棉针织物氟系易去污整理加工的应用探讨vqq-18

李俊 苏州莱德纺化有限公司

许萌 张家港新东旭针织染整有限公司

资料来源：第七届后整理年会征集稿

【摘要】本文主要探讨了棉针织物的氟系易去污整理。叙述了氟系整理机理，市场概况，通过相关的实验，对针织物易去污整理的生产工艺进行了各方面的试验，筛选及性能对比，提出了工艺控制要点，通过总结实际生产经验，认为氟系易去污整理在针织面料上是一种很好的可行的功能性整理。

【关键词】棉针织物 易去污整理 整理剂选择 工艺控制

1 前言

随着针织服装面料的功能化、多样化需求，织物含氟整理剂以其独特的表面性能和优异的拒水、拒油、拒污、易去污和抗静电等特性，受到染整行业的重视。特别是对于棉及其混纺纤维的针织内衣或针织运动面料，由于人体皮肤表面油脂和衣物、衣物和外界油污物的接触后易形成明显的污渍、油渍斑的现象，虽经洗涤但很难去除干净，若反复多次搓洗，又会对内衣造成强力损伤，因此有必要进行易去污整理，通过利用含氟化合物对织物进行整理后，可赋予织物防沾污、沾污少、易洗涤去污的特性。它特别适用于那些白色或浅色服装及容易沾污的休闲服、运动服等。

经全氟化合物防水防油防污整理后的服装面料，在空气介质中有很好的三防性，但并非不沾油污，在水介质中，已被沾污的油污很难去除，且容易在洗涤过程中发生油污的再沾污，为了提高油污的易洗性，常对纤维进行易去污整理。一般织物经过易去污整理加工后具有以下特性：（1）防污——排斥污物，使油污物不易沾污到织物上；（2）易去污——油污物即使沾附在纤维上，也能容易通过洗涤等手段使之脱落；（3）防再沾污——洗涤后从纤维上脱落的污物不易再沾附到纤维上。笔者通过对含氟整理剂市场一定程度的了解，经过许多的试验和现场的生产控制，从而对棉针织物的易去污整理加工工艺方面提出一些有效地建议。

2 氟系易去污整理机理

氟系易去污整理的机理是将油污/织物的界面变成油污/水和织物/水两个界面，使织物吸附的油污粒子转入洗涤液中。氟系防污整理是针对油性污垢的一种整理方法，对于疏水性的涤纶织物整理后，表面张力会降低，从而达到拒油污的作用，目前主要应用含全氟机团的化合物，其中全氟基团越大，拒油污性能越好，而对于亲水性良好的棉纤维而言，其吸水膨化，能将全氟化合物生成的薄膜挤破，破坏了拒油污性能，因此要求整理剂具有耐久性好的防水性能。

含氟易去污整理剂分子中既含有憎油基团—全氟烷基丙烯酸酯聚合物，还含有亲水基团—羧基、羟基、聚氧乙烯链等。经整理后的织物在空气中，全氟烷基链段定向排列在纤维表面，它们排斥水性和油性污物，使之不易沾污。一旦污物沾附织物，在水洗液中，亲水性链段定向排列在纤维与液体的界面上，吸引水分子，提高了易去污性能。在水洗后烘干时，亲水链段脱水、氟烷链段重又回到主要地位，再度呈现良好的憎油性能。

用聚全氟丙烯酸酯整理织物虽然有较好的拒污性，但一旦沾污却不易去除，也容易被洗涤液中的油污再沾污。从一些国内外研究文献来看，部分是用氧化乙烯和具有全氟化烷支链的丙烯酸的嵌段共聚物处理织物。前者具有亲水性，后者在空气中排列在纤维表面拒油沾污，从而产易去污效果。

3 应用试验

3.1 整理剂选用

目前市场上，含氟织物整理剂的主要是一些国外公司，包括3M、杜邦、朗盛、大金、旭硝子等，而国内公司的大多数产品基本上都是国外浓缩品稀释后或者添加后的结果。我们将选择下列含氟易去污整理剂来进行试验，见表1。

表1 含氟易去污整理剂主要生产厂商及商品名

生产厂商	商品名	备注
亨斯迈（原Ciba）	OLEOPHOBOL ZSR	可申请Dupont Teflon（特氟隆）吊牌
3M	PM-490	可申请Scotchgard（思高洁）吊牌
朗盛	Baygard SOC；UFC02	可申请Baygard（易保洁）吊牌
日本大金	UNIDYNE TG-991	目前无吊牌
日本旭硝子	ASAHI GUARD AG-780	目前无吊牌
科莱恩	Nuva SRCN liq.	可申请Nuva吊牌

3.2 织物规格

32^S全棉针织网眼布或全棉平纹针织汗布（染色成品）

3.3 试验设备：

试验轧车（瑞比）、小样定型焙烘机（瑞比）

3.4 试验流程：

浸轧（一浸一轧，轧余率80%）→热风烘干（100℃）→高温定型（170℃，40秒）→测试指标→洗涤→测试指标

3.4 试验工艺：

3.5测试方法

3.5.1拒水性能测试

按AATCC-22-2001标准和测试方法，淋水性分为50 -100分，100分表示织物表面完全不沾水珠和无润湿，测两次。

3.5.2拒油性能测试

按AATCC-118-2002标准和测试方法，8级评分，等级越高表示拒油性能越好，依次减弱。

3.5.3易去污性能测试

按AATCC-130-2000标准和测试方法，分为1-5级，级别高的效果好，测试用油为玉米油。

3.5.4其他污物的去污能力测试

配制污物试剂，一般选用酱油、咖啡、柳橙汁或是废机油，吸取污物试剂0.1cc滴在测试布上，用PE膜覆盖，再放置5公斤的重物，在50℃环境下重压1小时，然后移开重物，拿掉PE膜，用家用滚筒洗衣方式水洗后观察污物是否去除。

评定方法：将测试布片置于不反光的沥青质桌面，此桌面一端预先放有沾污标样，从30英寸远的距离去测试布片上残留的油污与沾污标样的对比效果，进行评级。级别范围为1-5级，5级最好。

3.5.5洗涤方法

洗后拒水测试的试样制备：用家用滚筒洗衣机在40℃下洗20次，然后烘干、熨平（135℃），使用的洗涤剂是汰渍洗衣粉。

4 工艺试验

4.1不同整理剂的易去污整理效果比较

将选用试验的几种易去污整理剂，见表2，对全棉针织染色汗布进行浸轧整理，高温定型均为170℃、时间60秒。试验后，经过比较染色色光变化情况，发现这几种整理剂都有不同程度的变化，从低到高依次是：4＜7、3＜1＜2、5、6

整理后的织物分别选用一些污物进行去污效果测试见表3。

从表3中可以看出，棉针织布经过整理后对不同的污物所得到的易去污性能亦有所不同，大部分的整理剂对于咖啡、废机油等有一定的效果，而对于一些食品类污物（酱油、咖喱酱、芥末等）有些整理剂的效果一般，其中朗盛UFC02、SOC，科莱恩SRCN 的结果比较突出。

表2 选用部分整理剂对不同污物的去污测试

整理剂名称和用量g/l	1	2	3	4	5	6	7
Oleophobol ZSR	40
PM-490		50
Baygard SOC			40
Baygard UFC02				40
ASAHIGUARD AG-780					50
UNIDYNE TG-991						50
Nuva SRCN liq.							50
整理液PH	5.8	6.0	5.5	4.5	6.2	6.0	4.5
染色色光变化情况	++	+	+++	++++	+	+	+++

注：++++为变色最低，+为变色最高，中间依次变化

表3 选用部分污物去污情况测试结果（一次洗涤后）

污物名称	1	2	3	4	5	6	7
咖啡	3	3-4	3-4	4	3	3	3-4
酱油	2-3	3	3	3	2-3	2-3	3
柳橙汁	3-4	3	3-4	4	2-3	3	3-4
咖喱酱	3	2-3	3-4	3-4	2-3	3	3
芥末	2-3	2-3	3	3	2-3	2-3	2-3
废机油	3-4	3-4	4	4-5	3	3	4

4.2整理液的PH对整理效果的影响

我们分别对选用试验的整理剂在加工中，选择不同整理液PH值（以4、5、6三档），再进行拒水拒油去污性能测试，在试验中发现三防易去污整理液的PH值，直接影响到拒水拒油效果，大部分整理剂的最佳PH值在5-6之间，各项性能结果见表4，其中朗盛UFC02、科莱恩SRCN 在整理液中对PH的依存性比较稳定，对各项性能的影响是最小的。

4.3织物的PH对整理效果的影响

在7种含氟易去污整理剂中，选用Oleophobol ZSR、 Baygard UFC02 、Nuva SRCN 三种整理剂，进行布面的不同PH值对三防易去污性能的影响测试，来确定应该把布面的PH值控制在什么范围，见表4、5。

从表6中可知PH值对三防易去污性能有一定的影响，在进行整理之前，对织物的PH值控制一般在6-7为佳。

表4 整理液PH对三防易去污效果的测试结果

整理剂名称	整理液 PH	拒水性能		拒油性能		易去污性能
		初始	洗涤5次	初始	洗涤5次	初始	洗涤5次
Oleophobol ZSR	4	90	80	5-6	4	3-4	2-3
	5	90	90	5-6	4	3-4	2-3
	6	100	90	6	4-5	4-5	3-4
PM-490	4	80	80	5	3-4	4	2-3
	5	90	80	5-6	4-5	4	2-3
	6	100	90	5-6	4-5	4-5	3
Baygard SOC	4	100	80	6	5	4	3-4
	5	100	90	6-7	5-6	4-5	4
	6	100	80	6	5	5	4
Baygard UFC02	4	100	90	6	5	4-5	3-4
	5	100	100	6-7	6	5	4-5
	6	100	100	6-7	6	5	4-5
ASAHIGUARD AG-780	4	90	70	5	3-4	3-4	2-3
	5	100	80	5	3-4	3-4	2-3
	6	100	90	5-6	4	4	3
UNIDYNE TG-991	4	90	70	5	3-4	3-4	2-3
	5	90	80	5	3-4	3-4	2-3
	6	100	90	5-6	4	4	3
Nuva SRCN liq.	4	100	80	6	5	4	3-4
	5	100	100	6	5-6	5	4
	6	100	90	6	5-6	5	4

注：整理剂的试样用量按照表2中所示

表5 选用部分整理剂对不同布面PH值的试验

整理剂名称	1	2	3	4	5	6
Oleophobol ZSR	40			40
Baygard UFC02		40			40
Nuva SRCN liq.			40			40
布面PH值	4	4	4	7	7	7

表6 选用部分整理剂对不同布面PH值的性能测试

	初始			洗10次			洗20次
	拒水	拒油	易去污	拒水	拒油	易去污	拒水	拒油	易去污
1	80	4-5	3-4	70	4-5	3	-	-	-
2	90	5	4	90	5	4	-	-	-
3	90	4-5	3-4	80	4-5	3-4	-	-	-
4	90	5	4	80	5	3-4	60	4	2-3
5	100	6	4-5	100	6	4	80	4-5	3-4
6	100	5-6	4	90	5-6	3-4	70	4-5	3

5 生产实践

5.1 大生产织物规格：32^S全棉针织网眼染色布（张家港新东旭针织染整有限公司提供）

5.2 工艺流程：

待整理染色布（检测布面PH）→ 浸轧整理液（整理液调节PH）→ 拉幅烘干→ 定型普

5.3整理液配方：

含氟易去污整理剂UFC02 40 g/l

氟素增强剂 10 g/l

配套柔软剂 20 g/l

5.4工艺条件：

待整理染色布面PH控制在6左右，浸轧整理液PH调节在5左右。一浸一轧，轧余率75%，烘干温度：100-110℃，定型温度150-160℃，定型时间60秒

5.5 生产控制对整理的要求

5.5.1 在进行整理之前，必须对加工织物进行充分洗涤，去除残留在织物上的水解染料、盐、匀染剂、渗透剂、固色剂等所有可能对整理剂产生影响的物质，保证在整理之前完全无油，才能达到效果。

5.5.2 染色后不进行柔软处理，不能沾污；以保证整理之前布面没有柔软剂及污物，否则会影响整理效果。

5.5.3 在进行整理轧整理液之前，必须完全清洁整理设备，将轧槽、轧辊槽洗干净，化料、送料不能用使用已久的仪器， 以免设备上的表面 活性剂沾附在布面上影响整理效果。

5.5.4 正确的化料方法，将预先稀释易去污整理剂和添加剂依次加入含醋酸的料槽中，加水至所需量，搅拌均匀，调节好所需的最佳PH值。稀释调配工作液温度应控制在室温至40℃之间，整理液温度也不宜超过40℃。

5.5.5 严格控制定型温度和时间，否则会影响易去污整理剂在织物表面的成膜效果，降低去污效果。

5.6测试结果

	拒水性	拒油性	易去污性	其他污物去除性能
				咖啡	废机油
初始	100	6-7	4-5	4-5	4-5
洗涤五次测试	100	6-7	4-5	4-5	4-5
洗涤十次测试	90	5-6	5	4	4
洗涤二十次测试	80	5	5	3-4	4

6 结论

1．Baygard UFC02 和Nuva SRCN在试验的整理剂中，各项性能指标都是比较好的，前者除易去污效果突出以外，三防性能亦良好，而后者具有良好的易去污性能。

2．由于易去污整理对染色色光有一定程度的变化，选择变色程度较小的整理剂，其次对配色要求很高的色种，要注意染色处方的调整，整理前色光到整理后色光要进行适当的控制。

3．整理液的PH值控制对保证易去污整理的性能起到一定的作用，大多数含氟整理剂加工时的PH值控制在5-6之间。

4．在实际生产过程中，要保证布面的PH值为中性或弱酸性。

5．在实际生产过程中，浸轧整理液时，调整好轧车压力，以保证织物上足够的带液率

参考文献

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[6]朗盛纺织化学品有关技术资料