摘 要:本文重点介绍了棉及涤棉工装面料三防(防水、防油、防污)加易去污整理的原理、质量标准要求、全部工艺过程、产品防护功能经检测达到的指标 。同时分析了相关助剂在整理中对功能的影响及选择的佳工艺方案 。
关键词:棉 涤棉防水 防油 防污 易去污整理
1 前言
功能性面料由于它具有多种防护功能 ,因而扩展了它的用途范围 ,特别是防护性能和保健性能对人体的有益作用 ,所以近年来需要量逐年增加 。我公司多年来为国内外生产了一系列具有各种功能工装面料 ,品种主要有棉、涤棉、涤盖棉等机织物 ,例如:棉涤棉三防加易去污整理 。该面料要求:防水、防油、防污和易去污 ,客户对该产品提出的防护整理标要求如下:
防水: 初始90-100分 洗10次70分
防油: 初始6级 洗10次3级
防污: 初始4级 洗10次3级
易去污:初始4级
洗10次3-4级
2 基本原理
2.1 三防整理的机理
2.1.1防水透湿织物的设计原理
防水透湿织物主要是利用外界水滴的小直径(20~100 um)与人体湿气分子直径(0.0003~100 um)之间的差异 ,使设计织物的结构空隙既可以阻止外界小水滴的进入 ,又可以使人体汗汽通过织物散发 。根据织物防水透湿的机理 ,可以从以下几个方面设计和生产防水透湿织物:高密度织物、涂层织物、层压织物及对纺织品进行功能性整理的织物
从三防整理的基本原理可以看出:三防整理是通过整理剂的作用使纤维表面张力降低 ,低于水、油污的表面张力 ,而达到三防目的 。
2.2 防污整理
涤纶等合成纤维属疏水性和亲油性纤维 ,特别容易沾污 ,沾上油污以后又不易洗除 ,
且在反复洗涤过程中又常发生再污染现象 。洗涤混纺织物也有这种现象 。棉纤维经抗皱树脂整理后 ,羟基受到一定程度的封闭 ,亲水性降低 ,也会产生沾污 。防污整理的目的 ,就是改进这些缺点 。
防污整理在国外称作SR整理 ,SR整理有两种涵义 ,一为易去污(Soil
Release)整理 ,
一为拒污(Soil Repellent)整理 。后来在含氟拒污整理剂的基础上 ,引进亲水性基团 ,发展为具有拒污又有改善油垢脱落性的双重作用 。
2.2.1织物沾污主要来源
油污的成分是非常复杂的 ,大致可分为三类:
(1) 固体颗粒污物(如煤烟、泥土、铁锈等);
(2) 油污和脂肪物质(如机油、牛油脂、室内炊事的油脂、体内排出的油脂等);
(3) 水溶性物质(化妆品、墨水、咖啡等) 。
2.2.2 织物上的沾污途径一般有如下三种:
(1) 物理接触:如衣服的袖口、领圈等经常与皮肤接触 ,易沾染脂肪污垢 ,具有疏水性和亲油性纤维更易沾污 。
(2) 静电吸附:如涤纶等疏水性合成纤维的表面导电性和吸湿性均很低 ,摩擦时易产生静电 ,空气中的微粒尘污由于摩擦或感应等原因也易带上电荷 ,带电的微粒尘
污常与织物上产生的静电相互作用 ,吸附与织物上形成污垢 。
(3) 洗涤时再污染:涤纶等疏水性合成纤维在水中的临界表面张力比在大气时大得多 ,所以织物上沾附的油垢不易洗除 ,还容易受浮游在洗涤液中的污垢再污染 。
2.2.3防污机理
固体污垢主要是接触污物时由静电将污垢吸附在织物表面不规则处、纤维空隙、交织点等处而沉积 ,油脂性污垢主要通过机械吸附力和化学力(范德华力和沾附力)与织物表面相结合 。增加织物表面的光滑度和抗静电性能 ,可以减少固体污垢的沉积 。防止沾污液态和油性污物应该使织物具有拒水拒油性能 ,织物拒水和拒油性能都是以有限的润湿为条件和前提的 。
制造抗污性纤维熔融纺丝后 ,采用含有疏水性光滑剂(在常温下呈固体状)的油剂对丝条进行处理 ,然后进行加热牵伸卷曲加工 ,使油剂中除疏水性光滑剂以外的其他油剂成分脱落 。如日本发明的抗污性着色地毯丝 ,就是把含有原液染色颜料的热可塑性聚合体熔融纺丝 ,再采用上述方法加工的 。
对织物进行易去污整理和拒水拒油整理 织物拒水拒油整理剂和整理工艺有很多种 ,可经试验优选 。
3 三防、易去污整理工艺
通过试验证明:三防整理和易去污整理是会互相影响的 ,为了解决这个问题 ,经过多次试验找到工艺平衡点:采用三防、易去污整理剂一浴浸轧的工艺经过烘干、焙烘等工序从而使织物既又能达到三防效果又能达到易去污的目的 。
3.1 整理品种
纯棉 20×16
128×60; T/C 20×16 128×60; CVC 32×32 130×70
3.2 工艺流程:
进布(染色下机布→浸轧整理液(75%带液率→烘干→焙烘(180℃、40-45秒)→冷却→落布→预缩整理
3.3 工艺处方:
三防易去污整理(一浴)
处方1:
HPC-6 60g/l 处方2:EASY 40-60g/l
CP-R 60g/l
GA-2 20-40g/l
代用酸 2g/l 代用酸 2g/l
4 产品检测
4.1测试标准:
防水依据AATCC193-2007标准IS09865:1991标准测试;
防油依据AATCC118-2007标准测试;
防污易去污依据AATCC130-2010标准测试 。
4.2 测试结果:
三防:
(1)纯棉20×16 128×60
初始:防水 100分 洗10次后:防水 70-80分
防油 6级 防油 3级
防污 4级 防污 3级
易去污 4级 易去污 3-4级
(2)
T/C20×16 128×60
初始:防水 100分 洗10次后:防水 70-80分
防油 6级 防油 3级
防污 5级 防污 3级
易去污 4级 易去污 3-4级
通过检测:各项功能指标均达到客户要求;
染色牢度:全部达国标 。
5 结论
三防整理是通过整理剂的作用 ,使纤维表面张力降低 ,低于水、油污的表面张力 ,
具有拒水拒油污性能 ,达到三防目的 。通过工艺优化 ,选用HPC-6三防整理剂及易去污
整理剂CP-R(或三防整理剂EASY易去污整理剂GA-2) ,可以达到三防和易去污互相影响矛盾的平衡点 ,从而达到产品功能性整理的要求 。
经整理后染色色牢度全部达国标 ,各项功能指标均可满足要求 。