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防水防油防污服装面料的三防功能整理方

来源:热处理 时间:2024/9/23
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现阶段人们对服装面料的性能要求越来越高,在防水的同时,也要求织物达到防油防污的效果。含氟整理剂有防水性,又有防油性,还有一定的防污效果,且不损害纤维原有的风格,得到了迅速的普及和推广,成为拒水剂的主流。

下面介绍几种新型的加工方法,使得整理的织物具有“三防”功能:

一、气相沉积法

化学气相沉积(Chemica1vapordeposition,CVD)是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上反应,生成固态沉积物的一种技术。近来,CVD技术已用于制备陶瓷、陶瓷基等复合材料。人们又利用引导气体深入到多孔材料的内部沉积的方法,以达到使得材料致密化的目的,如法国最先利用制备致密化材料的CVI技术,即化学气相渗透(CVI)。

化学气相沉积法是将含有构成薄膜成分的一种或者几种化合物和单质气体供给基片,在基片表面形成不挥发的固态膜层和材料的方法。此外,用等离子体增强化学气相沉积法可以制备碳纳米管,并利用热丝化学气相沉积的过程在表面修饰聚四氟乙烯,可以得到稳定的超疏水性表面,达到防水的效果。在用化学气相沉积法处理的过程中,可以通过控制催化剂成分及颗粒的大小,来控制所得材料表面的性质和形貌。气相沉积法具有产量大、成本低、实验条件易于控制等优点。

二、等离子体法

作为一种比较有效的表面处理技术,等离子体处理能在纺织印染企业的日常生产中替代一部分传统的湿处理工艺,是一种极其具有发展前途的清洁生产技术。其作用方式主要有等离子体接枝聚合法、等离子体表面处理改性法和等离子体沉积聚合法。

例如:用某种氟碳化合物在棉织物表面涂覆了一层很薄的憎水膜。仅经过30s的涂覆处理,通过接触角测试分析,棉织物表面水的接触角就可达到o左右,获得超级优异的憎水特性。且棉织物的柔软性、保水率、手感和透气性等特征同时得到了增强。或可,使用化学气相沉积增强微波等离子体法,用含氟烷基硅烷(FAS)和四甲基硅烷(TMS)制备出了超憎水薄膜,其防水性能由表面的氟含量和表面粗糙度所主导。

等离子体表面处理技术具有如下优点:

(1)等离子体处理只改变织物的表面特性,而不会改变其固有的性能;(2)等离子体处理属于物理处理,化学试剂消耗非常低;(3)等离子体处理的织物的范围很广;(4)等离子体处理有利于环境保护。但是,等离子体技术在应用的过程中也面临着多种困难,例如等离子的产生通常采用电晕放电和辉光放电两种放电方式,辉光放电等离子体虽然具有处理稳定、分布均匀、直接耗电低、无腐蚀等优点。但是放电只能够在低压环境中产生,封闭的等离子体处理腔不能够满足连续化生产,工作效率较低,操作不方便。而电晕放电处理不够稳定,特殊形状会无法处理。再者,等离子体改性处理结果是多功能的,处理过程中实验参数控制不恰当,很可能会产生许多负面的效应。

三、溶胶-凝胶技术

溶胶-凝胶技术是利用金属醇盐或无机盐经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经过热处理形成氧化物或者其它化合物的一种方法。将溶胶-凝胶技术应用于纺织品的防水整理是当前国内外研究的热点之一。

溶胶-凝胶法有如下优点:

(1)可以在很短时间内获得分子水平的均匀性;(2)能够实现分子水平上的均匀掺杂;(3)能在大气中进行操作,为低温化学过程,成分容易控制;(4)工艺简单、设备要求低、且适合大面积制膜;(5)可制备出各种新型材料,该方法不仅容易制备出功能性有机-无机薄膜,而且可以制备出表面粗糙、多孔等特殊的结构表面。

四、纳米材料的应用研究

众所周知,水滴在荷叶的表面不渗透,可以自由的滚动,研究发现荷叶表面由蜡状物质所包覆,为微细的凹凸结构。根据荷叶效应的原理可以知道,具有高度拒水自洁的织物必须具有以下条件:纤维表面具有基本的拒水性能;织物具有粗糙的表面。虽然织物的表面本身是非常粗糙的,但这种粗糙的结构是以纤维为最小单位的,远大于纳米结构的要求,拒水自洁织物表面的粗糙应该是纳米级水平的粗糙。

美国科学家VonBaeyer认为,荷叶效应在织物防水防油整理方面的应用具有广阔的应用前景,能广泛地应用于工业、军事、民用、农业等各方面。例如用于现代军事和战争的服装,除了遮风挡雨,可以在恶劣的潮湿环境中,使战士身体保持干爽舒服,而且可以防止有毒液体的侵入。

利用氟系整理剂对织物进行“三防”整理,加入了纳米材料,通过粘合剂的作用使之与纤维结合,因为纳米粒子的小尺寸效应、表面和界面效应,纳米粒子表面的原子存在着大量的表面缺陷和许多的悬挂键,具有较高的化学活性,纳米粒子可以高度分散在纱线之间、纤维之间和纤维的表面,它们与有机氟树脂、交联剂、粘合剂一起,能够在纤维表面形成一层致密的薄膜,阻止了油污的进一步渗透,显著地提高了防水、防油和防污性能。另外,纳米陶瓷粉本身具有一定的导电性能,可以降低纤维表面的电荷,从而降低了电荷间的静电吸附,减少了污物沉积在纤维上的机会,增强了防污的效果。

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