第五章拒水拒油

1、第五章 拒水拒油纺织品第一节 概述一、拒水拒油整理剂的发展概况二、超细纤维在拒水拒油纺织品中的应用三、荷叶效应在拒水拒油纺织品中的应用四、纳米技术在拒水拒油纺织品中的应用 第二节 拒水拒油原理 一、拒水机理 织物的润湿就是使水或溶液在织物表面迅速展开。一滴液体滴在固体表面上，会受到液体和固体表面张力 （分别用L和S S=LS+Lcos 在拒水整理中可将液体（水）的表面张力（L）看作常数。从拒水要求来看，若090，则液滴部分润湿该固体表面；若90，则不能润湿固体表面，液滴在固体表面上成珠状。越大，润湿性越差；若0，则液滴在固体表面扩散(铺展)，固体被液滴完全润湿。接触角越大越有利于水滴滚动，另一

2、方面，织物拒水性能的好坏也表示了水滴从织物表面离去的难易，可用水滴在倾斜或粗糙的固体表面形成接触角来说明（见图5-2）。后退接触角越大，水滴就越容易从表面脱离，即防水性能越好。 固体液体 LLS水平 二、拒油机理 拒油整理的机理与拒水整理的机理极为相似，但是两者的要求不同。拒水整理后，要求织物能抗拒一定压力水的透过，因此水不能润湿织物，其接触角应大于90；而拒油整理仅要求织物在遇到油时,油在其表面不铺展，此时接触角大于零即可。 三、防污、易去污机理 防污整理包括防油污（不易沾油污），沾污后易洗除（易去污），洗涤时不发生再污染（防再沾污）和防止产生静电，不易吸尘（抗静电）。为使织物达到防污目的，

3、必须通过三个途径来完成，即防油污整理，易去污整理和抗静电整理。 为使织物具有防污性能，一般有三种方法，即上浆法、薄膜法、纤维化学改性法。 上浆法是在织物表面形成浆料的防护层。这种防护层在洗涤时全部或部分松开，促使吸附的污垢除去，达到容易清洗的目的。这种防污作用不耐久，属暂时性防污整理。 薄膜法是使用高分子化合物在纤维表面生成耐洗的、亲水性的薄膜，促进纤维在洗涤时的润湿性，有助于清除附着的污垢。 纤维化学改性法是将棉和合成纤维进行化学改性以改善防污性能，例如，将棉进行接枝引入阴离子型支链化合物或非离子型疏水性物质（如苯乙烯等），在锦纶、涤纶表面接上非离子型亲水性聚氧乙烯基，都能促使防污性能有显著

4、改善。第三节 拒水拒油纺织品生产拒水拒油纺织品生产 拒水整理使用的拒水剂主要有以下几种类型：石蜡一铝皂乳液；吡啶季胺盐和硬脂酸铬络合物；羟甲基三聚氰胺衍生物；有机硅型化合物及有机氟系列化合物等。其中，有机氟化合物的拒水、拒油、防污性能优异。近年来，随着有机氟工业的发展，有机氟精细化学品和含氟功能性高分子材料已经成为新型氟精细化学品代表之一。 一、一般拒水整理 （一）暂时性防水整理 1、铝皂和锆皂 2、蜡和蜡状物 3、高分子树脂类拒水整理剂 （二）耐久性拒水整理 为了使织物具有耐洗涤性、耐干洗性的耐久拒水性，拒水剂必须能和纤维的官能团发生化学反应而彼此牢固地结合，从而发展了反应性拒水剂。 1、脂

5、肪酸的铬络合物 2、吡啶季铵盐类防水剂 3、N-羟甲基化合物类拒水整理剂 （三）其它反应性拒水剂 除了吡啶和羟甲基化合物以外，还有其他化学反应性拒水剂，以共价键和纤维反应，并产生耐久性的拒水效果。 二、有机氟拒水、拒油、防污整理 含氟化合物不仅具有拒水性，而且对表面张力低的各种油类还具有拒油性，有机氟类整理剂与其它整理剂的整理效果比较见表5-4。 总之，这类含氟整理剂与有机硅类和烃类整理剂相比，在表面活性、拒水性、拒油性、拒污性、耐洗性、耐热性和耐腐蚀性等方面有着不可比拟的优点。在防水性方面，其耐洗性比有机硅防水剂高10倍以上。由于有机氟化合物可以赋予纺织品以优异的性能，因此从它问世以来，发展

6、极为迅速。 三、防污、易去污整理 一般来说，防污整理并不特别困难，只需在树脂整理时加入合适的添加剂即可达到目的，这种具有防污性能的添加剂就称为防污整理剂。 织物整理主要用耐久性或半耐久性防污剂。 （一）交联固着型防污剂 这类防污剂本身和纤维、织物并无结合能力，但可和树脂整理剂或交联剂合用，因交联作用而固着于纤维上，从而增进防污的耐久性。 （二）高分子成膜物 1、聚丙烯酸类 聚丙烯酸类易去污整理剂，能在纤维上形成稳定而弹性的薄膜，赋予纤维以平滑的表面，从而使纺织品具有易去污性，另外，其对纤维材料具有亲和力，因此耐洗性好， 2、聚乙二醇型 聚乙二醇与聚乙二醇对苯二甲酸酯的嵌段共聚物，也是一种性能优

7、良的易去污整理剂。 3、含氟防污、易去污整理剂 含氟整理剂处理后的合成纤维织物一旦污染，其污物不易洗去。原因在于整理织物表面自由能极低，即使在表面活性剂存在下也难被水润湿。为使含氟整理剂具有拒污和易去污双重功能，通常采取加入改性基团或改性共聚物的方法，将亲水性基团引入其中，这类含氟整理剂分子结构中除含全氟烷烃的疏水链之外，同时存在羟基、羧基或聚醚等亲水性链段，疏水性的含氟基定向分布纤维表面上，而亲水链处于其下层，故表现出拒油拒污性；洗涤时，在表面活性剂作用下，亲水链定向排列于纤维表面上，疏水链分布于下层，从而改善了织物润湿性，使附着污物易脱落。烘干时，亲水链段脱水，氟碳链段重回原位置，整理剂再度呈现良好的拒污性。 第四节 纺织品拒水拒油性能测试 一、拒水性能