一類新開發(fā)出來的的納米防水防油易去污多重功能的整理劑.從表面上看,降低纖維的表面能和增加纖維表面的親水性,這兩者是相矛盾的,因?yàn)槔w維表面的親水性是以有高表面能為條件的.應(yīng)用含有低表面能的含氟鏈段與親水性鏈段的混合型嵌段共聚物,可同時(shí)達(dá)到相對(duì)立的兩種效應(yīng),本論文中使用的整理劑就是這樣一種類型, 混合型含氟嵌段共聚物在空氣中是疏油的,而在水中是親水的.這種雙重功效是由于共聚物在空氣中和水中疏油性鏈段和親水性鏈段排列的方式不同引起的.在空氣中,親水性鏈段呈卷曲狀態(tài),據(jù)油性含氟鏈段在紡織品表面定向緊密排列,形成具有低表面能的表面而具有據(jù)油性能.在水中,親水性鏈段產(chǎn)生水合作用而伸展,在織物表面定向排列,通過界面張力變化賦予纖維表面親水性,使纖維具有易去污和防止?jié)裨谡次鄣刃阅躘2].

  由表6可以看出，純棉織物經(jīng)NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E納米防水防油易去污整理劑整理,30次滌后防水性能可以達(dá)到 70分，防油可以達(dá)到3.0級(jí),可獲得耐久的防水防油整理效果。

2.7 織物滴水性和易去污性能測(cè)試

     表7 織物滴水性和易去污性能測(cè)試結(jié)果

  由表7可以看出, 純棉織物經(jīng)NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E納米防水防油易去污整理劑及PERMAFRESH EFR-3免燙整理劑多功能整理后,30次滌后滴水性能可以達(dá)到4.0級(jí)，易去污可以達(dá)到4.5級(jí),可獲得優(yōu)良的滴水性及易去污整理效果。

3 結(jié)論

3.1 純棉織物通過NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E納米防水防油易去污整理劑及PERMAFRESH EFR-3免燙整理劑多功能整理后,可以獲多優(yōu)良的同浴多功能整理效果.

3.2 純棉織物經(jīng)這些整理劑同浴整理后斷裂強(qiáng)力經(jīng)向下降10.4%，緯向下降20.0%，撕破強(qiáng)力經(jīng)緯向都有所提升，經(jīng)向上升9.0%，緯向上升5.2%, 耐磨度都大于1000轉(zhuǎn)，整理后甲醛釋放小于50 ppm，30次水洗后，褶皺回復(fù)度和平滑度可以達(dá)到3.5級(jí)，防水可以達(dá)到70分，滴水性可以達(dá)到4.0級(jí)，防油可以達(dá)到3.5級(jí)，易去污可以達(dá)到4.5級(jí)。

3.3 NT-XR603A，NT-XR603B，NT-XR603D， NT-XR603E納米防水防油易去污整理劑和PERMAFRESH EFR-3免燙整理劑具有較好的相容性，經(jīng)其同浴多功能整理可以節(jié)約能源，簡化工藝，對(duì)工廠的實(shí)際應(yīng)用有較大的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] B. A. Kottes Andrews, Jacqueline M. Simoneaux, Robert J. Harper Jr. Formaldehyde release and cellulose crosslinking with N-methylol agents: A delicate balance[J]Angewandte Makromolekulare Chemie, 1983, 115(1): 115-129.

[2] 閻克路. 染整工藝學(xué)教程  第1分冊(cè) [M]北京，中國紡織出版社,394-395.

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