?
www.fibreadd.com 设为主页 收藏本站 企业服务 ?
鸡胰腺冻干粉|鸡胰腺粉(冻干)| 片碱| 乙二醇丁醚|乙二醇|食品级白油(食品级石蜡油)|山梨醇| 聚乙二醇|二甲基乙酰胺(DMAC)| 二甲基亚砜
相关图书
文字广告刊登!
100元/月
0371-63920667
精练酶GJB
环保型复合生物酶棉纤维精练处理剂
广州市广健精细化工厂
永久性抗静电剂(ANTICX-CX)
反复洗涤也仍保持良好的抗静电效果
韩国一信化学会社
过氧化物、总硬度测试条
上海恒奇仪器仪表有限公司(德国MERCK公司-----华东地区总代理)
上海固德化工
BASF非离子表面活性剂
电 话:021-62327681
?
?
?
  ?
有机氟树脂拒水拒油整理研究


????刘振波?朱亚伟?苏州大学材料工程学院

????摘要﹕使用有机氟树脂,?采用轧烘焙的方法对棉织物进行拒水拒油整理,?用红外光谱仪以及微电泳仪对有机氟树脂进行分析,?用扫描电镜、能谱仪观察了整理后纤维表面微观结构以及表面元素的变化,?并测试了整理后织物的拒水拒油性能以及水洗后性能的变化。探讨了整理剂浓度、焙烘温度以及织物上氟元素含量对整理效果的影响,?并优化了工艺参数。结果表明经整理后棉织物获得了良好的拒水拒油性能。

????关键词﹕有机氟树脂;拒水;拒油;纤维素纤维

????一般“三防”整理是通过控制表面粗糙度与降低表面能使与水或油的接触角高于?120°?来达到拒水拒油的效果。有机氟整理剂的“三防”整理效果明显优于其它拒水拒油整理剂。有机氟整理剂有着优良的憎水憎油性、透气性以及耐洗、防污和易去污等性能,?成为当今憎水憎油剂的主流,?并被化工、纺织和商业等部门所关注。有机氟整理剂整理的织物可以在拒水拒油的同时使水蒸气顺利的通过织物排出,?这种材料制成的运动服装内部的舒适性相当好,?并且具有这种防水拒油性能的织物正在扩展应用到越来越多的纺织用品中[1-2]。

????含氟织物整理剂的应用重点是防雨外衣织物、服装、窗帘、工作服及地毯等。经整理后的纺织品几乎不改变原有的风格,?颇受消费者的欢迎。然而国内拒水拒油纺织品的应用仍相当滞后。有机氟产品生产已被列入了2000?年“当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录”。随着有机氟化学的发展及产品制备成本的降低,使拒水拒油功能整理成为可能[3-4]。

????据资料介绍,Nanoproof整理剂是一种纳米“三防”整理剂,?而本质上仍是一种有机氟整理剂。本文优化了Nanoproof有机氟整理剂的工艺条件,?并探讨了它的结构特征,分析了纤维表面结构变化与拒水拒油性的关系。

????整理工艺﹕?在?Mini?Tener?连续式定型烘干机采用两浸两轧,?轧液率?75%,?在?100℃下预烘?3min?后再经焙烘处理。

????拒水性﹕参照?GB/T4745-1997标准,在YB?813型织物沾水仪(温州大荣纺织标准仪器厂)上测试,用标准沾湿卡评分,5级最好,?0?级最差。

????拒油性﹕操作方法及结果评定参照?ZBW04015-89标准,液体石蜡和正庚烷组成的混合试液见表?1。

?????

?????耐洗性﹕?整理样品在含皂片?5g/L?的溶液中在?40℃下水洗?3min,?再经冷水冲洗。分别测试样品经?5?次和15?次洗涤后的性能。

????红外光谱﹕在?Nicolet?5700型红外光谱仪(美国)上测试,?样品经低温真空烘干,采用KBr压片,光谱分辨率0﹒25cm-1。

????zeta?电位﹕?用?JS94H?微电泳仪(?上海中晨数字技术设备有限公司)?测试整理剂的?zeta?电位,?电压?10V,?切换时间?700ms,?电流?0﹒1A,?zeta?电位取?5?次测试的平均值。

????扫描电镜及表面元素相对含量分析﹕在S-570型扫描电子显微镜(?日本日立公司)上观察纤维表面形态的变化,?分辨率?3﹒5?nm﹔?用?EDAX?PV9900?能谱附件测试纤维表面成分分析,?以观察氟元素相对含量的变化。

????2?结果和讨论

????2﹒1?整理工艺条件优化

????织物经有机氟整理剂处理,?在?140℃下焙烘处理3min,?整理剂用量与拒水和拒油性的关系见表?2。

?????

????由表2可知,?整理剂浓度较低(?小于?5?g/L)?时,织物拒水性达到?5?级,?而拒油性则较差﹔?随着浓度的增加,?织物的拒油性提高,?当浓度为?30?g/L?时织物就具有优良的拒水和拒油性能。

????焙烘工艺直接影响到整理剂在织物表面的成膜性、表面元素的分布和整理剂的耐水洗性。用?30?g/L?整理剂处理织物,?在不同焙烘温度处理?3min,?焙烘温度与拒水和拒油性的关系及耐水洗性能见表?3。

?????

????由表3可知,提高焙烘温度对拒水性的影响较小,但对拒油性的影响较明显﹔比较?140℃和?160℃的焙烘条件,整理后性能基本相同,结合水洗后拒水拒油性能的变化及温度高会使织物泛黄比较严重,焙烘温度以?140℃为宜。经优化后整理工艺为﹕?整理剂浓度30?g/L,?140℃焙烘?3min。

????2﹒2?整理剂的基本性质

????织物的“三防”整理仍以氟系树脂为主,?有机氟整理剂的红外光谱见图?1。

????

????由图1可知,峰1波数?在3329﹒3cm-1处是羟基吸收峰,峰?2?两个波数分别为2924﹒1cm-1?和2853﹒5cm-1,?它们是?Csp3?杂化的?C-?H?键伸缩振动吸收峰,?峰?3、峰?4和峰5的波数分别是?1217﹒4?cm-1、1151﹒4?cm-1?和?1082﹒2cm-1,它们是碳氟键伸缩振动形成的吸收峰?。因此,5?Nanoproof?整理剂是一种含羟基的有机氟树脂。

????有机氟整理剂溶液具有一定的胶体性质,?不同条件下有机氟树脂整理剂的?zeta?电位测试结果见表?4。

????

????由表?4?可知,?在不同浓度和?pH?值下,?整理溶液的zeta?电?位?在?34-36mV?之间变化,?该整理溶液呈阳离子性,?具有很好的分散稳定性,?能较好地与棉纤维结合。

????2﹒3?织物的表面性能与拒水拒油性能的关系

????经有机氟整理剂整理和水洗的织物,?纤维表面纵向形态变化见图?2。

????

????棉经有机氟整理剂整理,?烘焙过程中会形成膜结构,?即有机氟树脂会自身交联成三维的网状膜结构,?且表面较光滑,?借助有机氟树脂中的碳氟的低表面张力来提高织物表面的拒水拒油性能。但经水洗后,纤维表面的膜结构发生了变化,?由未水洗时的光滑表面变成水洗后的凹凸结构,?甚至有一些图2棉纤维表面SEM纵向形态突出结构,?这是整理剂从纤维表面脱落引起的,?势必会影响到织物表面的防油性,?即织物表面膜结构的粗糙化是导致织物拒油效果下降的原因之一。

????同样,织物表面膜结构中氟元素的含量直接影响着织物“三防”效果,有机氟树脂整理前后织物表面元素分析及氟含量对拒水拒油性能的影响见表5。

????

????由表面能谱图数据可知,?棉织物经氟树脂整理后,纤维表面氟相对含量达到?3﹒4%,?此时织物具有很好的拒水性和拒油性,?随着水洗次数的增加,?纤维表面的氟相对含量明显下降,?导致织物的拒油性大幅下降﹔?另外,?有机氟整理剂在水洗时会与水中的钙离子结合,?结合红外光谱分析,?这可能是整理剂上面的羟基与水中的钙离子形成了配位键结构引起的。

????不难理解,?有机氟整理剂在焙烘时会形成均匀的膜结构,?但此膜结构容易在水洗时发生变化,?这从?SEM纤维纵向形态变化和纤维表面元素的相对含量变化中得到证实,?即从原有光滑的、氟含量较高的膜变成粗糙的、氟含量较低的膜,?这使得纤维表面有机氟树脂薄膜变得不均匀,?且部分有机氟薄膜受到破坏,?氟含量减少,?使油污易与纤维接触,?这是造成织物拒油性下降的主要原因。

????3?结?论

????3﹒1?棉织物经过有机氟树脂整理后可以获得良好拒水拒油效果,较好的处理工艺为﹕有机氟树脂浓度30g/L,140℃焙烘?3min。

????3﹒2?整理后织物上氟元素的相对含量直接影响到织物的拒油性,有机氟树脂膜在水洗过程中会溶失,表面结构粗糙,?这是拒油性下降的主要原因。

????参考文献

???1Satoshi?Osawa,?Masaki?Yabe,?Makiko?Miyamura,?et?al﹒Preparation?of?super-?hydrophobic?surface?on?biodegradable?polymerby?transcribing?microscopic?pattern?of?water-?repellent?leaf﹒?Polymer,2006,47,3711-3714

???2W﹒Y﹒Jeong,?S﹒K﹒AN﹒The?transport?properties?of?polymermembrane-?fabric?composites﹒?Journal?of?Materials?Scinenes,?2001,36,4797-4803

???3王秀霞,曹成波,冯圣玉﹒有机氟整理剂的研究进展﹒化工进展,2002,l2,908-911

???4白刚,刘艳春﹒机氟树脂整理对毛织物拒水拒油多功能整理的研究﹒上海纺织科技,2003,4,37-39

???5徐寿昌,有机化学(第二版)﹒高等教育出版社,2002,14,90-91


关闭窗口
?
广告刊登 网站建设关于我们 E-mail: fsp214@126.com?webmaster@fibreadd.com?
Copyright (c) 纺织环亚娱乐ag8802|官方网
电话:0371-63920667 13700882932 传真:0371-63696116 QQ:56539122 本站部分文章来自互联网,如有侵权,请与信息处联系
豫ICP备10204082号-16
?