含氟整理劑用于織物整理可提供優異的拒水拒油性能.[1-2]目前,市售含氟整理劑大部分為含氟丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類聚合物,這些含氟整理劑中的聚合物側鏈上氟碳鏈起到了降低表面自由能、改善表面疏水疏油性能的作用.不同含氟烷基側鏈的整理劑用于織物整理后對纖維包裹所產生的屏蔽作用也不盡相同.含氟烷基所提供的低表面能作用與其空間立體結構、氟烷基鏈長短和氟含量大小等有關.一般認為,隨著氟碳鏈長度增加,其表面屏蔽作用逐漸增強,具有8個碳原子的直鏈全氟烷基(即全氟辛基)可使材料表面能因氟原子遷移、富集、飽和而達到最低.然而,由于全氟辛基磺酰基類化合物(PFOS)和全氟辛酸銨(PFOA)等長碳鏈全氟化合物很難降解,存在遷移性和累積毒性等缺陷,歐盟已經全面禁止生產和使用,美國和日本也即將停止生產含有全氟辛基的助劑和制品.[3-5]面對全球禁用PFOS的趨勢,短氟鏈型助劑[6-8]研制已經成為當前含氟整理劑研究的熱點.本文對比了3種不同氟烷基結構的短氟鏈聚丙烯酸酯乳液用于織物整理的功效.
1試驗
1.1材料和儀器
織物:100%純棉退漿煮練后織物,整理前均經徹底清洗.試劑:丙烯酸六氟丁酯共聚物(PFA1)、丙烯酸八氟戊酯共聚物(PFA2)和甲基丙烯酸十二氟庚酯共聚物(PFA3)(聚合物氟含量分別為25%、28%、31%、34%、37%、40%).
儀器:S3800型掃描電鏡(SEM)(日本日立公司),X'Pert-ProMPD型X-射線多晶衍射儀(荷蘭帕納科公司),YG026B型電子織物強力儀、YG542A型折皺彈性儀(常州第二紡機廠),WD-5型全自動白度計(北京興光測色儀器公司),YB813型沾水度測定儀(溫州大榮紡織標準儀器廠),YG(B)461D數字式織物透氣儀(溫州大榮紡織儀器有限公司).
1.2整理工藝
二浸二軋(軋余率90%)→預烘(110℃,3min)→焙烘(150~180℃,3min).
1.3性能測試
拒水性:根據AATCC-22標準,在織物沾水度測定儀上測試,用標準沾濕卡評分;白度:分別以黑阱和涂有鈦白粉的瓷片作為標準黑板和白板,在白度計上測定,黑阱的白度記為0,標準白板的白度記為100.測量5次,取平均值;強力:根據GB/T3923.1-1997,在電子織物強力儀上測定,測量3組取平均值;折皺回復角:按照GB/T15552-1997,在折皺彈性儀上測試,經、緯向各測3次,取平均值;透氣性:按照GB/T5453-97,在數字式織物透氣儀上測試.
2結果與討論
2.1整理工藝條件對織物拒水拒油效果的影響
2.1.1焙烘溫度
由圖1可看出,焙烘溫度越高,織物的拒水性能越好.因為在焙烘過程中,溫度過低不能保證整理劑與織物發生化學鍵合,也不利于整理劑分子間交聯成膜.且隨著溫度升高,焙烘時整理劑的分子熱運動加快,含氟基團就更容易遷移到表面形成致密的疏水層,達到更好的拒水性能.通常,棉織物整理時焙烘溫度為150~180℃.但溫度太高會破壞棉纖維的結構,影響織物的強力和白度等,因此,選用焙烘溫度為170℃,并且用于指導PFA2和PFA3整理劑乳液對棉織物的整理.
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