趙 凱,涂偉文,李寶洲
[??尚虏牧希ㄉ虾#┯邢薰?,上海 201600]
織物的易去污整理即指通過(guò)后整理技術(shù)使表面吸附的污垢利用一般的洗滌方法即可輕易去除,并避免去除的污垢對(duì)織物的回沾[1]。目前,易去污整理劑主要分為親水性易去污整理劑和疏水性易去污整理劑。親水性易去污整理劑主要通過(guò)增加纖維表面的親水性,使表面層易于潤(rùn)濕膨脹,當(dāng)纖維受到簡(jiǎn)單的機(jī)械外力后,污垢能自動(dòng)離去[2]。親水性易去污整理劑常用于滌綸等合成纖維,帶來(lái)易去污效果的同時(shí),還可以提高織物的抗靜電性能。隨著面料多功能化的發(fā)展趨勢(shì),單一的易去污效果已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的服用需求。拒水拒油是近年來(lái)面料的主流功能之一,然而通常的拒水拒油織物雖然具有一定的防污效果,但織物一經(jīng)沾污,污漬就很難被去除,尤其是棉或棉混紡織物,一旦污垢進(jìn)入棉纖維的胞壁間隙或胞腔,去污將變得更加困難[2-3]。因此,人們探尋在干態(tài)下具有優(yōu)良的防污性,在濕態(tài)下又具有易去污效果的整理劑,這就促使含氟易去污整理劑的出現(xiàn)。含氟易去污整理劑兼具含氟鏈段和親水鏈段[4],在空氣中,含氟鏈段在織物表面定向排列,賦予織物優(yōu)良的防污效果;在水中,含氟鏈段處于無(wú)序狀態(tài),親水鏈段在織物表面舒展,表現(xiàn)出高親水性和易去污效果,即“反轉(zhuǎn)凈洗技術(shù)”。與傳統(tǒng)的親水性易去污產(chǎn)品相比,含氟易去污產(chǎn)品具有易去污效果優(yōu)異、適用面料范圍廣、具有耐洗性等優(yōu)勢(shì)。
目前,C8氟碳鏈易去污整理劑由于PFOA 等有害物質(zhì)已被歐美國(guó)家禁止使用[5],C6 氟碳鏈易去污整理劑作為較環(huán)保的產(chǎn)品,已得到廣泛應(yīng)用。然而目前市面上的C6 易去污助劑以進(jìn)口產(chǎn)品為主,國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有自主研發(fā)的易去污產(chǎn)品,所以國(guó)產(chǎn)C6 易去污技術(shù)的研發(fā)顯得尤為重要。??尚虏牧希ㄉ虾#┯邢薰咀灾鏖_(kāi)發(fā)了性能優(yōu)良的氟系C6 易去污整理劑SG-8011。本實(shí)驗(yàn)對(duì)SG-8011 在不同種類面料上的易去污效果進(jìn)行了探討,根據(jù)易去污性和耐洗性對(duì)并用的交聯(lián)劑進(jìn)行了篩選,并對(duì)比了SG-8011 與進(jìn)口易去污產(chǎn)品A 的易去污性和耐洗性。
織物:滌綸塔絲隆,滌/棉65/35 斜紋,滌/棉55/45梭織物,純棉梭織物,純棉針織物。試劑:C6 易去污整理劑SG-8011、交聯(lián)劑AX-101C、AX-101H、AX-101G、AX-101E、AX-101Z[福可新材料(上海)有限公司],C6易去污整理劑A(市售)。
設(shè)備:Rapid 高溫定形機(jī),Rapid 臥式氣動(dòng)小軋車,Whirlpool 標(biāo)準(zhǔn)縮水率測(cè)試機(jī),Whirlpool 標(biāo)準(zhǔn)縮水率烘干機(jī)。
一浸一軋(易去污整理劑x,軋車壓力245.2 kPa),車速6 km/h→焙烘(170 ℃,60~90 s)→室溫回潮→測(cè)試。
易去污性:參考AATCC 130—2000《抗污性-抗油污性測(cè)定方法》、FZ/T 01118—2012《紡織品 防污性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)易去污性》測(cè)定。
防油性能:參考AATCC 118—2002《防油性-耐碳?xì)浠衔镌囼?yàn)》測(cè)定。
洗滌:參考AATCC 135 自動(dòng)家庭水洗尺寸穩(wěn)定性測(cè)試方法中的洗滌程序執(zhí)行,轉(zhuǎn)筒烘干。
本實(shí)驗(yàn)參考不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),在不同面料上測(cè)試了SG-8011的易去污效果,以研究其實(shí)用性。
2.1.1 SG-8011 在滌綸塔絲隆上的易去污效果
稱取50 g/L SG-8011 及10 g/L 交聯(lián)劑,配制成工作液,并對(duì)滌綸塔絲隆進(jìn)行浸軋-焙烘處理。分別根據(jù)FZ/T 01118 洗滌法和擦拭法測(cè)試樣布水洗前及水洗5 次后的易去污效果,結(jié)果如表1 所示。由表1 可以看出,在洗滌法測(cè)試條件下,滌綸塔絲隆原布的易去污等級(jí)為2~3 級(jí),SG-8011 整理樣布水洗前和水洗5次后的易去污等級(jí)均為4~5 級(jí);在擦拭法測(cè)試條件下,滌綸塔絲隆原布的易去污等級(jí)僅為1 級(jí),SG-8011 整理樣布水洗前和水洗5 次后的易去污等級(jí)均為4 級(jí)。以上結(jié)果表明,SG-8011 在滌綸塔絲隆上具有很好的易去污效果以及一定的耐洗性。
表1 SG-8011在滌綸塔絲隆面料上的易去污效果
2.1.2 SG-8011 在滌/棉面料上的易去污效果
稱取50 g/L SG-8011 及10 g/L 交聯(lián)劑,配制成工作液,對(duì)滌/棉(65/35)斜紋面料進(jìn)行浸軋-焙烘處理,并根據(jù)AATCC 130 分別測(cè)試樣布水洗前及水洗5 次后的易去污效果,結(jié)果如表2所示。
表2 SG-8011在滌/棉面料上的易去污效果
由表2 可以看出,滌/棉原布的易去污等級(jí)為1級(jí),SG-8011 整理樣布水洗前和水洗5 次后的易去污等級(jí)分別為4~5 級(jí)和4 級(jí),表明SG-8011 在滌/棉面料上具有很好的易去污效果以及一定的耐洗性。
為了獲得持久的整理效果,易去污整理劑通常需要并用交聯(lián)劑以提高耐洗性。封端異氰酸酯類交聯(lián)劑由于優(yōu)良的交聯(lián)作用,手感好、穩(wěn)定性高及環(huán)保安全等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于織物的三防、易去污后整理中。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)對(duì)SG-8011 易去污效果及耐洗性的影響,篩選不同類型的封端異氰酸酯交聯(lián)劑。由圖1 可以看出,SG-8011 未添加交聯(lián)劑時(shí),純棉或滌/棉面料水洗5 次后,易去污性下降至3 級(jí),水洗10 次后失去易去污效果(低于3 級(jí));分別并用交聯(lián)劑AX-101G 和AX-101E 時(shí),SG-8011 在純棉和滌/棉面料上的初期易去污性下降了0.5 級(jí),但耐洗性較好,因?yàn)锳X-101G 和AX-101E 的反應(yīng)活性和交聯(lián)程度較高,成膜較硬,在洗滌面料時(shí)SG-8011 親水鏈段無(wú)法自由舒展,導(dǎo)致易去污性稍有下降;并用交聯(lián)劑AX-101C 時(shí),SG-8011 在純棉面料上的初期易去污性未受影響,但隨著水洗次數(shù)的增加,易去污效果持續(xù)下降,因?yàn)锳X-101C 的反應(yīng)活性和交聯(lián)程度較低,耐洗性較差。而分別并用交聯(lián)劑AX-101Z 和AX-101H時(shí),SG-8011 在純棉和滌/棉面料上的初期易去污性沒(méi)有下降,甚至純棉面料提升了0.5級(jí),這可能是由于AX-101Z 和AX-101H 成膜較柔韌,未抑制SG-8011含氟鏈段和親水鏈段的自由翻轉(zhuǎn),并且阻礙了沾污過(guò)程中油漬向棉纖維胞腔的擴(kuò)散;此外,適度的交聯(lián)反應(yīng)使AX-101Z 和AX-101H 在純棉和滌/棉面料上具有較好的耐洗性,在水洗10 次后易去污性仍可達(dá)到3.5 級(jí)或以上。綜上所述,交聯(lián)劑AX-101Z 和AX-101H 對(duì)SG-8011 的易去污性和耐洗性都有較大的提升效果。
取相同含固量,對(duì)比SG-8011 和對(duì)比產(chǎn)品A 用量分別為20、30 和40 g/L 時(shí),在純棉針織、滌/棉55/45 梭織、純棉梭織3 種不同面料上的易去污性和防油性能,結(jié)果如表3所示。
表3 SG-8011和對(duì)比產(chǎn)品A 的易去污性及防油性能
由表3 可以看出,SG-8011 和對(duì)比產(chǎn)品A 具有相似的易去污性和防油效果,并且均在用量為40 g/L 時(shí)具有較好的易去污性(4級(jí)及以上)和防油性能。
SG-8011 用量分別為40、60 g/L,交聯(lián)劑用量為5 g/L 時(shí),對(duì)比在純棉針織、滌/棉梭織、純棉梭織3 種不同面料上的易去污性、防油性能以及耐洗性,結(jié)果如表4、表5 所示。由表4 可以看出,在用量為60 g/L 時(shí),SG-8011 和對(duì)比產(chǎn)品A 在滌/棉和純棉梭織面料上具有相似的初期易去污性和耐洗性,但在純棉針織面料上,SG-8011 的耐洗性稍好于對(duì)比產(chǎn)品A;在用量為40 g/L 時(shí),SG-8011 在純棉針織面料上的初期易去污性和耐洗性與對(duì)比產(chǎn)品A 相似,但在滌/棉和純棉梭織面料上易去污性的耐洗性要稍好于對(duì)比產(chǎn)品A。
表4 SG-8011和對(duì)比產(chǎn)品A 的易去污性和耐洗性
由表5 可以看出,SG-8011 和對(duì)比產(chǎn)品A 的防油性能及耐洗性表現(xiàn)相近。
表5 SG-8011和對(duì)比產(chǎn)品A 的防油性能和耐洗性
(1)易去污整理劑SG-8011 的面料適應(yīng)性好,在不同的面料(包括滌綸、滌/棉和純棉)上均具有很好的易去污效果,可達(dá)4 級(jí)及以上,且適用于不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
(2)交聯(lián)劑AX-101Z 和AX-101H 不 會(huì)對(duì)SG-8011 的初期易去污性造成負(fù)面影響,且可顯著提高整理效果的耐洗性。
(3)SG-8011 的易去污性和防油性能及其耐洗性相似或稍好于進(jìn)口易去污產(chǎn)品A,成本更具優(yōu)勢(shì)。