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滌綸親水性后整理的現狀

發布日期:2018-03-25來源:紹恩機械
? ? ? ? 滌綸的回潮率低,穿著舒適性很差,提高滌綸的服用舒適性一直是紡織行業的一個課題。目前,改善滌綸織物服用性能主要有兩種方法:一是利用纖維的合成技術在纖維的紡織過程中對聚酯纖維結構進行改性,使纖維本身具有親水性和抗靜電性,從而改善滌綸的服用性能。但是這種方法要求技術較高,現實生產中較少采用。二是利用織物后整理技術達到改性的目的。整理改性是在聚酯大分子鏈上引入親水性基團,使滌綸表面形成親水?;げ?,達到改變纖維表面性能的目的。目前實用后整理的方法主要有表面接枝聚合和親水整理劑的吸附固著。
? ? ? ? 1.表面接枝聚合
? ? ? ? 滌綸的接枝聚合一般是利用引發劑或高能射線如紫外線、co(60)7射線等照射,或是采用低溫等離子體處理對滌綸表面進行輻射接枝。使纖維表面產生游離基,然后親水性單體在游離基上進行接枝聚合,從而形成有耐久性的吸水性和抗靜電性的新表面層。低溫等離子體在聚合物表面改性中的應用已經有近30年的歷史,在聚合物表面改性中的應用是極其廣泛的,發達國家早已工業化應用¨。。等離子處理最重要的是選擇正確的氣體,疏水、拒油處理主要選擇含氟的氣體,而親水、清潔和活化處理則采用氧氣。低溫等離子體粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結合鍵能,完全可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵舊。
? ? ? ? 等離子加工有如下優點:
? ? ? ? (1)對環境?;び欣?干態加工,對環境友好,使用氣體加工);
? ? ? ? (2)加工工藝和加工場所安全(干燥,無化學品,密閉系統);
? ? ? ? (3)可提高對產品性能的要求(新的可能性,改進粘結強度或過濾性能);
? ? ? ? (4)單位產品生產成本降低,可在同一生產線上進行不同的加工,改進產品質量(變更產品成本低);
? ? ? ? (5)滿足產品要求(工藝變化范圍大,根據需要進行表面改性)。
? ? ? ? 但是我國在這方面的研究及應用仍停留在較低的水平,其制約因素之一就是等離子體的局限。特別是在真空下才能進行,在工業化中既不經濟也不高效,因而大大限制了這一技術的推廣利用。同時從目前發展現狀來看,實驗設備上缺乏在線測試手段,譜線分析困難,而等離子體處理中間形成的基團復雜,壽命短難以捕捉,給機理研究造成很大困難,因此等離子體改性滌綸表面缺乏理論指導,限制了這一技術的發展”。
? ? ? ? 采用引發劑或高能射線對滌綸進行輻射接枝,隨著接枝程度的提高,滌綸的吸濕性、抗靜電性也隨著提高,但是接枝過程中,均聚速率和接枝率較難掌握,且接枝后強力下降、延伸度增加,此種方法仍停止于實驗室研究階段H1。由于滌綸表面接枝改性存在的問題較多,在日常的工業生產中,常采用整理劑的吸附固著對滌綸織物進行后整理,以達到改性的目的。
? ? ? ? 2.親水整理劑的吸附固著
? ? ? ? 親水劑的吸附固著是使親水整理劑均勻而牢固地附著在滌綸表面,使其表面形成一層親水性化合物,達到提高纖維表面親水性能的目的。且親水薄膜有一定的導電性,可以提高材料的抗靜電性。該方法簡單易行,原理也比較成熟,應用范圍很廣,是滌綸親水整理的常規方法。親水整理劑的成分一般是由吸水性和固著性兩部分物質組成的體系,前者是含親水基團的水溶性聚合物,后者是聯結水溶性聚合物與纖維的交聯劑,它含有與聚酯纖維和水溶性聚合物反應的官能團。
? ? ? ? 2.1聚乙二醇(PEG)
? ? ? ? 用PEG整理滌綸,可提高織物的吸水性、抗靜電性、折皺回彈性等,但單獨用PEG處理時,由于滌綸與其它纖維不同,它的化學反應基團較少,聚集態結構緊密,PEG難以滲透、固著,其水溶性較好,雖然整理后織物的親水性、抗靜電性、抗油污性等都有了相應的改善,但整理后織物的耐水洗性差。在PEG中加人2D樹脂制成的混合整理液整理滌綸,其回潮率可從0.4%上升到2%左右,毛細效應也可達到約30cm,且耐水洗效果較好,原因是PEG和2D樹脂作用生成了PEG-2D交聯產物,這種PEG.2D交聯物可沉積在纖維之間,交聯物中的醚鍵和羥基具有較強的親水性,從而使得滌綸織物的親水性得到較大提高。5J。但整理后的滌綸手感較硬、透氣透濕性、強力均有所下降,且2D樹脂含有甲醛,這不僅破壞環境并對紡織品的出口都有著制約作用,因此采用PEG做為滌綸的親水整理劑并不理想。
? ? ? ? 2.2聚酯和聚醚樹脂
? ? ? ? 采用聚酯和聚醚的復配物對滌綸進行整理時,聚酯與滌綸分子組成單元相同,在高溫能夠形成共結晶,提供了親水整理的耐洗性。聚醚組分則因具有親水性,使整理后的滌綸織物改善了親水性,從而提高了滌綸的抗靜電性和防沾污性。由英國生產的PemaloseTM滌綸整理劑就屬于聚酯聚醚樹脂系,用PennaloseTM處理的滌綸織物在1min后的導濕面積可達4cm2左右,不僅改變了纖維表面的疏水性能,使纖維能在纖維表面及PeHnaloseTM層之間吸附水分,纖維的導電率提高,從而減少靜電積聚,使織物不易吸引灰塵。但是PennaloseTM試劑價格較高,不利于企業降低生產成本"o?;褂幸恢志塒?、聚醚嵌段共聚的水性物質Gx.12,用它處理滌綸后,滌綸織物的親水性、抗靜電性等有了明顯的改善,但是整理后的織物斷裂強力有了稍微下降,且整理效果隨著水洗次數的增加而降低"j。
? ? ? ? 2.3環氧類
? ? ? ? 聚環氧乙烷與聚酯的嵌段共聚物是適應于滌綸的親水整理劑,聚合物分子結構中含有聚氧乙烯醚鍵,在催化劑的作用下環氧基開環,焙烘后羥基與纖維發生交聯形成醚鍵,在滌綸表面形成連續性的親水薄膜,富有吸濕性,結晶的聚酯鏈段和滌綸的基本化學結構相同,因此對滌綸有較好的相容性,高溫焙烘后,整理劑與滌綸產生共溶共結晶作用,使整理物有較高的耐久性。但此類整理劑有毒性,對于生產的工人和消費者的穿著都會有一定危害,所以并不提倡采用。
? ? ? ? 2.4聚硅氧烷類
? ? ? ? 聚硅氧烷類親水整理劑有聚醚改性、環氧基聚醚改性或氨基聚醚改性聚硅氧烷,這些整理劑除具吸水性能以外,還具有柔軟、防污、抗靜電等功能。聚醚.硅氧烷是由PEC改性的聚硅氧烷,其有機硅主鏈是疏水基團,親水部分為PEG,用它整理滌綸織物時,親水基團處在與聚酯結構相垂直的平面上,便于水的滲透和通過纖維毛細管傳送液體,改善了滌綸織物的親水性能。由于聚硅氧烷具有彈性的螺旋形結構,增加了滌綸織物的柔軟度,手感較。
? ? ? ? 2.5聚氨酯類聚氨酯類親水整理劑是在PEG與二異氰酸酯生成的預縮體中加入咪唑,將其中的異氰酸酯基封閉而獲得穩定性聚氨酯整理液。使用時整理液與多官能團的胺類化合物混合,其中的咪唑基發生解離,異氰酸酯基復出,在滌綸材料上相互交聯,形成表面能較高的薄膜,提高親水性能。聚醚型聚氨酯分子結構中含有親水性的聚氧乙烯醚,親水性能好。由廣東德美精細化工股份有限公司開發的弱陰離子水溶性吸濕排汗整理劑DM3402,對滌綸織物進行親水整理,可以增加滌綸大分子的親水性基團,極大地提高了纖維表面對水分子的吸收性能,提高了穿著舒適性,但整理后織物的某些色澤的色牢度和色光受到了影響,給此種整理劑的使用帶來了困難。
? ? ? ? ?2003年,瑞士Textilcolor公司研發了吸濕和調溫整理劑Biosoftd整理劑,Biosoftal是一種表面活性改良的聚氨酯,可有效地把疏水纖維轉變為親水纖維。由于水滴從3個方向進人滌綸,所以處理過的纖維在濕態時會增大體積,使濕氣交叉穿過纖維。測試表明,在3s內水滴的直徑就可增大3~4倍,這意味著濕氣很快就可傳遞到材料表面,在可較快蒸發的大范圍內擴散,但是其生產成本較高,給大范圍的使用帶來了困難¨…。
? ? ? ? 2.6殼聚糖
? ? ? ? 殼聚糖具有~劑多能的特點,織物經殼聚糖處理后在改善滌綸的不吸濕、帶靜電等這些缺點的同時,附加了織物抗菌、防霉等功能…j。用殼聚糖對滌綸作抗靜電整理,通常的做法是先將聚酯織物進行堿減量處理,一方面使纖維表面粗糙化,有利于殼聚糖涂層的附著;另一方面旨在使表層滌綸分子中的酯基發生一定程度的水解而產生一定數量的羧基負離子,便于陽性的殼聚糖分子與滌綸的結合。然后通過軋一烘一焙工藝將殼聚糖醋酸溶液涂層在聚酯織物上,于是殼聚糖薄膜就會通過物理嵌附作用以及離子鍵和分子間力與滌綸結合在一起。測試表明:經整理后滌綸的回潮率可增加數倍;拉伸強力提高;即使在20℃,相對濕度50下,靜電電壓也非常低;由于殼聚糖不溶于水且在水中膨化程度不大,因此它能夠防止因水引起的耐久性降低。通過交聯親水性材料,可以在纖維表面上形成一種不溶性的導電皮層,將整理后的試樣浸漬于殼聚糖的溶劑醋酸中,幾乎沒有發現殼聚糖薄膜的剝離和脫落等現象,這說明該產品具有一定的抗靜電耐久性。由于殼聚糖的膠粘作用,實驗證明,整理后織物的透氣性可提高數倍,透濕性也有了明顯改善,且整理后織物強力不受影響,殼聚糖用做滌綸后整理劑有很大的發展空間。
? ? ? ? 3.結論
? ? ? ? 表面接枝聚合可改善滌綸的親水性,提高服用性能,由于等離子處理技術和輻射接枝技術的開發限制了其應用發展。而親水整理劑可均勻牢固附著滌綸表面,形成親水化合物,方法簡單易行,且整理劑很多。其中,殼聚糖作為后整理劑具有多功能性、環保性、耐久性、使用方便、操作簡單的優點,可提高滌綸的親水性,抗靜電性和舒適性,是發展高附加值新型紡織品的手段,作為滌綸整理劑符合環保的要求。
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