拒水拒油整理概论.ppt

拒水拒油整理 张晓莉 一、应用 拒水拒油服装既能抵御雨水、油迹、寒风的入侵，保护肌体，又能让人体的汗液、汗气及时地排出，从而使人体保持干爽和温暖。 拒水拒油服装可以用于劳动保护服装、军服、运动服，例如钻井、修井、物探、测井等接触油水介质频繁的工人的工作服，而且也可以用于制作风、雨衣。 应用在装饰、产业领域中的具有拒水拒油功能的餐桌布、汽车防护罩、旅行包、旅行装、帐篷等也备受青睐。 因此它具有广阔的发展前景。 市场的需求 世界最大服装零售商GAP公司 世界最大的零售商沃尔玛公司 美国零售巨头Target公司 欧洲零售巨头HM公司 世界著名服装制造商贝那通(Benetton)公司 每年在我国均有相当数量的拒水、拒油和易去污整理的功能纺织品的生产采购。 二、荷叶效应 荷叶的“自洁性”源于其表面的微细结构. 荷叶表面有许多乳头状凸起,凸起部分的高度为5 ～10μm,凸起之间的间隙为10～15μm,乳头状的表面又被许多直径为1 nm 蜡质晶体所覆盖. 当一滴液体滴在某一固体表面上时，会出现如下情况： (1)液体有可能完全铺展在固体表面上形成一层水膜，这种情况为液体完全湿润固体。如图1中(a)所示。 (2)液体有可能成水滴状。在这种情况下，由固体表面和液体边缘切线形成一个夹角θ，这个角称为接触角。 当0o θ 90o时，如图1中(b)所示，液体部分湿润固体； 当90o θ 18Oo，如图1中(c)所示，液体不湿润固体。 按黏附功和内聚功的概念，要将液滴从固体表面上撕裂，必须克服其单位面积的黏附功Wa Wa= γS + γL - γSL Wa是液-固相间的附着力，说明在此过程中，产生了两个新表面，其张力分别为γS 和γL ，撕裂后γSL 已不存在。 内聚功是将截面为单位面积的液柱分割成两个液柱所需之功，反映了液体自身间的结合程度，在这一过程中，产生了两个新表面。 Wc=2 γL 哈金斯提出铺展系数S S= Wa –Wc= γS -（γL + γSL） 若S0，液滴将在固体表面铺展(既润湿或渗透)； 若S0，液滴在固体表面不铺展(即成珠状)。 若要水或油滴在固体表面成珠状，则必须使固体界面张力γS小于液滴的界面张力γL 。 3.3临界表面张力 固体的界面张力一般都用外推法间接测定，这种方法测定的固体的界面张力称为固体的临界表面张力γc。 表面张力低于固体的γc的液体，能在该固体表面随意铺展和润湿，而表面张力高于固体γc的液体，则在固体表面形成不连续的液滴，其接触角大于零。 其他影响因素 液体如水或油的润湿和渗透，不仅取决于织物中纤维表面的化学性能，还与织物的几何形状、表面粗糙度、织物毛细管间隙的大小以及织物上残留的其他物质有关。 接触角滞后（滚动角） 液滴在固体表面上前进时的接触角θA（液体扩张或取代固／气界面时的接触角）较后退接触角θR（界面缩小或被固／气界面取代时的接触角）要大，两者的差值称为接触角滞后。 3.5 防水和拒水整理区别 （1）防水整理 原理 在织物表面涂有一层不溶于水的薄膜，使处理后的织物不透水。 方法 一般防水涂层 不透水，也不透气 适用于工业用品 防水透湿涂层 不透水，但透气也透湿 适用于服用织物 （2） 拒水整理 原理 在织物上施加拒水整理剂，改变纤维表面性能，使织物不易被水润湿，但仍能透气。 拒水整理方法 不耐久性拒水整理——耐5次以下洗涤 半耐久性拒水整理——耐5~30次洗涤 耐久性拒水整理——耐30次以上洗涤 3.6 拒油整理和易去污整理 （1）拒油整理 当织物通过油类液体而不被油润湿时，就称该织物具有拒油性能或防油性能。 为使织物具有这种防油类沾污特殊性能所使用的助剂就是拒油剂。 拒油原理和拒水原理极为相似，都是改变纤维表面性能，使其临界表面张力降低。 拒油整理剂结构 有机氟化合物 工艺 浸轧有机氟整理剂乳液—预烘—焙烘—平洗—烘干 四、拒水、拒油整理剂 国内外生产和使用的主要有以下几种： 1）铝皂和鋯皂； 2）蜡和蜡状物； 3）吡啶类衍生物（毒性）； 4）羟甲基三聚氰胺衍生物； 5）有机硅型； 6）含氟化合物 4.1聚硅氧烷 聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和二羟基硅油 根据实际需要，可以将其制成油状、乳液和分散体，其中乳液形式应用的最为广泛。 有机硅拒水整理工艺举例 浸轧液组成（g）： 甲基含氢硅烷乳液 30 羟基硅烷乳液 70 胺基环氧交联剂 14.2 结晶醋酸锌 10.8 二氯氧化鋯 5.4 乙醇胺 4.5 加水至 1000 整理工