第三章 拒水拒油整理

（2）有机硅类拒水剂 含氢硅氧烷：—Si—H ，氧化、水解反应，交联成膜。
为改善织物手感，通常将两种不同结构的聚硅氧烷混用。
聚甲基含氢硅氧烷
聚二甲基硅氧烷
工艺流程：
多浸多轧 烘干 焙烘 水洗 烘干
整理液： 甲基含氢硅烷乳液 羟基硅烷乳液 胺化环氧交联剂 醋酸锌 氯氧化锆 一 乙醇胺 水
第三章

拒水拒油整理
一、定义 二、拒水和拒油的原理 三、影响织物拒水拒油性的因素 四、常见拒水拒油剂 五、整理工艺 六、拒水拒油性能测试
一、定义

1、拒水拒油整理
在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂， 改变纤维表面层的组成，并牢固地附着于纤维或与纤维 化学结合，使织物不再被水和常用的食用油类所润湿， 这样的工艺称为拒水和拒油整理。
表面组成
碳氟 化合物
碳氢 化合物
暴露的原子团 临界表面张力c/ mN· 1 m —CF3 6 —CF2H 15 —CF2 —CF2— 18 —CF2—CFH— 22 —CH3 22 —CH2H — 31
四、常见的拒水剂和拒油剂
拒水剂和拒油剂是一种具有低表面能基团的化合物， 整理织物时，在织物的纤维表面均匀覆盖一层拒水剂 或拒油剂分子，并由它们的低表面能原子团组成新表 面层，使水和油均不能润湿。 拒水剂：烷基（—CnH2n+1） 拒油剂：全氟烷基（—CnF2n+1） 主要有：吡啶化合物、有机硅类、有机氟类、亚乙 烯胺类等
净洗 烘干
133g/L 80 80 26 至1000
3、拒水拒油涂层

涂层整理： 在织物表面涂覆或粘合一层高分子材料，使其具 有独特的性能。 涂层的工艺方式： 轧挤法、刮刀法、挤塑法、粘合法、喷涂法、浸 涂法 涂层剂：聚四氟乙烯 涂层后使织物具有均匀的微孔，拒水拒油。


六、拒水拒油性能测试
即使在外界水压作 耐水渗透性 用下，也有高抗水 渗透能力
二、拒水和拒油的原理
1、杨氏(Young)润湿方程
LG
γ
SG
γ
SL
γ
γ
LG
LG
cos θ
SG
θ
SL
cos θ
γ
SG
SL
γ
θ= 0 θ> 90
完全润湿
0 <θ< 90 部分润湿
不润湿
SG > SL SG < SL
（2）接触角

θ越大，拒水和拒油性能越好 棉 59 羊毛 粘胶 锦纶 涤纶 腈纶 丙纶 81 38 64 67 53 90 表面粗糙
纤维种类 接触角(°)
鳞片结构
亲水性纤维与水的接触角较小。 疏水性纤维与水的接触角较大。 水在各种纤维表面的接触角都小于90，都能被水部 分润湿。
三、影响织物拒水拒油性的因素
30g/L 70g/L 14.2g/L 10.8g/L 5.4g/L 4.5g/L 至Leabharlann Baidu000
2、拒油整理工艺
有机氟类化合物。 单独使用：原料价较高、拒水效果不够理想。 拒油剂与拒水剂混合使用：不会影响拒油性能，对拒 水效果、耐洗涤和耐干洗性都有提高。 工艺流程： 浸轧 烘干 焙烘 整理液： 有机氟FC-208 Velan PF 乙醇 醋酸钠 水

2、拒水和防水的区别
以疏水性化合物沉积 于纤维表面，织物表 面留有孔隙，空气和 水汽还可透过 以不透水的化合 物充填织物表面 的孔隙，不仅防 水，而且不透气
防水性织物
防水 孔隙 透水汽性 填塞 无到很小 拒水 敞开 小到大
透气性
无到很小
一般较大
可抗小水滴和雨滴的 润湿，但在外界水压 作用下可透水
θ= 180
完全不润湿
2、表面张力

（1） 定义
沿着与表面相切方向垂直作用于表面上任意单位长 度的表面紧缩力。 N/m J/m2
液面为曲面：指向该点的切线方向。
（2）
影响表面张力的因素 ① 与物质种类关系很大： 原因：不同的物质，分子间作用力不同。 金属键、离子键、极性分子 ② 温度 温度 物质膨胀 分子间距离 分子间吸引力
五、整理工艺
1、拒水整理工艺
（1）吡啶类拒水剂----耐久
洗涤30次以上，仍有一定的拒水性能。
维兰PF：硬脂酸酰胺亚甲基吡啶氯化物
纤维素醚
工艺流程： 二浸二轧烘干焙烘 皂洗 水洗 烘干
40℃， 70%轧余率
150℃，3min.
整理液处方：维兰PF 60g/L 乙醇 60ml (接受HCl) NaAc 20g/L 水 至1000
1、织物表面抗湿性测定
5级制 国家标准测试方法 250mL 水（20℃）从漏斗中喷淋
2、织物抗渗水性测定
经调湿的试样在试样夹中，以试样的一面承受持续 上升水压，以表示水透过织物所遇到的阻力，即抗渗 水性。在标准条件下(水是新鲜的蒸馏水或去离子水， 温度为20±2℃或27±2℃，水压上升速率为10±0.5 厘米水柱/分钟或60±3厘米水柱/分钟)，直到有三滴 水珠渗出为止， 以第三滴水珠出现时的水压为准，以厘米水柱表示 之。 测定织物抗渗水性的仪器，一般采用联通管型，试 样受压面积为100厘米2。
r + rs
L
L
△E<0 自发铺展
佛山市丰利来定型厂有限公司拒水产品
佛山市丰利来定型厂有限公司拒油产品
rs- rs r
L
L
液滴达到织物上，是自发润湿铺展，还是成珠状滚 落，与其受力有关，或与体系能量变化有关。
E △E>0 rL + rsL 自发珠 < 缩 rs >
S= -△E= -[( rL + rsL )- rs] = rs – (rL + rsL) >0 铺展 单位表面rs消失， <0 珠缩 rL、rsL形成 铺展系数
1、纤维表面的粗糙度
表面光滑，接触角小；表面粗糙，接触角大。
棉59
> 粘胶38
2、纤维间的毛细管间隙
毛细管空隙和纤维间空隙的小，拒水拒油性好。 适当的组织结构，可以形成自封闭的织物，如棉织物
的水龙带。
3、纤维的化学组成和几何形状
润湿性由固体表面原子或暴露的原子团的性质和堆
集状态决定，与内部原子或分子的性质和排列无关。 气/固界面上低表面能的原子团及临界表面张力
液体能否润湿固体表面，决定于固体的表面张力（SG）
和液－固的界面张力（SL）。
cos θ γ
SG
γ
LG
SL
γ
SG SL
cos
SG SL

LG常数
γ
SG
γ
LG
SL
γ

拒水拒油性能
缺陷：SG和SL不能直接测量。
固体的临界表面张力（c）
E SG LG + SL SG > LG + SL ，自动铺展 c< SL ，不润湿 c> SL ，润湿
20℃时一些液体的表面张力
名称 水 硝基苯
表面张力 /mN· 1 m 72.8
41.8
名称 四氯化碳 丙酮
表面张力 /mN· 1 m 26.9
23.7
二硫化碳
苯 甲苯 全氟庚烷
33.5
28.9 28.4 13.2
甲醇
乙醇 乙醚 －
22.6
22.3 20.1 －
3、拒水和拒油的条件
（1）表面张力
SG’
整理剂降低 纤维表面张 力,使之拒水 或拒油。
水 SL =72×10－5N/cm
油 SL = 15×10－5N/cm
纤维的c 必须小于这两个数值， 才有拒水或拒油效果。一般未 整理纤维难达到这要求。
常见纤维或固体的c及液体的表面张力 纤维或固体的表面张力 c/ mN· 1 m 纤维素纤维 200 锦纶 46 涤纶 43 氯纶 37 石蜡类拒水整理品 29 有机硅类拒水整理品 26 聚四氟乙烯 18 含氟类拒水整理品 10 液体的表面张力 /mN· 1 m 水 72 雨水 53 红葡萄酒 45 牛乳 43 花生油 40 石蜡油 33 橄榄油 32 重油 29 食用油：32～35
3、织物拒油性能测试
用一系列不同表面张力的标准试液来测定，标准试 液为各种烃类。 将标准试液滴在织物表面上，保持一定时间（如 3min），观察其润湿情况，以能在织物表面成珠的 最高级标准试液的级数表示。

拒水拒油条件
织物要不被水或油润湿，根据润湿方程：Cosθ= θ要大，只有使rs变小，而液体的rL无法改变。