拒水拒油整理.ppt

第三章第三章 拒水拒油整理拒水拒油整理l一、定义一、定义l二、拒水和拒油的原理二、拒水和拒油的原理l三、影响织物拒水拒油性的因素三、影响织物拒水拒油性的因素l四、常见拒水拒油剂四、常见拒水拒油剂l五、整理工艺五、整理工艺l六、拒水拒油性能测试六、拒水拒油性能测试一、定义一、定义l1、拒水拒油整理、拒水拒油整理l 在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂，改在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂，改变纤维表面层的组成，并牢固地附着于纤维或与纤维化变纤维表面层的组成，并牢固地附着于纤维或与纤维化学结合，使织物不再被水和常用的食用油类所润湿，这学结合，使织物不再被水和常用的食用油类所润湿，这样的工艺称为拒水和拒油整理样的工艺称为拒水和拒油整理l2、、拒水拒水和和防水防水的区别的区别以疏水性化合物沉积以疏水性化合物沉积于纤维表面，织物表于纤维表面，织物表面留有孔隙，空气和面留有孔隙，空气和水汽还可透过水汽还可透过以不透水的化合以不透水的化合物充填织物表面物充填织物表面的孔隙，不仅防的孔隙，不仅防水，而且不透气水，而且不透气 防水性织物防水性织物防水防水拒水拒水孔隙孔隙填塞填塞敞开敞开透水汽性透水汽性无到很小无到很小小到大小到大透气性透气性无到很小无到很小一般较大一般较大耐水渗透性耐水渗透性即使在外界水压作即使在外界水压作用下，也有高抗水用下，也有高抗水渗透能力渗透能力可抗小水滴和雨滴的可抗小水滴和雨滴的润湿，但在外界水压润湿，但在外界水压作用下可透水作用下可透水1、杨氏、杨氏(Young)润湿方程润湿方程 LGθ= 0  完全润湿完全润湿0   <θ< 90   部分润湿部分润湿 θ> 90   不润湿不润湿θ= 180   完全不润湿完全不润湿 SG SLθ SG >  SL二、拒水和拒油的原理二、拒水和拒油的原理 SG <  SL2、表面张力、表面张力l （（1）） 定义定义l 沿着与表面相切方向垂直作用于表面上任意单位长沿着与表面相切方向垂直作用于表面上任意单位长度的表面紧缩力。

度的表面紧缩力 N/m J/m2l液面为曲面：指向该点的切线方向液面为曲面：指向该点的切线方向l（（2）） 影响表面张力的因素影响表面张力的因素影响表面张力的因素影响表面张力的因素l①① 与物质种类关系很大：与物质种类关系很大： 原因：不同的物质，分子间作用力不同原因：不同的物质，分子间作用力不同 金属键、离子键、极性分子金属键、离子键、极性分子l②② 温度温度 温度温度  物质膨胀物质膨胀 分子间距离分子间距离  分子间吸引力分子间吸引力 名称名称表面张力表面张力/mN·m 1名称名称表面张力表面张力/mN·m 1水水72.8四氯化碳四氯化碳26.9硝基苯硝基苯41.8丙酮丙酮23.7二硫化碳二硫化碳33.5甲醇甲醇22.6苯苯28.9乙醇乙醇22.3甲苯甲苯28.4乙醚乙醚20.1全氟庚烷全氟庚烷13.2－－－－20℃时一些液体的表面张力时一些液体的表面张力 SG    SL 3、拒水和拒油的条件、拒水和拒油的条件l（（1）表面张力）表面张力l液体能否润湿固体表面，决定于固体的表面张力液体能否润湿固体表面，决定于固体的表面张力（（ SG））和液－固的界面张力（和液－固的界面张力（ SL）。

 SG    SL  cos LG常数常数拒水拒油性能拒水拒油性能 缺陷：缺陷： SG和和 SL不能直接测量不能直接测量固体的临界表面张力固体的临界表面张力固体的临界表面张力固体的临界表面张力（（（（   c c））））  SG  SG’ E  LG +   SL整理剂降低整理剂降低纤维表面张纤维表面张力力,使之拒水使之拒水或拒油  SG >  LG +  SL ，自动铺展，自动铺展 c<  SL ，不润湿，不润湿  c>  SL ，润湿，润湿水水  SL =72×10－－5N/cm油油  SL = 15×10－－5N/cm纤维的纤维的 c 必须小于这两个数值，必须小于这两个数值，才有拒水或拒油效果一般未才有拒水或拒油效果一般未整理纤维难达到这要求整理纤维难达到这要求纤维或固体的表面张力纤维或固体的表面张力 c/ mN·m 1液体的表面张力液体的表面张力 /mN·m 1纤维素纤维纤维素纤维 200锦纶锦纶 46涤纶涤纶 43氯纶氯纶 37石蜡类拒水整理品石蜡类拒水整理品 29有机硅类拒水整理品有机硅类拒水整理品 26聚四氟乙烯聚四氟乙烯 18含氟类拒水整理品含氟类拒水整理品 10水水 72雨水雨水 53红葡萄酒红葡萄酒 45牛乳牛乳 43花生油花生油 40石蜡油石蜡油 33橄榄油橄榄油 32重油重油 29常见纤维或固体的常见纤维或固体的 c及液体的表面张力及液体的表面张力 食用油：食用油：32～～35（（（（2 2）接触角）接触角）接触角）接触角lθ越大，拒水和拒油性能越好越大，拒水和拒油性能越好纤维种类纤维种类棉棉羊毛羊毛 粘胶粘胶 锦纶锦纶 涤纶涤纶 腈纶腈纶 丙纶丙纶接触角接触角(°)5981 38 64 67 53 90 表面粗糙表面粗糙鳞片结构鳞片结构 亲水性纤维与水的接触角较小。

亲水性纤维与水的接触角较小 疏水性纤维与水的接触角较大疏水性纤维与水的接触角较大 水在各种纤维表面的接触角都小于水在各种纤维表面的接触角都小于90 ，都能被水部，都能被水部分润湿三、影响织物拒水拒油性的因素三、影响织物拒水拒油性的因素l1、纤维表面的粗糙度、纤维表面的粗糙度l表面光滑，接触角小；表面粗糙，接触角大表面光滑，接触角小；表面粗糙，接触角大l棉棉59   > 粘胶粘胶38 l2、纤维间的毛细管间隙、纤维间的毛细管间隙l毛细管空隙和纤维间空隙的小，拒水拒油性好毛细管空隙和纤维间空隙的小，拒水拒油性好l适当的组织结构，可以形成自封闭的织物，如棉织物适当的组织结构，可以形成自封闭的织物，如棉织物的水龙带的水龙带l3、纤维的化学组成和几何形状、纤维的化学组成和几何形状l润湿性由固体表面原子或暴露的原子团的性质和堆润湿性由固体表面原子或暴露的原子团的性质和堆集状态决定，与内部原子或分子的性质和排列无关集状态决定，与内部原子或分子的性质和排列无关 气气/固界面上低表面能的原子团及临界表面张力固界面上低表面能的原子团及临界表面张力表面组成表面组成暴露的原子团暴露的原子团临界表面张力临界表面张力 c/ mN·m 1碳氟碳氟化合物化合物—CF36—CF2H15—CF2 —CF2—18—CF2—CFH—22碳氢碳氢化合物化合物—CH322—CH2H —CH2—31四、常见的拒水剂和拒油剂四、常见的拒水剂和拒油剂 拒水剂和拒油剂是一种具有低表面能基团的化合物，拒水剂和拒油剂是一种具有低表面能基团的化合物，整理织物时，在织物的纤维表面均匀覆盖一层拒水剂整理织物时，在织物的纤维表面均匀覆盖一层拒水剂或拒油剂分子，并由它们的低表面能原子团组成新表或拒油剂分子，并由它们的低表面能原子团组成新表面层，使水和油均不能润湿。

面层，使水和油均不能润湿 拒水剂：烷基（拒水剂：烷基（—CnH2n+1）） 拒油剂：全氟烷基（拒油剂：全氟烷基（—CnF2n+1）） 主要有：吡啶化合物、有机硅类、有机氟类、亚乙主要有：吡啶化合物、有机硅类、有机氟类、亚乙烯胺类等烯胺类等五、整理工艺五、整理工艺1、拒水整理工艺、拒水整理工艺（（1）吡啶类拒水剂）吡啶类拒水剂----耐久耐久洗涤洗涤30次以上，仍有一定的拒水性能次以上，仍有一定的拒水性能维兰维兰PF：硬脂酸酰胺亚甲基吡啶氯化物：硬脂酸酰胺亚甲基吡啶氯化物纤维素醚纤维素醚工艺流程：工艺流程：二浸二轧二浸二轧烘干烘干焙烘焙烘 皂洗皂洗 水洗水洗 烘干烘干40℃，，70%轧余率轧余率150℃，，3min.整理液处方：维兰整理液处方：维兰PF 60g/L 乙醇乙醇 60ml (接受接受HCl) NaAc 20g/L 水水 至至1000（（（（2 2）有机硅类拒水剂）有机硅类拒水剂）有机硅类拒水剂）有机硅类拒水剂 含氢硅氧烷：含氢硅氧烷：—Si—H ，氧化、水解反应，交联成膜。

氧化、水解反应，交联成膜为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷聚甲基含氢硅氧烷聚甲基含氢硅氧烷工艺流程：工艺流程：多浸多轧多浸多轧 烘干烘干 焙烘焙烘 水洗水洗 烘干烘干整理液：整理液： 甲基含氢硅烷乳液甲基含氢硅烷乳液 30g/L 羟基硅烷乳液羟基硅烷乳液 70g/L 胺化环氧交联剂胺化环氧交联剂 14.2g/L 醋酸锌醋酸锌 10.8g/L 氯氧化锆氯氧化锆 5.4g/L 一一 乙醇胺乙醇胺 4.5g/L 水水 至至10002、、拒油整理工艺拒油整理工艺有机氟类化合物。

有机氟类化合物单独使用：单独使用：原料价较高、拒水效果不够理想原料价较高、拒水效果不够理想拒油剂与拒水剂混合使用：拒油剂与拒水剂混合使用：不会影响拒油性能，对拒不会影响拒油性能，对拒水效果、耐洗涤和耐干洗性都有提高水效果、耐洗涤和耐干洗性都有提高工艺流程：工艺流程：浸轧浸轧 烘干烘干 焙烘焙烘 净洗净洗 烘干烘干整理液：整理液： 有机氟有机氟FC-208 133g/L Velan PF 80 乙醇乙醇 80 醋酸钠醋酸钠 26 水水 至至10003、拒水拒油涂层、拒水拒油涂层l涂层整理：涂层整理： 在织物表面涂覆或粘合一层高分子材料，使其具在织物表面涂覆或粘合一层高分子材料，使其具有独特的性能有独特的性能l涂层的工艺方式：涂层的工艺方式： 轧挤法、刮刀法、挤塑法、粘合法、喷涂法、浸轧挤法、刮刀法、挤塑法、粘合法、喷涂法、浸涂法涂法l涂层剂：涂层剂：聚四氟乙烯聚四氟乙烯l涂层后使织物具有均匀的微孔，拒水拒油。

涂层后使织物具有均匀的微孔，拒水拒油六、拒水拒油性能测试六、拒水拒油性能测试 1、织物表面抗湿性测定、织物表面抗湿性测定 5级制级制 国家标准测试方法国家标准测试方法 250mL 水（水（20℃）从漏斗中喷淋）从漏斗中喷淋2、、织物抗渗水性测定织物抗渗水性测定 经调湿的试样在试样夹中，以试样的一面承受持续经调湿的试样在试样夹中，以试样的一面承受持续上升水压，以表示水透过织物所遇到的阻力，即抗渗上升水压，以表示水透过织物所遇到的阻力，即抗渗水性在标准条件下水性在标准条件下( (水是新鲜的蒸馏水或去离子水，水是新鲜的蒸馏水或去离子水，温度为温度为20±2℃20±2℃或或27±2℃27±2℃，水压上升速率为，水压上升速率为10±0.510±0.5厘厘米水柱米水柱/ /分钟或分钟或60±360±3厘米水柱厘米水柱/ /分钟分钟) )，直到有三滴水，直到有三滴水珠渗出为止，珠渗出为止， 以第三滴水珠出现时的水压为准，以厘米水柱表示以第三滴水珠出现时的水压为准，以厘米水柱表示之 测定织物抗渗水性的仪器，一般采用联通管型，试测定织物抗渗水性的仪器，一般采用联通管型，试样受压面积为样受压面积为100100厘米厘米2 2。

 3、织物拒油性能测试、织物拒油性能测试l用一系列不同表面张力的标准试液来测定，标准试用一系列不同表面张力的标准试液来测定，标准试液为各种烃类液为各种烃类l将标准试液滴在织物表面上，保持一定时间（如将标准试液滴在织物表面上，保持一定时间（如3min），观察其润湿情况，以能在织物表面成珠的），观察其润湿情况，以能在织物表面成珠的最高级标准试液的级数表示最高级标准试液的级数表示拒水拒油条件拒水拒油条件织物要不被水或油润湿，根据润湿方程织物要不被水或油润湿，根据润湿方程：：Cosθ=rs- rsLrL θ要大，只有使要大，只有使rs变小，而液体的变小，而液体的rL无法改变无法改变液滴达到织物上，是自发润湿铺展，还是成珠状滚液滴达到织物上，是自发润湿铺展，还是成珠状滚落，与其受力有关，或与体系能量变化有关落，与其受力有关，或与体系能量变化有关ErsrL + rsL S= -△△E= -[( rL + rsL )- rs] = rs – (rL + rsL) >0 铺展铺展 <0 珠缩珠缩△△E<0 自发铺展自发铺展rL + rsL△△E>0自发珠自发珠缩缩单位表面rs消失， rL、rsL形成铺展系数铺展系数<>佛山市丰利来定型厂有限公司拒水产品佛山市丰利来定型厂有限公司拒水产品佛山市丰利来定型厂有限公司拒油产品佛山市丰利来定型厂有限公司拒油产品。