表面抗湿性测定 按美国AATCC22-2001标准测试.
拒油级别测定,按美国AATCC118-2002标准
测试.配制8种不同表面张力的标准试液.首先应用最低编号的试液,将0·05mL试液小心滴于织物上,若在30s内无渗透和润湿现象发生,则紧接着用较高编号的试液滴于织物上,直至实验试液在30s内润湿液滴下方和周围的织物为止.织物的拒油等级以30s内不能润湿织物的最高编号的实验试液的等级表示.
1·2·5 扫描电镜分析(SEM) 用JSM-5610LV(日本JEOL)扫描电镜观察织物表面微观形态;测试条件,加速电压5kV,电流5mA.
1·2·6 X射线光电子能谱(XPS)分析 应用仪器为VGESCA-3型X射线光电子能谱仪,激发源为MgKα射线(1253·6eV),仪器工作压力为10-6Pa.所有的结合能值均相对于285·0eV处的C(1s)峰经计算而得,峰面积值应用Wagner灵敏系数进行校正.扫描次数45次.
1·2·7 衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)分析 应用仪器为NicoletMagna-IRSystem750型傅立叶变换红外光谱仪,辅之以衰减全反射测试附件.全反射棱镜由KRS-5晶体制成,折射率为2·38.应用
经校准的恒定扭距的专用工具固定样品,以保证样品表面与晶体表面的紧密接触及各样品间所受接触压的一致性.扫描次数,200次,分辨率,4cm-1.
2 结果与讨论
2·1 未处理羊毛的表面结构与拒水拒油性
由表1知,虽然羊毛、蚕丝和棉均属亲水性纤维,但羊毛纤维呈现天然固有的良好的拒水性能,这归因于羊毛纤维特殊的表面结构.羊毛纤维表面覆盖着鳞片层,每一鳞片角皮细胞又由最外表皮层(epicuticle)、外角质层(exocuticle)和内角质层(endocuticle)组成[3,4].羊毛的最外表皮层富含以C21为主的共价键合的类脂物质(lipids)[5],赋予了羊毛表面天然的疏水性.然而,羊毛表面的拒油性则不佳,色拉油滴在羊毛织物上瞬间就铺展润湿,按AATCC118-2002方法测定的拒油级为零级.显然,这归因于羊毛表面类脂层的表面能低于水的表面张力(73mN/m),但不足以低于油的表面张力(20~35mN/m)[6].因而,对于高档羊毛制品,有必要进行拒水拒油整理,以赋予其优越的抗拒水性和油性液体沾污的能力(stainresistance),提高羊毛制品的品位和附加值.
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2·2 表面改性对羊毛拒水拒油整理效果的影响
由表2知,羊毛的表面改性前处理显著提高了羊毛拒水拒油整理品的功能效果和整理品的水洗耐久性.等离子体表面改性和两种化学表面改性均使拒水拒油羊毛整理品对水的接触角增加15°左右,并使10次水洗后的表面抗湿性由未经表面改性前处理织物的1·5级提高至2·5~3·5级.表面改性对提高羊毛拒水拒油整理品的拒油功能更为明显,未经表面改性的整理品经10次水洗后对油的接触角降至45°,拒油级降至3级,而经表面改性后的整理品经10次水洗后对油的接触角仍在105~120°,拒油级在4~6级.图2即为经等离子体表面改性后再经拒水拒油整理羊毛织物的滴水和滴油(色拉油)试验结果.表面改性对提高羊毛拒水拒油整理效果的显著作用,归因于羊毛表面物理和化学结构的变化,其作用机理见下一节多种表面分析的研究结果.
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