易去污

2020/3/3
易去污机理
• 纤维为亲水性时，水可以通过纤维向油污纤维界面扩散，从而缩短了净洗诱发阶段 ，因此不需要进行易去污整理，如棉织物 。但是耐久压烫的交联棉限制了纤维的溶 胀性和水的扩散性能
• 两亲化合物整理后的涤纶织物，亲油性链 段连接于纤维表面，而亲水性链段则伸出 纤维表面，赋予其亲水性
油污
30×10-5
涤纶
43×10-5
棉
大于72×10-5
∴ 涤，棉都易被油性污垢润湿 棉纤维浸在水中 下c 降为 2.8N1/c0m5
疏水性涤纶在水中的 反c 而有所提高
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（3）粒子污的沾污
• 分两步：
①污先转移到纤维表面 ②对污产生吸附
• 可通过：①空气流的沉积作用， ②静电引力， ③从沾污表面对清洁表面的接触转移
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（4）阴离子型易去污整理剂
• 含有亲水性羧酸的乙烯类聚合物
羧酸单体可以是丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸等 以丙烯酸在商业上使用最重要 • 主要应用于涤/棉织物的DP整理 • 工艺：二浸二轧 预烘 焙烘 皂洗 水洗烘干
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（5）氧乙烯型非离子亲水性易去污整理剂
聚合组分：
• 聚乙二醇 • 含活泼氢的单官能团或多官能团的酸、胺、苯酚、醇等和乙烯的加成
• 纤维表面的亲水性至少是洗涤过程中易去 污的基本条件 2020/3/3
4湿沾污
（1）污的转移和再沉积作用
污+物质A 悬浮状污 污+物质B
• 污的再沉积作用取决于： 水洗条件：时间、温度、搅拌等 净洗剂：表面活性剂、 电解质和再沉积抑制剂的类型和浓度 污 ：污的化学组成和浓度、颗粒污的大小、形状、表面电荷等 织物：几何形状及纤维表面的化学组成、亲水性等
• 含义：促使液体污可与浸于水中的纤维自发分离 • 整理剂的耐洗性取决于其化学结构和基质的组织结构及性能。
至少要耐20~50次家用洗涤 • 整理剂应不影响服装的撕破强力、耐磨性或穿着性能 • 保证整理剂无毒、不刺激皮肤和眼睛等 • 耐干洗性好，可能会影响染色牢度
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（2）易去污整理剂的结构
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• 吸附的量取决于可接触的纤维表面积。织物的组织结构和纤维的几何 形状是决定织物拒污性的主要因素之一
• 纤维上的液体薄膜增加对粒子污的沾污
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3净洗和易去污
• (1) 粒子污的净洗 去除分两步：
①液体薄层渗入纤维表面和污 的粒子间，通过溶剂化使粒 子污和纤维表面分离
②洗除下来的粒子污进入大量 水洗液中
• 整理工艺：
二浸二轧整理液 、 预 烘 （90~100℃）、焙 烘（180~190℃，30S ）、皂洗
• 可与抗皱整理剂同浴
• 整理后织物吸湿、透 气、抗沾污、易洗涤 、抗静电
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（二）易去污整理工艺
• 1、嵌段共聚醚酯型易去污剂的整理：嵌段共聚 醚酯型易去污剂简称聚醚酯，它是由对苯二甲酸 乙二醇和聚氧乙烯缩聚而成，其结构通式如下：
当动态接触角θ从0°转变为180°时其 为正值
FOFWOW 则合力R〉0
FOFWOW
直到 Ｒ=0 油的卷缩
作用才停止。
cos(FOFW)
Ｒ=0时
O W
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去污的动力学
• 在织物上为水所包围的油的界面能E1：
E1AF FO AS OW
AF---油/纤维之间的界面积，
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• 特性： 易去污聚合物是两亲的，有适当的亲水-亲油平衡，溶解于水，能铺 展于纤维表面并且有一定的硬度和柔软性能
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（3）疏水性纤维或织物的易去污处理方法
• 在纤维表面进行化学反应，如接枝、水解、酯交换和氧化反应 • 纤维表面对两亲化合物单分子的耐久性整理吸附作用 • 易去污聚合物对纤维涂层
最重要的沾污原理是转移沾污，转移沾污包含有机械力作用， 并伴随压力、摩擦和碰撞作用
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• 沾污主要是污的粒子粘着在纤维表面引起的。 • 粘着力强度决定于：单位界面的相互作用、接触表面及纤维表面是否有液体存在 • 吸附作用是由范德华力引起的，污的粒子须与粘着的纤维表面紧密接触，污的粒
子极其微小、不规则，冲击接触时接触变形，可使接触面积增加，引起纤维界面 发生塑性变形或压力的凹陷，可增加沾污作用
（6）含氟易去污整理剂
• 含氟链段与亲水性的聚氧乙烯链段的混合型嵌段共聚物可同时达到拒污 和易去污
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作用机理：
• 干态时，聚氧乙烯链段成螺旋状，含氟链段分布于界面上，增强纤维的疏水 性和拒油性，可抑制油性污向织物内部芯吸
• 在水中，氧乙烯链段产生水合作用而伸展，赋予纤维表面亲水性
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• 固体颗粒物质类
尘埃、烟气中的煤屑等
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2、污和沾污
⑵沾污
①物理性接触沾污 直接沾污
污从沾污表面转移到清洁物的表面
②静电沾污
③湿沾污
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• 物理性接触沾污，取决于纤维的临界表面张力，
当油污的 〈 c油污 c纤维液状油污能润湿纤维，从而沾污
纤维
临界表面张力γc/N·cm-1
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1.概述
• 什么是易去污整理？ 增强对油性污或脂肪污与有机粒子污的
混合物的净洗性. 易去污整理能赋予织物良好的亲水性，使
沾污在织物上的污垢容易脱落 ，也能减轻 在洗涤过程中污垢重新沾污织物的倾向。 • 哪类织物要做易去污整理？ 涤纶、 涤棉织物
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2、织物沾污的分析
– （一）织物沾染污物的原因是: – 1、由于静电效应而吸附的干微粒、尘埃等； – 2、通过接触而沾污固体污、油性污和水性污
• 混合型易去污整理剂在水中既亲水又有易去污性 • 用于涤/棉织物上，干抗污性好且有好的易去污型能，但是成本较高
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防污和易去污性能的检验
• （1）沾污率 • （2）去污率
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• 工艺过程：浸轧→ 烘干→ 热处理→ 平洗→ 烘干 。
• 2、聚丙烯酸型易去污剂的整理：聚丙烯酸型易 去污剂一般系共聚乳液，具有良好的低温成膜性
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整理工艺:
• （1）易去污整理：二浸二轧→烘干（拉幅 ）→ 焙烘→ 平洗→ 烘干→ 机械柔软处 理。
• （2）易去污／耐久压烫整理：二浸二轧→ 烘干（拉幅）→ 焙烘→ 平洗→ 烘干→ 机械柔软处理。
产物。如邻苯二甲酸和氨基酸。 • 可与聚氧乙烯类化合物羟基反应的交联剂。如N—羟甲基、异氰酸酯
类化合物等
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• 聚氧乙烯对苯二甲酸酯—对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，分别以 Permalose 商标和CirrasolPTG 及CirrasolPTN出现在欧洲和美国市场
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x/y=2~6
• 欲使 E为负值，必须使γFW减小， γFO增大， γOw减小， Ao达
最小
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Kissa认为，油性污的净洗包括三个连续过程： • 初始阶段，水或净洗剂溶液向油污-纤维界面内扩散 • 使油污与织物分离，主要借助于卷缩机理 • 最后一个阶段，油污去除很缓慢或可忽略不计
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AS---停留在纤维上的油和水之间的界面积
• 当油污从织物上去除后，其界面能E2为：
Ao---水中微小油滴的面积
E2AFFW Ao OW
• 当去污作用为自发进行时EE2必E1须为负值
E E 2 E 1 A F (F W F ) O O ( A O W A S )
• 易去污整理可以缩短净洗的初始阶段，而且可以降低最后的净洗阶段 中织物上的含污量。
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易去污机理
• Kissa认为：易去污机理与水及净洗剂向油污-纤维界面的扩散作用有关。
易去污整理剂可促进水向织物及纤维束内部和油污-纤维的界面内扩 散。当其界面和纤维界面被水化后，则可使油性污与纤维分离。
； – 3、在洗涤时再沾污的固体污和油性污的污胶
粒。污垢主要是依靠机械力、化学力、和静电 引力粘附在织物上。 – （二）污垢的组成
• 1、人体污垢 • 2、外衣上的尘污
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2、污和沾污
⑴污物的类型
• 油脂类物质
汽车等排出的碳氢化合物、食品油脂、人体分泌的汗脂等
• 水溶性物质
盐、糖、汗、酸、碱、淀粉、糊精、胶水、蛋白质、牛奶 等
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• 聚对苯二甲酸乙二酯部分能结晶，且与涤 纶分子组成单元的结晶形态相同，高温下 能发生共熔共结晶作用，固着在涤纶上， 耐久性
• 醚组分焙烘后留在纤维表面，提高亲水性
• 洗涤时聚氧乙烯中的氧原子和水形成氢键 ，疏水性表面转变成亲水性表面，提高净 洗效率减少污垢再沉积。
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• 当纤维表面用易去污整理及涂层后，水可以通过污垢下面的易去污整理剂 扩散，并导致油性污分离
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易去污机理
• 扩散模式包括纤维-油污的整个接触面积，并非局限于油污的周围。 • 水的扩散速率决定于易去污整理剂的溶胀能力，而该溶胀能力又取决
于它的亲水性和化学性能、交联度及水洗温度等。 • 易去污聚合物的溶胀性为所性能所必需
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3净洗和易去污
• （2）脂肪污的净洗 去污机理
1 吸收水和净洗 剂
油污卷起
污的渗透
溶解和乳化
2 机械作用
液体流动 纤维弯曲
摩擦 纤维或整理品溶胀
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最重要的是卷缩机理
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卷缩机理
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促使油污卷缩的力为其界面张力的合力