国产C6易去污整理剂SG-8011的应用

2022-06-07 09:49涂伟文李宝洲
染整技术 2022年5期
关键词:交联剂纯棉涤纶

赵 凯,涂伟文,李宝洲

[福可新材料(上海)有限公司,上海 201600]

织物的易去污整理即指通过后整理技术使表面吸附的污垢利用一般的洗涤方法即可轻易去除,并避免去除的污垢对织物的回沾[1]。目前,易去污整理剂主要分为亲水性易去污整理剂和疏水性易去污整理剂。亲水性易去污整理剂主要通过增加纤维表面的亲水性,使表面层易于润湿膨胀,当纤维受到简单的机械外力后,污垢能自动离去[2]。亲水性易去污整理剂常用于涤纶等合成纤维,带来易去污效果的同时,还可以提高织物的抗静电性能。随着面料多功能化的发展趋势,单一的易去污效果已经不能满足消费者的服用需求。拒水拒油是近年来面料的主流功能之一,然而通常的拒水拒油织物虽然具有一定的防污效果,但织物一经沾污,污渍就很难被去除,尤其是棉或棉混纺织物,一旦污垢进入棉纤维的胞壁间隙或胞腔,去污将变得更加困难[2-3]。因此,人们探寻在干态下具有优良的防污性,在湿态下又具有易去污效果的整理剂,这就促使含氟易去污整理剂的出现。含氟易去污整理剂兼具含氟链段和亲水链段[4],在空气中,含氟链段在织物表面定向排列,赋予织物优良的防污效果;在水中,含氟链段处于无序状态,亲水链段在织物表面舒展,表现出高亲水性和易去污效果,即“反转净洗技术”。与传统的亲水性易去污产品相比,含氟易去污产品具有易去污效果优异、适用面料范围广、具有耐洗性等优势。

目前,C8氟碳链易去污整理剂由于PFOA 等有害物质已被欧美国家禁止使用[5],C6 氟碳链易去污整理剂作为较环保的产品,已得到广泛应用。然而目前市面上的C6 易去污助剂以进口产品为主,国内几乎没有自主研发的易去污产品,所以国产C6 易去污技术的研发显得尤为重要。福可新材料(上海)有限公司自主开发了性能优良的氟系C6 易去污整理剂SG-8011。本实验对SG-8011 在不同种类面料上的易去污效果进行了探讨,根据易去污性和耐洗性对并用的交联剂进行了筛选,并对比了SG-8011 与进口易去污产品A 的易去污性和耐洗性。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物:涤纶塔丝隆,涤/棉65/35 斜纹,涤/棉55/45梭织物,纯棉梭织物,纯棉针织物。试剂:C6 易去污整理剂SG-8011、交联剂AX-101C、AX-101H、AX-101G、AX-101E、AX-101Z[福可新材料(上海)有限公司],C6易去污整理剂A(市售)。

设备:Rapid 高温定形机,Rapid 卧式气动小轧车,Whirlpool 标准缩水率测试机,Whirlpool 标准缩水率烘干机。

1.2 整理工艺

一浸一轧(易去污整理剂x,轧车压力245.2 kPa),车速6 km/h→焙烘(170 ℃,60~90 s)→室温回潮→测试。

1.3 测试

易去污性:参考AATCC 130—2000《抗污性-抗油污性测定方法》、FZ/T 01118—2012《纺织品 防污性能的检测和评价易去污性》测定。

防油性能:参考AATCC 118—2002《防油性-耐碳氢化合物试验》测定。

洗涤:参考AATCC 135 自动家庭水洗尺寸稳定性测试方法中的洗涤程序执行,转筒烘干。

2 结果与讨论

2.1 SG-8011 在不同面料上的易去污效果

本实验参考不同的测试标准,在不同面料上测试了SG-8011的易去污效果,以研究其实用性。

2.1.1 SG-8011 在涤纶塔丝隆上的易去污效果

称取50 g/L SG-8011 及10 g/L 交联剂,配制成工作液,并对涤纶塔丝隆进行浸轧-焙烘处理。分别根据FZ/T 01118 洗涤法和擦拭法测试样布水洗前及水洗5 次后的易去污效果,结果如表1 所示。由表1 可以看出,在洗涤法测试条件下,涤纶塔丝隆原布的易去污等级为2~3 级,SG-8011 整理样布水洗前和水洗5次后的易去污等级均为4~5 级;在擦拭法测试条件下,涤纶塔丝隆原布的易去污等级仅为1 级,SG-8011 整理样布水洗前和水洗5 次后的易去污等级均为4 级。以上结果表明,SG-8011 在涤纶塔丝隆上具有很好的易去污效果以及一定的耐洗性。

表1 SG-8011在涤纶塔丝隆面料上的易去污效果

2.1.2 SG-8011 在涤/棉面料上的易去污效果

称取50 g/L SG-8011 及10 g/L 交联剂,配制成工作液,对涤/棉(65/35)斜纹面料进行浸轧-焙烘处理,并根据AATCC 130 分别测试样布水洗前及水洗5 次后的易去污效果,结果如表2所示。

表2 SG-8011在涤/棉面料上的易去污效果

由表2 可以看出,涤/棉原布的易去污等级为1级,SG-8011 整理样布水洗前和水洗5 次后的易去污等级分别为4~5 级和4 级,表明SG-8011 在涤/棉面料上具有很好的易去污效果以及一定的耐洗性。

2.2 SG-8011 并用交联剂的筛选

为了获得持久的整理效果,易去污整理剂通常需要并用交联剂以提高耐洗性。封端异氰酸酯类交联剂由于优良的交联作用,手感好、稳定性高及环保安全等特点被广泛应用于织物的三防、易去污后整理中。本实验依据对SG-8011 易去污效果及耐洗性的影响,筛选不同类型的封端异氰酸酯交联剂。由图1 可以看出,SG-8011 未添加交联剂时,纯棉或涤/棉面料水洗5 次后,易去污性下降至3 级,水洗10 次后失去易去污效果(低于3 级);分别并用交联剂AX-101G 和AX-101E 时,SG-8011 在纯棉和涤/棉面料上的初期易去污性下降了0.5 级,但耐洗性较好,因为AX-101G 和AX-101E 的反应活性和交联程度较高,成膜较硬,在洗涤面料时SG-8011 亲水链段无法自由舒展,导致易去污性稍有下降;并用交联剂AX-101C 时,SG-8011 在纯棉面料上的初期易去污性未受影响,但随着水洗次数的增加,易去污效果持续下降,因为AX-101C 的反应活性和交联程度较低,耐洗性较差。而分别并用交联剂AX-101Z 和AX-101H时,SG-8011 在纯棉和涤/棉面料上的初期易去污性没有下降,甚至纯棉面料提升了0.5级,这可能是由于AX-101Z 和AX-101H 成膜较柔韧,未抑制SG-8011含氟链段和亲水链段的自由翻转,并且阻碍了沾污过程中油渍向棉纤维胞腔的扩散;此外,适度的交联反应使AX-101Z 和AX-101H 在纯棉和涤/棉面料上具有较好的耐洗性,在水洗10 次后易去污性仍可达到3.5 级或以上。综上所述,交联剂AX-101Z 和AX-101H 对SG-8011 的易去污性和耐洗性都有较大的提升效果。

2.3 SG-8011 与进口易去污产品A 的性能对比

取相同含固量,对比SG-8011 和对比产品A 用量分别为20、30 和40 g/L 时,在纯棉针织、涤/棉55/45 梭织、纯棉梭织3 种不同面料上的易去污性和防油性能,结果如表3所示。

表3 SG-8011和对比产品A 的易去污性及防油性能

由表3 可以看出,SG-8011 和对比产品A 具有相似的易去污性和防油效果,并且均在用量为40 g/L 时具有较好的易去污性(4级及以上)和防油性能。

SG-8011 用量分别为40、60 g/L,交联剂用量为5 g/L 时,对比在纯棉针织、涤/棉梭织、纯棉梭织3 种不同面料上的易去污性、防油性能以及耐洗性,结果如表4、表5 所示。由表4 可以看出,在用量为60 g/L 时,SG-8011 和对比产品A 在涤/棉和纯棉梭织面料上具有相似的初期易去污性和耐洗性,但在纯棉针织面料上,SG-8011 的耐洗性稍好于对比产品A;在用量为40 g/L 时,SG-8011 在纯棉针织面料上的初期易去污性和耐洗性与对比产品A 相似,但在涤/棉和纯棉梭织面料上易去污性的耐洗性要稍好于对比产品A。

表4 SG-8011和对比产品A 的易去污性和耐洗性

由表5 可以看出,SG-8011 和对比产品A 的防油性能及耐洗性表现相近。

表5 SG-8011和对比产品A 的防油性能和耐洗性

3 结论

(1)易去污整理剂SG-8011 的面料适应性好,在不同的面料(包括涤纶、涤/棉和纯棉)上均具有很好的易去污效果,可达4 级及以上,且适用于不同的测试标准。

(2)交联剂AX-101Z 和AX-101H 不 会对SG-8011 的初期易去污性造成负面影响,且可显著提高整理效果的耐洗性。

(3)SG-8011 的易去污性和防油性能及其耐洗性相似或稍好于进口易去污产品A,成本更具优势。

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