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技术文章

织物的拒污和易去污机理

 

织物的拒污易去污机理

1.织物的拒污机理

     织物表面能越高,表面张力越大,织物越容易被润湿,即织物越容易被油污沾污。一般纺织纤维织物的表面张力都大于水和油污,因此很容易被沾污。若使织物拒水拒油,则必须使织物的临界表面张力低于水或油的表面张力。即通过降低纤维织物的表面张力,能在一定程度上提高织物的抗污性。

     固体污垢通常在织物表面不规则处和交叉点沉积,与纤维间的作用主要是机械吸附作用。油脂性污垢主要通过机械吸附力和化学力(范德华力和粘附力)与织物表面相结合。因此,可通过减少或消除静电引力(如抗静电整理),降低分子间作用力(如亲水化处理)、降低纤维与污物接触面积(如表面光滑化)等,使纤维表面能降低,减小污垢吸附力,削弱污垢的粘附力,从而改善污物的沾污。

2.防污整理

    使纺织品具有防污性能的整理称为防污整理。织物防污整理技术主要有拒水拒油整理、防污尘整理、易去污整理。根据不同的织物原料和不同的使用目的,可选用适当的整理方法和整理剂。

3.织物的易去污机理

     纺织品在使用过程中会逐渐沾污。理想的纺织品一旦沾污后,在正常的洗涤条件污垢应容易洗净,同时,织物不会吸附洗涤液中的污物而再沾污。使纺织品具有的这种性能称为易去污。

     吸附于织物上的污垢要脱离织物,除与洗涤的有关因素相关外,同样取决于织物的表面性质。当污物粘附于织物表面且结合力较强时,其污垢的接触角在0~90°;而当接触角大于90°,且逐渐增大时,结合力逐渐降低,当接触角到达180°时,污垢即可脱离织物。实际上,去污即是使接触角逐渐增大至180°,污垢(液污)“卷珠”而脱离织物。对非极性纤维(如合纤)表面引进亲水性基团或用亲水性聚合物进行纤维表面整理,即可提高纤维的易去污性,纤维的静电力也相应降低,从而减少颗粒污的沾污。除从表面能角度考虑去污,同时还必须重视动力学作用。缩短净洗的初始阶段,降低最后净洗阶段织物上的含污量,这也是易去污整理的目的。

     易去污整理实际上是促进水向纤维内部和油污-纤维界面的扩散,由于促进了界面的水化,因而易使油污与纤维分离。水越易扩散,油污就越易脱落。而水的扩散取决于易去污剂的溶胀能力,而溶胀能力来源于其化学性能、亲水性、交联度及水洗温度等。当然,进水入后,使油污“卷珠”离去还需要一定的机械作用力。总的来说,只要使纤维亲水性增加,就能加快水的渗入,就能有利于去污。

     影响易去污性要素主要有两个方面,一是组成织物的纤维的亲水性,亲水性好的纤维易去污性能好。二是经化学处理后,织物上整理剂的极性大小,极性大的能够与水形成氢键的整理剂若附着于疏水性纤维的表面,那么在洗涤时,污物则比较容易去除。

     易去污整理主要从两方面加以解决,一是改善纤维的亲水性能,二是提高纤维在空气中的拒油污性能,即通过化学整理改善织物的表面性能,降低其在空气中的表面张力,从而使织物具有干防油污性;洗涤时,易去污整理剂中亲水性链段又会在织物表面定向排列,使其亲水化而产生去污和防止再沾污的作用。

4.拒污与易去污的关系

     抗污要求表面张力降低,而易去污又希望亲水性提高,似乎抗污和易去污两者不可兼得。然而,近十几年来,随着化学助剂工业的发展,含有氟链段和聚氧乙烯链段的化合物的产生,使得氧乙烯链段干态时成螺旋形,而氟链段铺展于纤维表面,因而呈现有机氟表面特性,表面张力大大降低,拒油拒污性提高,然而当其在湿态或浸入水中时,氧乙烯链段的水化作用,使其铺展于纤维表面,呈现氧乙烯的表面特性,亲水性提高,从而有利于水的扩散和渗透,尤其是向纤维内部的渗透,使易去污性提高。因此,若用这种整理剂加工的织物既有拒污性又有易去污性。

 

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点击次数:  更新时间:2014-05-27  【打印此页】  【关闭