棉及其混纺织物的四防整理工艺rz-080808-5
孙冰，贾景文，武生春 (邯郸新维印染股份有限公司，河北邯郸
056016)
享斯迈2007全国纺织品特种整理论文汇编;102-104
网上来稿:
zhanyizhen 08-8-8
【摘要】特氟隆整理与防紫外线整理，即防水、防油、防污和防紫外线整理，由杜邦公司研制的三防整理剂。Oleophobol（奥利氟宝）CO与汽巴精化防紫外线整理剂Tinofast(定劳法) CEL加工工艺组合而成。通过对三防整理和防紫外线整理进行分析，优选出最佳工艺方案，达到“四防整理”的效果。
1 四防整理概述
1.1 防水水整理
水不能透过织物的整理可分为两类:一类称为防水整理，即在织物表面涂上一层不透水的薄膜，堵塞织物孔隙，使水和空气不能通过(传统意义上的防水整理);另一类称为拒水整理，即在织物上施加一层水不能浸润的拒水性薄膜，但不封闭织物的孔隙，从而使织物具有既拒水又透气的特性，适用于做服装。
现代意义上的防水整理是赋予织物拒水和耐水压两方面的性能。经整理后改变了织物的表面性能，使亲水性变为疏水性。防水性和透湿性是织物服用性能中两种性质相反，而又密切相关的重要特性。防水性是指防止水滴从织物外部进人内部的性能，而透湿性专指汗和潮气从织物内部透过织物向外散发出去的性能。防水透气织物是指织物既能防雨防风，又能排汗、透气、穿着舒适，在穿着过程中使水在一定压力下不浸透织物，而人体散发的汗液等却能以水蒸汽的形式透过织物传导到外界，使人体表面与织物之间不产生冷凝水积聚，保持穿着者干爽、温暖。
1，2防油整理
当织物遇油类液体而不被油润湿时，则此织物具有防油性。一些服装用品，如工作服、家用纺织品(如家具布和桌布)、汽车椅套布、军用品以及其它特殊用途的织物，往往要求具有一定的防油性能。目前最佳的防油整理剂是含氟类防油整理剂，这类防油剂具有低能表面，可以在水溶液中使用。经整理的织物耐水洗和干洗，能保持织物的透气性和透水汽性，不仅能使织物具有防油性，还能使织物具有疏水性或拒水性，用这类防油剂整理，可同时达到拒水防油的效果。
1.3防污整理
防污整理，实际上是一种降低污物沾污速度和程度以及容易除污的方法，包括易去污和拒污两种整理。衣服穿着后难免会附着污物，洗涤清除污物就是为了重复穿着。洗涤衣物是繁琐的家务劳动，并且会加速织物损伤。有机氟防污整理是针对油性污物的一种整整理方法，油性污物的临界表面张力在30×10-3 N/cm左右，而含氟聚合物，如聚四氟乙烯的临界表面张力为18×10-3 N/cm, 所以用这类有机氟聚合物处理织物，可降低表面张力，从而达到防油性污垢的作用。
织物经特氟隆整理后，具有优良的透气性、防水性、防油性、防污性，穿着舒适、随意。本文所述四防整理剂为杜邦公司研制的特氟隆整理剂Oleophobol(奥利氟宝)CO和汽巴精化推广的特种纺织用功能性助剂。特氟隆系列产品中，最常用的为防水、防油、防污和耐5次水洗产品。
1·4 防紫外线整理[1-2]
紫外线具有光化学作用，机体常年受阳光照射，吸收大量紫外线，不仅会造成机体蛋白质变性和凝固性损伤，还会引起人类免疫功能下降，损伤皮肤基因。
织物经防紫外线剂整理后，紫外线被织物吸收，透过织物的紫外线数量大为减少，有很好的防护作用。图1、2是整理和未整理织物的紫外线透过率的光谱曲线。
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图1 棉府绸整理和未整理紫外线透过光的光谱 |
图2 涤纶织物整理和未整理紫外线透过光的光谱 |
由图 1 、2 知，无论是棉织物或涤纶织物，经过紫外线吸收剂整理后，透过光的紫外线强度大大降低，因此有很好的防护作用。
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图3 棉府绸整理和未整理紫外线透过光的危害性和波长的关系 |
从图3看出，整理后的紫外线危害性大大减少。经过紫外线吸收剂整理，纤维的光老化、染色织物的耐光牢度也都会大大改善。
纺织物是一种表面不平整的多孔性材料，除了吸收光外还会漫反射，使光的透过率降低。漫反射与单纤维表面形态、织物组织结构和厚度有关。服装的紫外线透过率与织物厚度、面料的纤维组分和组织规格、色泽和花纹等有着很大关系。例如，浅色衣服的紫外线透过率为75 %，而蓝色牛仔服仅为0.06 %;白色衬衣透过率为14%;绿色纯棉布透过率仅10%。在所
有的颜色中，红色是最佳的防护服装，因为紫外线离太阳光谱中红色最远，且波长最短，容易被波长最长的红色接纳与吸收。棉织物是紫外线最容易透过的面料，而纯棉服装又是回归自然，最受欢迎的消费品，更是夏季的首选衣着，因此纯棉服装是防紫外线整理的主要对象。
目前，服装面料市场对“四防”整理系列产品需求日益增多，面料不仅要具备防水、防油、防污功能，还要具有防紫外线功能。经特氟隆整理的产品，由美国杜邦公司检测合格后，提供“Teflon”吊牌、商标，提高了产品的附加值。抗紫外线织物对紫外线辐射不仅具有反射作用，而且还有强烈的选择、吸收作用，能将紫外线能量转换成热能，或其它无害低能形式释放或消耗，因此具有防暑、隔热、发散热能、触感凉爽的功能。
2
工艺分析
织物规格:119cm29.2/29.2393.7/196.9纯棉府绸;119cm13/13523.6/283.5涤棉(45/55)CVC府绸
2.2 工艺分析
防紫外线整理剂中含有紫外线吸收剂，从而消除紫外线对人体和织物的危害。汽巴精化TinofastCEL系纤维反应性紫外线吸收剂，它与含经基的纤维素纤维反应结合在织物上，产生紫外线吸收效果，并可与活性染料同浴染色。
2.2.1 纯棉织物札烘一札蒸法工艺流程
染色半成品→浸轧活性染料+定劳法CEL→烘干→焙烘(130℃)、固色(102℃汽蒸) →水洗、皂洗→水洗→烘干→浸轧奥利氟宝CO、拉幅(170℃)
→预缩→成品检验
2.2.2 涤棉织物分散了还原染料工艺流程
染色半成品→浸轧染料→烘干→焙烘(159℃)、还原汽蒸→水洗、氧化→皂洗、水洗→烘干→浸轧奥利氟宝CO+定劳法CEL→焙烘(130℃)→拉幅(170℃)、预缩→成品检验
2.2.3 先浸扎CEL再浸札奥利氛宝CO工艺流程
染色半成品→浸轧活性染料→烘干→固色(102℃汽蒸)→水洗→皂洗→水洗→烘干→浸轧TinofastCEL→焙烘(130℃)→浸轧oleophobol
CO→拉幅(170℃)→预缩→成品检验
织物经染色后，无论何种颜色都能明显降低其紫外线透过率，说明染料可以对织物的紫外防护性能产生影响。在同浴染色时，深色特别是黑色织物比其它浅色织物对紫外线有更好的屏蔽作用。染色时，染浴中染料浓度越大，染到织物上染料的含量越高，对紫外线的吸收性越强，织物的抗紫外性能越好。
2.2.4 三种整理工艺对比
2.2.1 工艺流程适合活性染料纯棉品种;2.2.2工艺流程适合涤棉品种;2.2.3工艺流程的四防效果最好，但流程长。三种工艺都先进行防紫外线整理，再进行特氟隆整理，否则会影响防紫外线整理效果。
3
性能评定[3]
3.1
防水性
防水性能按AATCC22一1989标准测试，在150-4920型防雨性能仪上测试。评定标准:表面无粘着水珠或被润湿现象的评10
分;表面轻度无规则的粘着水珠或被润湿现象的评90分;表面在喷着点处被润湿现象的评50分;整个表面部分润湿现象的评70分;整个表面全部润湿现象的评50分;正反面均全部润湿现象的评0分。
3.2
防油性
防油性能按AATCCll8一1992标准测试，防油性分为8级，其中8级最好，1级最差。
3.3
防污性
按FZ/T 01066一1999规定的方法和试验参数，将标准污布在马丁代尔磨损试验仪上对面料进行摩擦，用评定沾色灰色样卡评定布面的沾污程度。
表1 Oleophobol CO 三防整理效果
|
奥利氟宝COg/L |
焙烘条件/℃×l.5min |
防水性/分 |
防油性/级 |
防污性/级 |
|
40 |
150 |
0 |
4 |
4 |
|
50 |
160 |
4-5 |
4-5 |
|
|
60 |
170 |
100 |
5 |
5 |
从表 1看 出，当Olcophobol
CO用量和焙烘条件发生变化时，对织物的三防效果影响较大。实际生产中，可根据不同的要求，选择适当的优化工艺。
3.4 防紫外线
采用 M35O紫外分光光度计(英国SDL国际有限公司)，按澳大利亚-新西兰AS-NZS4399标准测试，并进行评定。
表 2 不同用呈的nnoafstCEL对UPF值与UPF等级影响
|
定劳法CELg/L |
焙烘条件/℃×l.5min |
UPF值 |
UPF等级 |
|
l0 |
130 |
38.1 |
30 |
|
20 |
130 |
58.5 |
4O |
|
30 |
130 |
112.6 |
50+ |
紫外辐射防护因数(UP)F，指某防护品被采用后，紫外辐射使皮肤达到出现红斑的临界剂量所需时间值，与不用防护品时达到同样伤害程度的时间值之比。UPF值越大，即表示防护效果越好。从表2看出，当TinofastCEL用量30g/L时，在130℃×l.5min的焙烘条件下，UPF等级能达到50+。
3.5 四防整理耐久性评定
表3 织物四防整理耐久性评定
|
洗涤次数 |
防水分 |
防油级 |
防污级 |
UPF值 |
UPF等级 |
|
0 |
100 |
5 |
5 |
122.6 |
50+ |
|
5 |
100 |
4-5 |
4-5 |
105.7 |
50+ |
|
l0 |
90 |
4 |
4 |
73.6 |
50 |
由表3知，经5次水洗后，防水性能为100分，防油、防污性能降低0.5级，UPF等级为50+;经10次水洗后，防水性能为90 分，防油、防污性能又降低0.5级，UPF等级为50。如果客户订单要求耐10次以上水洗，应增加Oleophobol CO用量。
3.6 物理指标对比
织物的湿摩擦牢度指标，有些国家要求必须在3级以上。而一般活性染料湿摩擦牢度指标为2-3级，经四防功能整理，织物的干湿摩擦牢度均能提高0.5级至1级，有利于提高织物服装的档次(见表4)。
表4 物理指标对比
|
|
皂洗牢度/级 |
摩擦牢度/级 |
||
|
原样变化 |
白布沾色 |
干摩 |
湿摩 |
|
|
绿色 |
4 |
4-5 |
3-4 |
3 |
|
四防整理后 |
4 |
4-5 |
4-5 |
3-4 |
4 结语
4.1 生产中为了保证三防效果，一定要避免有机硅柔软剂，若工作液中存在微量有机硅柔软剂，防水、防油效果就会大大降低。所以对机台要彻底清洁，包括导引布，否则三防整理效果会受影响。
4.2 减少紫外线对皮肤的伤害，必须减少紫外线透过织物的量，主要有两种途径:
(1) 增强织物对紫外线的吸收能力，通过选用适当的紫外线吸收剂进行整理。
(2)增强织物对紫外线的反射能力，可以通过优选织物厚度、表面平整度、织物质量和空隙度等织物外观参数，以增强对光的反射和漫射。在相同原料组分、纱线密度和组织结构的情况下，织物越厚，吸收和反射的紫外线越多，透过的紫外线越少，抗紫外线性能越好。
参考文献:
[1] 杨栋裸.紫外线屏蔽整理的近况[J]印染，2002，28(3):38-43
[2] 万震，刘高，李克让.防紫外线织物的最新研究进展[J]印染,2001，27(1):24-44
[3] 贾顺田，李长虹，韩洲雄，肖爽.棉织物三防耐久免烫整理工艺[J]印染，2004,30(21):30-32