纺织品的防污去污整理张魁城(天津棉纺织三厂)摘 要 本文通过日常生活现象,将污渍的类别、 防污方法及去污途径进行了较为详细 地阐述。关键词 防水;防油;防污;表面张力分泌物;微生物1 瞄准消费者目光的纺织品整理技术瞄准消费者目光一语,泛指消费者的心 理就是产品的追求方向,市场需要就是生产 厂家的拓展空间,以市场为导向企业才能发 展。尤其是与消费者衣着福祉相系的印染后 整理行业,就更应突出一个理念,那就是研究为民所需,设计为民所想,产品为民所求的经 营思路。从而集中人才优势,不断增加新技 术,屡屡呈现多功能,促使产品新颖化。事实 证明,也只有这样,企业才能在竞争激烈的市 场经济大潮中,求得生存和发展,进而实现做大做强,久盛不衰。再引深一步说,瞄准消费 者目光,就是深入社会了解人群,或者说要依 靠信息化手段,掌握市场变化。发达国家如 此,发展中国家也是如此,每个国家或地区, 无论是为了满足国内或本地区人民购买需要,还是为了扩大外贸出口,无不在遵循这条 途径前进。放眼五彩缤纷的纺织品市场,诸如除汗 消臭内衣、 具有防漏和透湿性能的游泳衣、 防 手机电磁波干扰的园领衫、 防水防污的免烫 服装、 可防水透湿抗菌防臭防油污的多功能 绸缎、 能除去过敏的织物、 抗紫外线幅射的舒适织物、 有知觉的聪明T恤衫等等,那真是 琳琅满目美不胜收。然而就消费者目光所 及,较普遍关注的,其焦点大多还是集中在日 常生活中解决起来最具实惠的,如衬衫衣领、 袖口的去污;幼儿及学生服、 运动服的防污; 登山服、 滑雪服的防潮防污;餐饮业、 加油站、机车修理业工作服的防水防油防污的老大难 问题。对于这些易污染不易去除,要投入大 气力洗涤的问题,多少年以来,人们一直都在 动脑筋想办法进行解决,现今科学技术发达, 就应进一步使得防水防油防污去污技术为人民所享用。这才是印染后整理行业,瞄准消 费者目光,开发纺织品后整理技术,有地放矢 的一举。2)常温 320(冷水洗)(4)乳化:WE软片3 %(5)130333 加工过程中应注意的问题(1)纯碱的加入要慢,否则会达不到效果。 (2)净洗要三遍,确保净洗干净。61天津纺织科技 2006年 第2期研究探讨2 污渍的分类与造成原因衣服在穿着过程中,从内外两方面都会 受到污渍的沾染即污染。污染的程度和所沾 染的污渍类别,视年龄、 性别、 身体情况、 从事的职业和生活环境等诸多方面的条件,而有 所不同。污渍的分类如表1所示。其造成原 因简单地说是下列几方面: 穿着过程中浮游尘埃的污染; 汗液等分泌物的污染; 微生物的污染;洗涤过程中的再污染等等。 以下进一步进行阐述。2. 1 穿着过程中浮游尘埃的污染 穿着过程中浮游尘埃的污染,也就是来自外部环境的污染,这种污染大多影响外衣,污 渍的内容包括:1100m在土砂、 尘埃、 煤烟 子等固体微粒、0.011m的含无机物的微粒 子及不洁气体、 蒸汽等等。这些多发生在人口密集的都市,更多的则出现在工厂、 矿山地带。除此之外,则是发生在每个人的生存环境中的 污渍,这些污渍的产生源有食品、 化妆品、 涂 料、 墨水、 颜料、 染料、 药品、 机油等等。这些污渍,附着时间一长,就成了细菌、 霉菌的营养 源,其造成的后果是很严重的,不但污染肌肤,而且将造成衣料性能劣化。表1 污渍的分类种类具体例防污方法水性污渍咖啡、 酱 汁、 果汁、 血液防水整理油性污渍润滑 脂、 黄 油、柴油等防 油 整 理,吸水、 亲水整理固体污渍泥、 碳等吸 水、 亲 水 整理,防 止 带 电、其他2. 2 分泌物等造成的污渍分泌物等造成的污渍,主要指皮肤分泌的汗液、 皮脂和表皮的剥离物、 粪尿的排泄 物、 血液,乳汁等,这些都会直接污染人的肌 肤。已经受到污染的衣服,时间一长,就将散发出特有的臭气,污渍的成份也随之发生变化,导致衣料含气性、 润湿性减少,穿着起来 就产生一种不快感。所以在生活习惯上,应 当养成换下的衣服即时洗,堆积暂放就将扩 大污染度。2. 3 微生物造成的污染 由于工作、 生活的需要,人在各种环境里 活动,各种环境中浮游的微生物,以及人与器 物的接触,都会受到各种微生物对肌肤的污染 及对衣料的污染,这些都属于微生物的污染。2. 4 洗涤时的再污染 衣服在洗涤过程中,洗涤液中的油性污 渍,再次附着于衣料上,形成反复洗涤、 污染, 我们所见到的,布料上出现的洗后黑斑污迹 现象,就是所谓的洗涤再污染。3 预防固体污渍的技术措施对来自各方面的各种各样的固体污渍, 从衣着面料的后整理方面,采取有针对性的 预防措施,这应该说是印染后整理行业的创 新目标。衣料的污染程度,根据衣着面料的种类、 水份性能、 织物结构、 印染后整理方法、 穿着过程有无静电发生等情况而有所不同。 从织物结构的角度看,纱线捻度强弱、 经纬密 度大小、 表面平滑程度高低等,这些都是污渍 附着的条件。凡捻度较大,织物表面粗糙,凹凸不平,毛羽太多,都容易附着污渍而造成衣 料污染。所以织物结构不同,着污轻重也不 一样,一般来说是这样的,即:针织斜纹 平纹。 对于衣料上附着的固体污渍,随着印染后整理技术的发展,其预防措施将会越来越先 进。目前来看,其具体措施,一是通过填料技 术,使填料充满纤维间隙,以消除衣料表面凹 凸不平。在此基础上,进一步采用具有平滑性 的树脂,在纤维表面形成皮膜,这样就可以更有效地防止污渍进入纤维表面的间隙,以减少 污染。二是降低纤维表面的自由能防止污染。71天津纺织科技 2006年 第2期研究探讨这是因为,液体和固体表面的原子和分子,与内部的原子和分子不同,由于表面的原子价力 和分子间力存在不饱和的状态,而具有强劲地 吸附周围的气体或溶质等的原子和分子的性 质,正是这种纤维表面自由能的吸附现象,与 污渍的附着有密切的关系,所以降低纤维表面的自由能,可以防止污渍附着。三是抑制静电 发生防止污渍附着,在穿着过程中,服装的摩 擦带电就容易附着污渍,所以产生静电容易造 成衣着污染。就污染程度来说,一般是:聚氯 乙烯尼纶棉。由此可知,主要是合成纤维带电容易附着污渍。解决此项弊端的技术措 施为,通过采用静电剂进行整理,这样就可以 对静电起到抑制作用。4 防水防油的机理研究4. 1 润湿和不沾的现象关于固体污渍的预防,已在上节中阐明, 不再赘述。这里着重就预防液体污渍,也就 是预防水性污渍和油性污渍的机理作一简要 介绍。所谓防水防油,就是对于水和油这些 液体污渍,通过对纺织品进行一些整理技术, 使其不沾染衣着面料,而实现防水防油的效果。为了达到防水防油的目的,物理学范畴 的试验已经确切地表明,其先决条件必须是: 液体污渍的表面张力纤维的临界界面张 力。 现为了方便起见,首先从图1所示的表面张力说起,接着再借助图2着重说明一下 关于润湿和不沾的现象。如图1所示,从液 体侧面能见到的角称为接触角。图中:rsv:固体的表面张力rcv:液体的表面张力rsl :固体和液体的界面张力 平衡的时候 rsv = rsl + rlvcosrc :临界表面张力(cos= 1= 0)(rc = rsv - rsl) (表示固体表面的自 由能)图2所表明的是润湿和不沾的物理现象。其中图2(a)为润湿的现象,图2(b)为不 沾的现象。在图2 (a)中,0 90,当接 近于0的时候,叫做完全润湿。在图2 (b)中,90 180,当接近180的时候,叫做 完全不沾。从上可知,固体表面的临界表面张力与 液体表面张力的值的差越大,液体在纤维上 就呈现出不沾的情况。本来,经过整理的纺 织品,就是要达到遇水遇油不沾的目的,这样 就起到了防水防油的效果。正因为如此,所以需要采用具有比液体污渍表面张力小的临 界表面张力的物质,对织物施以防水防油整 理,才能起到油、 水不沾的防水防油作用。 当前,进行防水整理,一般是将油脂类、 石蜡等的蜡类,在溶剂中溶解,或与碱同时作为乳浊液应用。可以采取的方法较多,其中 包括。单独用铝盐、 并用皂碱和醋酸铝、 并用 铝盐和石蜡、 单独用铝盐、 单独用有机硅树脂 或乙烯尿素感应体等等。 施以防油整理的织物,于防水性同时发挥防油作用。防油整理采用有机氟化物,由 于氟原子的特殊性,使得碳氟的结合能较强, 由此带来良好的耐热性与耐药品性,且毒性 小;更主要的是因为分子间力小,表面张力 小,所以具有较好的防水防油性能。图1 固体侧(平滑面)图2 润湿和不沾81天津纺织科技 2006年 第2期研究探讨4. 2 毛织物的防水防油整理由于毛织物的原料羊毛具有其特殊性, 所以需要就毛织物的防水防油机理再做进一 步说明。如前述之理,液体在纤维上的不沾 现象,是纤维的临界表面张力小于液体的表 面张力引起的。纤维制品的临界表面张力和液体表面张力的值如图3所示。羊毛表面具 有一种特殊的细胞称为鳞片,临界表面张力Rc = 30 ,比水的表面张力72要小的多,所以 水性污渍不容易附着。但石蜡等油系液体的 表面张力如石蜡油为33 ,虽然也大于羊毛的表面张力,但二者相差甚微,因此为了有效地防止油性污渍的沾染,尚需进一步降低羊毛 纤维的临界表面张力。其办法是将表面张力 最小的碳氟化合物加工在羊毛纤维上,这样, 毛织物就能获得良好的防水防油性能了。但 是含氟化合物与羊毛的结合力弱,存在洗涤耐久性差的缺陷,因此还需要通过具有强粘 合剂效果的特殊树脂为中间体,这样就解决 了结合力弱的问题。经过这种方法整理过的 毛织物,其预防液体污渍的效果如图4所示。图3 固体的临界表面张力和液体的表面张力91天津纺织科技 2006年 第2期研究探讨经整理后毛织物,其特征是:(1)具有良好的防水防油性能。(2)耐洗涤性好。(3)织物风格及透气性均无变化。(4)水洗不冒泡、 不起皱。(5)可以很好地保持褶裥关态。图4 整理前后的毛织物防污效果比较5 污渍的去除5. 1 增进洗涤效果的方法所谓去污,即指通过湿洗或干洗,将附着在衣着面料上的污渍去除。为增进洗涤效果,需要在洗涤液成份里采用亲水性树脂和药剂,应用中其方法可以分为:(1)包含多量像羧基和磺基那样的强极性可形成皮膜的高分子。(2)具有二元作用的氟化物。(3)吸附在聚酯上的亲水性化合物。(4)表面接枝化的极性单基物。(5)聚酯表面的丝光处理。这些方法都能在去污性、 防止污渍再附着、 防止带电、 包括合纤在内的穿着性方面,有明显的效果。5. 2.污渍洗涤过程中的情况5. 2. 1.去污应达到的条件一些属于水性的污渍,溶于洗涤液中就可以洗去了。但属于油性的污渍,根据前述润湿原理,如图5(a)及(b) ,需视界面张力的变化,洗涤过程中必须首先达到润湿的条件及污渍去掉的条件。即:(1)润湿的条件WA= rLv + rsv - rsL (见图1)(2)污渍去掉的条件G= rFw + row - rFo当G 0的时候,污渍自然地去掉。当O G 2row的时候,油污容易去掉。当G 2row的时候,油污难以去掉。5. 2. 2 在水中的污渍皂碱溶液渗透到纤维和污渍之间,由于润湿现象,污渍的面积越来越小,油污在碱的作用下脱离纤维,结合在硬质酸中随水带走。但做为分泌物的汗液,是由水溶性部分与水不溶性部分及矿物盐组成的,是一种复杂的化合物。分泌的汗液,经过一定时间就会变02天津纺织科技 2006年 第2期研究探讨质,同时与纤维强固地结合起来,这就是人们常说的渍住了。一旦渍住,采用通常的洗涤方法就将难以洗净,这时只有采用退色的漂白剂或萤光剂,来消除或淡化污迹。图55. 2. 3 洗涤中正负电的影响 纤维素纤维和蛋白质纤维在碱性溶液中带负电。很多固体粒子在水中带负电,但也 有如碳和氧化铁等往往带正电,带负电的纤 维容易吸附带正电的污粒子。而带负电的污 粒子,通过钙、 镁、 铁等多价带正电的阳离子, 也容易吸附在纤维上。所以,如果把这些多价的阳离子锁住,就可以明显地提高洗涤效 果。5. 2