第三章 拒水拒油整理.ppt

1、第三章 拒水拒油整理,一、定义 二、拒水和拒油的原理 三、影响织物拒水拒油性的因素 四、常见拒水拒油剂 五、整理工艺 六、拒水拒油性能测试,一、定义,1、拒水拒油整理 在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂，改变纤维表面层的组成，并牢固地附着于纤维或与纤维化学结合，使织物不再被水和常用的食用油类所润湿，这样的工艺称为拒水和拒油整理。 2、拒水和防水的区别,以疏水性化合物沉积于纤维表面，织物表面留有孔隙，空气和水汽还可透过,以不透水的化合物充填织物表面的孔隙，不仅防水，而且不透气,防水性织物,1、杨氏(Young)润湿方程,LG,= 0 完全润湿 0 90 不润湿 = 180 完全不润湿,S

2、G,SL,SG SL,二、拒水和拒油的原理,SG SL,2、表面张力 （1） 定义 沿着与表面相切方向垂直作用于表面上任意单位长度的表面紧缩力。 N/m J/m2 液面为曲面：指向该点的切线方向。 （2） 影响表面张力的因素 与物质种类关系很大： 原因：不同的物质，分子间作用力不同。 金属键、离子键、极性分子 温度 温度 物质膨胀 分子间距离 分子间吸引力,20时一些液体的表面张力,SG SL,3、拒水和拒油的条件,（1）表面张力 液体能否润湿固体表面，决定于固体的表面张力（SG）和液固的界面张力（SL）。,SG SL,cos,LG常数,拒水拒油性能,缺陷：SG和SL不能直接测量。,固体的临界

3、表面张力（c）, SG,SG,E, LG + SL,整理剂降低纤维表面张力,使之拒水或拒油。,SG LG + SL ，自动铺展 c SL ，润湿 水 SL =72105N/cm 油 SL = 15105N/cm 纤维的c 必须小于这两个数值，才有拒水或拒油效果。一般未整理纤维难达到这要求。,常见纤维或固体的c及液体的表面张力,食用油：3235,（2）接触角,越大，拒水和拒油性能越好,表面粗糙,鳞片结构,亲水性纤维与水的接触角较小。 疏水性纤维与水的接触角较大。 水在各种纤维表面的接触角都小于90，都能被水部分润湿。,三、影响织物拒水拒油性的因素,1、纤维表面的粗糙度 表面光滑，接触角小；表面粗

4、糙，接触角大。 棉59 粘胶38 2、纤维间的毛细管间隙 毛细管空隙和纤维间空隙的小，拒水拒油性好。 适当的组织结构，可以形成自封闭的织物，如棉织物的水龙带。,3、纤维的化学组成和几何形状 润湿性由固体表面原子或暴露的原子团的性质和堆集状态决定，与内部原子或分子的性质和排列无关。 气/固界面上低表面能的原子团及临界表面张力,四、常见的拒水剂和拒油剂 拒水剂和拒油剂是一种具有低表面能基团的化合物，整理织物时，在织物的纤维表面均匀覆盖一层拒水剂或拒油剂分子，并由它们的低表面能原子团组成新表面层，使水和油均不能润湿。 拒水剂：烷基（CnH2n+1） 拒油剂：全氟烷基（CnF2n+1） 主要有：吡啶化

5、合物、有机硅类、有机氟类、亚乙烯胺类等,五、整理工艺,1、拒水整理工艺 （1）吡啶类拒水剂-耐久 洗涤30次以上，仍有一定的拒水性能。 维兰PF：硬脂酸酰胺亚甲基吡啶氯化物,纤维素醚,工艺流程： 二浸二轧烘干焙烘 皂洗 水洗 烘干,40， 70%轧余率,150，3min.,整理液处方：维兰PF 60g/L 乙醇 60ml (接受HCl) NaAc 20g/L 水 至1000,（2）有机硅类拒水剂,含氢硅氧烷：SiH ，氧化、水解反应，交联成膜。,为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用。,聚二甲基硅氧烷,聚甲基含氢硅氧烷,工艺流程：,多浸多轧 烘干 焙烘 水洗 烘干,整理液： 甲基含氢

6、硅烷乳液 30g/L 羟基硅烷乳液 70g/L 胺化环氧交联剂 14.2g/L 醋酸锌 10.8g/L 氯氧化锆 5.4g/L 一 乙醇胺 4.5g/L 水 至1000,2、拒油整理工艺,有机氟类化合物。 单独使用：原料价较高、拒水效果不够理想。 拒油剂与拒水剂混合使用：不会影响拒油性能，对拒水效果、耐洗涤和耐干洗性都有提高。,工艺流程： 浸轧 烘干 焙烘 净洗 烘干,整理液： 有机氟FC-208 133g/L Velan PF 80 乙醇 80 醋酸钠 26 水 至1000,3、拒水拒油涂层,涂层整理： 在织物表面涂覆或粘合一层高分子材料，使其具有独特的性能。 涂层的工艺方式： 轧挤法、刮刀

7、法、挤塑法、粘合法、喷涂法、浸涂法 涂层剂：聚四氟乙烯 涂层后使织物具有均匀的微孔，拒水拒油。,六、拒水拒油性能测试,1、织物表面抗湿性测定 5级制 国家标准测试方法 250mL 水（20）从漏斗中喷淋,2、织物抗渗水性测定,经调湿的试样在试样夹中，以试样的一面承受持续上升水压，以表示水透过织物所遇到的阻力，即抗渗水性。在标准条件下(水是新鲜的蒸馏水或去离子水，温度为202或272，水压上升速率为100.5厘米水柱/分钟或603厘米水柱/分钟)，直到有三滴水珠渗出为止， 以第三滴水珠出现时的水压为准，以厘米水柱表示之。 测定织物抗渗水性的仪器，一般采用联通管型，试样受压面积为100厘米2。,3、织物拒油性能测试,用一系列不同表面张力的标准试液来测定，标准试液为各种烃类。 将标准试液滴在织物表面上，保持一定时间（如3min），观察其润湿情况，以能在织物表面成珠的最高级标准试液的级数表示。,拒水拒油条件,织物要不被水或油润湿，根据润湿方程：Cos=,rs- rsL,rL,要大，只有使rs变小，而液体的rL无法改变。 液滴达到织物上，是自发润湿铺展，还是成珠状滚落，与其受力有关，或与体系能量变化有关。,E,rs,rL + rsL,S= -E= -( rL