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新型环保氟素整理剂在纺织品功能性后整理中的应用

来源:印染在线 发布时间:2015年03月24日

随着人们生活水平的提高,对纺织品除了传统的坚牢、耐用等力学性能要求外,各种舒适性能、外观性能和特殊性能等越来越受到重视。一些经过特种整理的新型纺织品能给人们提供各种优异的功能,从而满足特殊用途的要求,防污易去污整理织物就是其中之一。1953年的某一天,3M公司的年轻化学家夏尔曼(PateySherman,1930-)不小心将某种氟素化合物洒在新买的网球鞋上,随即发现网球鞋在穿着过程中不易被污脏.3M公司对这一发现进行了深入的研究,1956年,夏尔曼和另一位3M化学家史密斯(SamSmith)发展出的新产品:思高洁保护剂(ScotchgardProtector)成功上市。用这种东西处理过的衣料、地毯家俱纺织品,有防水、不沾污垢的特性,非常神奇。

经过几十年的发展,氟素化合物在防污和易去污功能上显示出一般烃类或硅酮类化合物所不具备的优良特性,成为当今防污和易去污助剂的主流。

过去五十年间,氟素保护剂的主流技术都是建立在全氟八碳化合物(C8)的化学结构上,这一技术所涉及到的全氟辛基硫磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)及其盐类在环保和健康方面的研究中,正受到越来越多的置疑.过去几年中,在关于环境的新闻报道中经常提到氟化物,其中许多与全氟辛酸盐(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)有关。有研究显示全世界的野生动植物中有少量PFOS的分布,在人体中也探测到了少量PFOS的存在。由于PFOSPFOA是难以分解的化合物,它在环境和人体中含量的持续增加已经引起了广泛的关注.

20005,出于对环境保护和人体健康的责任,作为PFOS全球主要的制造商之一,3M自愿决定逐步停止生产具有全氟八碳化合物的产品(包括PFOAPFOS及与PFOS相关的产品).

不过,3M随后开发出了独特的新技术,提供了思高洁保护剂的新配方.这一新配方的主要成分,是较小的分子全氟丁基磺酸(C4F9SO3H,这种短碳链的

化合物具有极低的生物累积性,在极短的时间内就会随新陈代谢排出体外,并且其降解产物无毒无害.

因此,20001231日以后3M生产的任何思高洁保护产品,在生产中均未使用PFOSPFOA,也不含有PFOSPFOA或任何可降解成为PFOSPFOA的成分。

这一新的氟化学技术已经经过了大量测试,结果表明,即使在非常大剂量的实验室测试中,它们对环境影响也最小甚至没有完全影响,而且毒性最小。这些新产品不仅具有优异的保护性能,还更加环保、健康和安全,在市场上的销售经过了美国环境保护署和世界上其它的环境管理机构批准.

在功能性方面,氟素化合物通过改变织物的表面性能和状态,使得织物在穿着、使用条件下不易沾附污垢,或使已沾附的污垢易于洗涤,从而实现防污和易去污的功能。

什么是防污?

防污织物表面经过处理,可防止水性或油性污渍浸润织物内部,污渍在织物表面呈水滴状,易于清除。强烈的防水效果可能会对面料的手感造成影响。油性污渍一旦进入纤维内部,将很难通过正常的洗涤方式予以去除.

什么是易去污?

易去污在正常的洗涤过程中帮助纤维释放污渍的能力.防污易去污型通常在棉和混纺织物上使用,吸湿易去污型主要在化纤上应用.

什么是双效保护?

双效保护在一个产品中兼容防污与易去污两种功能.防污功能保护衣物在穿着过程最小程度地被污渍沾染.易去污功能则帮助衣物在洗涤过程中最大程度地去除污渍。两者的平衡使您的衣物历久如新,并保持本来的舒适性。

经过双效保护的织物在空气中,纤维与空气的界面上紧密地排列着全氟烃基链段,显示良好拒污性。在水洗液中,氟素保护剂的排布发生翻转,亲水性链段定向排列在纤维与液体的界面上,因此提高了易去污性。在水洗后热烘燥时,亲水链段脱水,氟碳链段重又回到了主要地位。恢复了防污性能.

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大部分的氟素整理剂都是在后定型阶段加入的,主要原理是利用其

结构中具有很低表面张力的全氟烷基化合物吸附或沉

积于纤维上,生成一层致密均匀的保护层,使织物表面性能改变,不易被水润湿,亦不易被油沾污。其工艺是在室温下,以适当浓度浸轧织物,然后于80110℃预烘至干燥,160℃或以上焙烘2-3min,这一过程可连续操作。

织物通过处理液后,由轧辊法除去多余的处理液,然后进人针板拉幅机进行干燥处理。在处理浴中,分散于水中的整理剂粒子吸附于纤维表面,在针板拉幅机中附着于纤维表面的整理剂粒子被加热熔融后形成皮膜。要得到满意的整理效果,吸附的整理剂粒子要均匀,附着的粒子经热处理后形成均匀的皮膜,覆盖于纤维整体上。

织物在用含氟整理剂进行处理时,需对织物进行适当的预处理,因为织物表面留着的污染物会明显地降低处理效果。整理过的织物必须保持清洁,没有上浆残留物、上油残液及没有碱。此外吸收能力以及染液渗透对基质会有影响。织物的PH值应控制在57之间。氟素整理并不会改变被处理织物的透气性能。

在产品方面,目前3M公司在纺织品的后整理领域主要有以下产品:

·易去污产品:PM-492

o使油污在水洗过程中更容易去除

o服装不需要出厂前的水洗

·防污&易去污双效保护剂:PM-930

o防水防油

o保持面料的舒适和透气性

o优异的耐洗牢度

o易去污功能

·超级拨水剂PM-3622,PM-3630

o优异的动态防水性能

o良好的耐水洗性

·吸湿易去污产品FC-226

o持久性的吸湿排汗及去污效果。

o柔软的手感

综上所述,3公司所生产的新型环保的氟素整理剂广泛地应用在纺织品的功能性后整理上,提供了优异的防污和易去污性能,同时也更加环保、健康和安全.


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