纺织新科》园地》第四期》国外动态》AATCC 2000/1会议(续上期)

功能性整理和高性能纺织品

20001月下旬,美国AATCCCharlotte举行了一个有150名代表参加的“功能性整理和高性能纺织品“专题讨论会。主要内容有:

一.新纤维开发

1.阻燃聚酯纤维――KOSA公司介绍一种在聚酯分子链中引入磷原子,取名为Avora FR的阻燃聚酯纤维,可以用于医院、装饰和工业用布。据称Avora FR纤维各种物理性能优良、对人体皮肤没有刺激性,燃烧产生的气体毒性小。为保护其阻燃性能,染色和整理后必须彻底去除织物上残留的杂质,如有机硅消泡剂会损害其阻燃性能,但一般易去污整理剂则没有影响。

2.PTT(聚三甲撑对苯二甲酸酯)弹力纤维――是KOSA下属Coterra  Fiber公司的产品。PTT纤维具有穿着舒适、拉伸弹性/回复、手感柔软、染色方便。纤维主要用于制造轻薄织物、衬衫料、针织运动衫、特种服装和汽车用的经编纺织品。可在常压和低张力状态下用分散染料(无载体)230F染色,但不宜用筒子纱等卷装方式染色。

3.阻燃丙纶――丙纶熔点低、遇火源会收缩,但闪点低和燃烧发热量大。American Fiber and Yarn Co.介绍其阻燃丙纶的阻燃剂组份为一种遇热会膨胀和释放水的添加剂、促进聚合物炭化的含磷固相阻燃剂以及卤系气相阻燃剂。阻燃丙纶可用于门帘、窗帘、室内装饰织物和壁毯等。

4.三聚氰胺耐高温纤维――Basofil 是德国BASF公司生产的三聚氰胺耐高温纤维商品名 ,其极限氧指数(LOI)高达32

5.低起毛起球纤维――织物摩擦会使织物表面茸毛纤维相互缠绕形成纤维球。Dupont-Akra Polyester LLC公司介绍其低起毛起球纤维,因该纤维的曲折断裂速度大于纤维球的形成速度,故在纤维成球之前茸毛脱落,不会形成小球。

6.导体纺织品――美国Milligen Research Corp.介绍在水介质中,使吡咯在织物表面聚合形成很薄的聚吡咯导体膜制成导体织物。这方法也可以在玻璃、聚酯、聚酰胺和聚丙烯的基材上涂膜,以获得各种表面电阻的材料。可用于电阻加热元件、静电释放材料和吸收微波的军用装备伪装罩等。但该薄膜对大气不稳定,可被氧化,因此用途上受到限制。

. 阻燃整理剂(Olympic Industries )――物体与火源接触首先分解产生挥发性的可燃性气体,可燃性气体燃烧(火焰)产生热量再使周围物体燃烧,周而复始,直至烧烬。 根据这一燃烧机理,阻燃剂可分为固相阻燃(使物体不易形成可燃性气体)和气相阻燃(抑制可燃性气体点燃)两种。如硼酸和硼酸盐混合物是一种非耐久性阻燃剂,它在强热下会形成玻璃状的隔离膜,抑制物体形成可燃性气体。在耐久性阻燃方面,大多数耐久性阻燃剂是应基材而异,四羟甲氧甲基金遴(tetrakis hydromethoxymethyl phosphonium )-尿素体系是涤/棉混纺织物唯一个有效的耐久性阻燃剂,其反应和阻燃效果受温度、热风速度、含水量、车速、排气等加工参数的影响 ,只有保持上述参数稳定,才能获得一致的耐久阻燃效果。聚酯织物可用六溴环十二烷(HBCD)或环状膦酸酯(cyclic phosphonate)以浸轧法整理。四溴邻苯二甲酸(tetrabromophthalic  acid TBPA)用浸渍吸尽法处理羊毛和耐纶可获得耐久的阻燃效果。由于耐纶6在强热下会产生极易燃烧的高挥发性气体,因此很难阻燃处理。

 

三.耐久压烫整理

1.  B.F.Goodrich 公司――耐久压烫整理技术的发展受整理织物性能、各项法规和经济成本三个因素的制约。整理剂性能包括:DP等级、缩水控制、折皱回复、耐久性、强力保持、变色、泛黄、氯损、使用方便、与其他助剂的相容性以及甲醛释放量等。早在60年代初,由于树脂整理织物在贮藏、裁剪和成衣时会散发刺激性甲醛气体,美国制衣业提出了低甲醛的要求。19871992年美国OSHA(职业安全和健康署)两次公布了限制制作场所大气中甲醛的法规。自1970年以来,DMDHEU的甲醛释放巳能从1000ppm下降到50150ppm。也研究和开发了许多无甲醛整理剂,虽然无甲醛整理剂整理的织物强力保留率较高,但成本也高。

   2 Cotton Inc.公司――减少粉尘、降低噪音、减少对人体有害化学药品使用是纺织加工领域向更少公害化发展的趋势,而耐久压烫整理中的甲醛是则有害药剂之一,有各种无(少)甲醛整理剂,他们的整理效果受许多因素影响。如:

(1)织物结构――细长纤维制成的织物表面平整。在变形回复性方面,粗支纱织物较好;疏松织物优于紧密织物;厚重织物比轻薄织物好;平幅加工织物优于绳状加工织物;丝光、烧毛、纤维素酶处理、轧光、磨毛、拉毛和机械预缩都能提高织物的变形回复性。

(2)化学整理剂――巳有许多减少和消除整理剂中甲醛的方法。除甲醛外的其他醛类,有些也有整理效果和耐久性,但有气味、泛黄和强力损失大等缺点。也有很多人研究多环氧基化合物和多乙烯砜等无甲醛交联剂,由于环氧化合物有挥发性和毒性而没有广泛使用。目前多元羧酸是最有前途的无甲醛交联剂。

四.环状糊精――美国北卡罗莱纳大学研究人员研究用环状糊精作整理剂。环状糊精是淀粉天然酶解的多糖类化合物,现巳能工业化生产。有678D+吡喃葡萄糖单元组成的环状化合物,分别称α-、β-、γ-环状糊精。环状糊精有疏水孔腔和亲水表面形成的双重分子结构。甲苯等疏水性物质能进入孔腔形成包合络合物;可提高难溶性药物的水溶性和生物活性,制成缓释放型药物;在某些应用方面可取代有机溶剂,减少低沸点溶剂挥发,保护敏感物质。目前在纺织领域中应用还在进行研究中,如利用环状糊精与染料可形成络合物的原理,用作控制染色速度的匀染剂;与抗菌素、阻燃剂或其它物质一起,用作聚合物熔体的添加剂。

五.有机硅整理剂――High Point Chemicals公司认为,理想的有机硅手感调节剂应该是成本低、泛黄小、亲水、与其他整理剂有良好的相容性以及整理织物光滑有弹性、悬垂性和柔软性好。但是事实上能具备上述所有性能于一身的理想有机硅柔软剂是不存在的,所以制造厂必须用现有的有机硅制剂进行复配以满足用户要求。颗粒大的有机硅乳液主要包复在纤维表面,所以整理制品的光滑性好;而小颗粒有机硅乳液有较强的渗透性,则整理织物有良好的悬垂性。用高分子量的交联型有机硅弹性体乳液、含环氧基团的有机硅硅油或复配乳液整理织物可获得较高的回弹性。柔软性是随用户时尚个性而异,很难用化学方法来定义适用的整理剂。有机硅类整理剂可赋予织物各种各样柔软性。在有机硅整理剂中,有机硅微乳液与树脂的配伍性最好。有从廉价到昂贵的各种类别有机硅整理剂,如二甲基硅油、低分子量和高分子量硅醇(端羟基聚硅氧烷)、含氨基、环氧基、叔胺基的有机硅以及复配乳液和复配聚合物。氨基有机硅上氨基可被氧化泛黄,减少有机硅分子中伯氨基含量可降低泛黄现象。

六.抗菌整理――美国Aegis Environments公司介绍,1998年抗菌产品的生产比1992年增长七倍。对某些纺织品,抗菌处理巳成为标准整理工艺。抗微生物整理包括:防臭、防沾污、防变质、抗过敏、和预防传染病等整理。除了杀菌外,这类整理剂还必须是安全无毒、耐久,同时不影响纺织物的其他性能。

    大多数抗菌整理剂的作用机理是先从其整理物表面浸出再触杀细菌。用这类浸出触杀型抗菌剂整理的织物,与人体皮肤接触,抗菌剂也会杀害有益细菌或穿透皮肤屏障引起过敏反应。此外,由于这类抗菌剂是移动的,细菌会逐渐适应产生抗药性。另一类抗菌剂是所谓“分子结合“型抗菌整理剂,它是一种含有机官能团的硅烷类化合物,能与纺织纤维反应或在纤维上聚合,以获得持久的结合。抗菌剂分子中的疏水基团透过细菌的细胞壁,并用季铵基团使其破坏。据称这类硅烷类抗菌剂克服了上述浸出型抗菌剂的局限性。

七.抗紫外线织物――Ciba Specialties Inc.对抗紫外纺织品作了较详细的评述。认为,由于这方面的标准猛增以及人们误传,致使纺织专家和消费者对处境感到困惑。

一般,紫外(UV)线可分为三种:UVA(波长400320nm)、UVB(波长320280nm)和UVC(波长<280nm)。其中只有波长大于300nm的紫外线才能到达地球表面,且其强度随着波长增大而增强。最有害的紫外线是波长为310300nmUVB顶峰。

通过纺织物的紫外线,由两部分组成,即透过织物孔隙、波长没有改变的紫外线以及入射紫外线与织物相互作用后漫射的紫外线。由于羊毛和聚酯纤维分子结构中有芳香基团,能吸收紫外线;而棉和聚酰胺纤维只能让入射紫外线穿透织物。所谓紫外线保护系数(UPF)是衡量纺织品防护紫外线对人体皮肤照射的效率。只有透过纤维的紫外线才能被堵住,所以织物的光孔隙限制了织物对紫外线防护的潜力。          

Ciba 公司开发了两个棉用的紫外线吸收剂。第一个是1,3-二氯-5-(4’磺苯基)均三嗪,它原先用于地毯的间隔染色;第二个是双反应的草酸二酰苯胺衍生物,它是专为棉制品开发的紫外线吸收剂,能吸收UVAUVB,且对最需防护的紫外线(波长为300nm)有最大吸收。

八.亲水性整理剂――Hodgson Chemicals Inc.介绍,亲水性整理剂可改变合成纤维的性能, 

赋予“天然“(纤维)特性。用聚酯/聚乙二醇嵌段共聚物作亲水整理剂可改善含合纤织物的湿气传输、灯芯效应、静电释放和易去污等性能。阴离子型共聚物为含磺酸基单体衍生物,非离子型共聚物则系未改性的对苯二甲酸酯或已二酸酯单体的衍生物。非离子型共聚物主要是开发耐洗的易去污整理剂,而阴离子型则是为了提高其耐洗和耐干洗性。在共聚物中亲水和亲油基团组分的比例决定整理剂的亲水效果和耐洗性。共聚物分子中亲水组分高的耐洗性就较差,所以要根据整理效果和耐洗性两方面要求进行选择。

由于共聚物中亲油部分有吸油作用,所以亲水共聚物能捕集水中的油,而其亲水部分仍分散在水中。用竭染法使共聚物吸着在纤维表面,用作提高织物亲水和灯芯效应的整理剂,此时共聚物中亲油部分与疏水的合纤表面结合,而亲水部分伸展在纤维表面外侧,提供灯芯效应和去油的通道。

根据所选用的共聚物性能,亲水性共聚物可用于改善织物加工性能以及赋予织物耐久或非耐久的湿气传递、灯芯效应、静电控制和油污去除等整理效果。所谓加工性能系指使织物润滑和去除聚酯织物上的油污。(全文完)

(行洲供稿)