含氟整理剂用于织物整理可提供优异的拒水拒油性能.[1-2]目前,市售含氟整理剂大部分为含氟丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类聚合物,这些含氟整理剂中的聚合物侧链上氟碳链起到了降低表面自由能、改善表面疏水疏油性能的作用.不同含氟烷基侧链的整理剂用于织物整理后对纤维包裹所产生的屏蔽作用也不尽相同.含氟烷基所提供的低表面能作用与其空间立体结构、氟烷基链长短和氟含量大小等有关.一般认为,随着氟碳链长度增加,其表面屏蔽作用逐渐增强,具有8个碳原子的直链全氟烷基(即全氟辛基)可使材料表面能因氟原子迁移、富集、饱和而达到最低.然而,由于全氟辛基磺酰基类化合物(PFOS)和全氟辛酸铵(PFOA)等长碳链全氟化合物很难降解,存在迁移性和累积毒性等缺陷,欧盟已经全面禁止生产和使用,美国和日本也即将停止生产含有全氟辛基的助剂和制品.[3-5]面对全球禁用PFOS的趋势,短氟链型助剂[6-8]研制已经成为当前含氟整理剂研究的热点.本文对比了3种不同氟烷基结构的短氟链聚丙烯酸酯乳液用于织物整理的功效.
1试验
1.1材料和仪器
织物:100%纯棉退浆煮练后织物,整理前均经彻底清洗.试剂: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)(聚合物氟含量分别为25%、28%、31%、34%、37%、40%).
仪器:S3800型扫描电镜(SEM)(日本日立公司),X'Pert-ProMPD型X-射线多晶衍射仪(荷兰帕纳科公司),YG026B型电子织物强力仪、YG542A型折皱弹性仪(常州第二纺机厂),WD-5型全自动白度计(北京兴光测色仪器公司),YB813型沾水度测定仪(温州大荣纺织标准仪器厂),YG(B)461D数字式织物透气仪(温州大荣纺织仪器有限公司).
1.2整理工艺
二浸二轧(轧余率90%)→预烘(110℃,3min)→焙烘(150~180℃,3min).
1.3性能测试
拒水性:根据AATCC-22标准,在织物沾水度测定仪上测试,用标准沾湿卡评分;白度:分别以黑阱和涂有钛白粉的瓷片作为标准黑板和白板,在白度计上测定,黑阱的白度记为0,标准白板的白度记为100.测量5次,取平均值;强力:根据GB/T3923.1-1997,在电子织物强力仪上测定,测量3组取平均值;折皱回复角:按照GB/T15552-1997,在折皱弹性仪上测试,经、纬向各测3次,取平均值;透气性:按照GB/T5453-97,在数字式织物透气仪上测试.
2结果与讨论
2.1整理工艺条件对织物拒水拒油效果的影响
2.1.1焙烘温度
由图1可看出,焙烘温度越高,织物的拒水性能越好.因为在焙烘过程中,温度过低不能保证整理剂与织物发生化学键合,也不利于整理剂分子间交联成膜.且随着温度升高,焙烘时整理剂的分子热运动加快,含氟基团就更容易迁移到表面形成致密的疏水层,达到更好的拒水性能.通常,棉织物整理时焙烘温度为150~180℃.但温度太高会破坏棉纤维的结构,影响织物的强力和白度等,因此,选用焙烘温度为170℃,并且用于指导PFA2和PFA3整理剂乳液对棉织物的整理.
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