摘 要:采用Oleophobol机氟拒水拒油整理剂对腈氯纶/棉混纺织物进行整理,优化后的工艺条件为:Oleophobol整理剂60 g/L,交联剂20 g/L,渗透剂JFC 1g/L,100e预烘3min,150e焙烘3min,整理后织物获得良好的拒水拒油性能,接触角为137.4b,拒油等级可达8级,且自身的阻燃性能和强力变化较小。
关键词:防水整理;防油整理;混纺织物;聚丙烯腈纤维;聚氯乙烯纤维;棉纤维
0前言
腈氯纶是丙烯腈(AN)和氯乙烯或偏氯乙烯 (VDC)经聚合和纺丝工艺制成的短纤维。它是一种热塑性纤维,软化范围比腈纶(熔化点在220 e以上)低[1],耐高温特性不够理想。但该纤维分子取向度较高,耐磨性能优异。由于纤维中含有大量氯元素,因此,有一定的阻燃效果,极限氧指数可达26~34[223]。
试验采用Oleophobol有机氟整理剂对腈氯纶/棉混纺织物进行拒水拒油整理,探讨整理剂和交联剂用量以及焙烘条件对整理效果的影响,优化了整理工艺。整理后织物具有理想的拒水拒油性能,且极少影响阻燃性能和强力,满足服用要求。
1 试验部分
1. 1材料和仪器
织物 14.8 tex/14.8 tex 325根/10cm@225根/ 10 cm腈氯纶/棉(80/20)混纺织物。
试剂 拒水拒油整理剂Obophobol,交联剂(亨斯迈公司),润湿剂JFC(天津市化学试剂三厂)。
仪器 NM2450均匀轧车,EK25E焙烘机(日本大荣科学精器制作所),JYSP2180型接触角测定仪(北京金盛鑫检测仪器有限公司),YG0654/PC型电子织物强力机(山东莱州市电子仪器有限公司),CZF23型水平垂直燃烧测定仪(南京市江宁区分析仪器厂),HC22型氧指数测定仪(南京市江宁区分析仪器厂),STA409PC综合热分析仪(德国耐驰公司)。
1.2拒水拒油整理工艺
工艺流程 浸轧整理液(二浸二轧,轧余率70%)y预烘(100e@3min)y焙烘(150e@min)
整理液处方/(g/L)
拒水拒油整理剂 60
交联剂 20
渗透剂JFC 1
1.3试验方法
1.3.1 热重分析
采用STA 409PC综合热分析仪进行纤维的热重分析(TG),加热速率为10 e/min,测温范围为25~1 000e,静态空气气氛40mL/min,参比物A2A12O3。
1.3.2接触角测试
用微量注射器量取0.05mL蒸馏水(表面张力为72.8mN/m)作为接触角测试液体,滴在织物表面,用JYSP2180型接触角测定仪测定。
1.3.3拒油效果测试[4]
按照AATCC 118)20025拒油性:抗碳氢化合物试验6标准,采用8种表面张力依次降低的烃类液体同系物滴在织物表面,静置30 s后,观察织物的润湿情况以在30s内不润湿织物的液滴最高等级作为该织物的拒油度。
1.3.4阻燃性测试[5]
方法一 按照GB/T 5455)19975纺织品燃烧性能试验垂直法6,将试样沿经向剪成一定尺寸,在CZF2 3型水平垂直燃烧测定仪上进行测试。将待测样置于规定的燃烧器下点燃,测量规定点燃时间后试样的续燃、阴燃时间、损毁长度及炭长,测试3次,取平均值。
方法二 按照GB/T 5454)19975纺织品燃烧性能试验氧指数法6,将试样沿经向剪成一定尺寸,在HC22型氧指数测定仪上进行测试。将待测样置于燃烧筒中的试样夹上,罩上玻璃罩,调节氧气和氮气比例,用特定的点火器点燃试样,使试样燃烧至损毁长度为40mm时自熄,此时的氧气百分含量即为该试样的极限氧指数(LOI)值。
1.3.5 强力测试
按照GB/T 3923.1)19975纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法6测定。
2结果与讨论
2.1 热重分析
腈氯纶/棉混纺织物的受热性能见图1。
图1腈氯纶/棉混纺织物的TG曲线
由图1看出,TG曲线有两段失重明显。经分析,第一段失重主要是由于纤维中水分和低分子挥发物受热挥发:第二段失重最为剧烈(250e左右),迅速放出NH3、HCN,且偏氯乙烯分解出HCl气体:第三段先增加后又趋缓,这是因为在此段聚丙烯腈分子结构发生部分环化,侧基减少,从而减少了失去小基团的可能性。随着温度的进一步升高(360e以上),聚丙烯腈分子发生断链及氧化反应,在这一段有HCN、CO2、CO等气体放出。由此可知,为了保证腈氯纶/棉混纺织物的性能,在整理加工时温度不宜太高,一般应低于200e。
2.2 Oleophobol用量对拒水拒油效果的影响
设定Oleqohobol用量分别为30,40,50,60,70g/L,整理后织物的拒水拒油性能见表1。
表1 Oleophobol用量对拒水拒油性能的影响
从表1可以看出,Oleophobol用量在30~60 g/L时,织物拒水效果随着整理剂用量增加而提高;当用量超过60g/L拒水效果不再改善,此时拒油效果已达到8级。所以,整理剂用量以60g/L为宜。
2.3 交联剂用量对拒水拒油效果的影响
交联剂用量对拒水拒油效果的影响见表2。
表2 交联剂用量对拒水拒油性能的影响
由表2可以看出,交联剂用量对整理效果的影响较小,原因在于交联剂的作用是改善整理后织物的耐久性。综合考虑接触角和拒油性能,交联剂用量选20 g/L。
2.4焙烘温度对拒水拒油效果的影响
焙烘温度对整理效果的影响见表3。
表3 焙烘温度对拒水拒油性能的影响
从表3可以看出,焙烘温度为120~150e,接触角随温度的升高略有增大,超过150e后开始下降;而在130e时拒油性即可达到8级。焙烘温度150e时整理效果最好。
2.5 焙烘时间对拒水拒油效果的影响
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