拒水拒油及防污整理
第五章拒水拒油
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1、铝皂和锆皂 2、蜡和蜡状物 3、高分子树脂类拒水整理剂 （二）耐久性拒水整理 为了使织物具有耐洗涤性、耐干洗性的耐 久拒水性，拒水剂必须能和纤维的官能团 发生化学反应而彼此牢固地结合，从而发 展了反应性拒水剂。
• • • • •
1、脂肪酸的铬络合物 2、吡啶季铵盐类防水剂 3、N-羟甲基化合物类拒水整理剂 （三）其它反应性拒水剂 除了吡啶和羟甲基化合物以外，还有其他 化学反应性拒水剂，以共价键和纤维反应， 并产生耐久性的拒水效果。
第四节 纺织品拒水拒油性能测试
• 一、拒水性能 • （一）拒水级别测试
图5-4 沾水实验
图5-5 标准沾水等级
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（二）耐水压性能测试 （三）织物耐水洗性测试 （四） 织物的透气性测试 二、拒油性能 三、易去污性能
思考题
• 什么是荷叶效应？具有拒水自洁的织物应 具备的条件是什么？
• 二、有机氟拒水、拒油、防污整理 • 含氟化合物不仅具有拒水性，而且对表面 张力低的各种油类还具有拒油性，有机氟 类整理剂与其它整理剂的整理效果比较见 表5-4。
• 总之，这类含氟整理剂与有机硅类和烃类 整理剂相比，在表面活性、拒水性、拒油 性、拒污性、耐洗性、耐热性和耐腐蚀性 等方面有着不可比拟的优点。在防水性方 面，其耐洗性比有机硅防水剂高10倍以上。 由于有机氟化合物可以赋予纺织品以优异 的性能，因此从它问世以来，发展极为迅 速。
• （二）高分子成膜物 • 1、聚丙烯酸类 • 聚丙烯酸类易去污整理剂，能在纤维上形成稳定 而弹性的薄膜，赋予纤维以平滑的表面，从而使 纺织品具有易去污性，另外，其对纤维材料具有 亲和力，因此耐洗性好， • 2、聚乙二醇型 • 聚乙二醇与聚乙二醇对苯二甲酸酯的嵌段共聚物， 也是一种性能优良的易去污整理剂。
防水防油防污防火措施(3篇)
第1篇随着社会的发展和科技的进步，人们对生活质量的要求越来越高，对各种产品的性能要求也越来越严格。
防水、防油、防污、防火是现代生活中常见的防护需求，尤其在建筑、家居、户外活动等领域中，这些防护措施显得尤为重要。
本文将详细阐述防水、防油、防污、防火的具体措施及注意事项。
一、防水措施1. 防水材料（1）防水涂料：防水涂料是一种液体或粉末状的防水材料，涂覆在基材表面后，形成一层防水膜，具有较好的防水性能。
常见的防水涂料有聚氨酯防水涂料、丙烯酸防水涂料等。
（2）防水卷材：防水卷材是一种柔性防水材料，具有良好的弹性和耐久性。
常见的防水卷材有SBS防水卷材、APP防水卷材等。
（3）防水剂：防水剂是一种化学物质，能渗透到基材内部，形成防水层。
常见的防水剂有硅烷防水剂、丙烯酸防水剂等。
2. 防水施工（1）基层处理：在防水施工前，应确保基层平整、干净、无油污、无松动。
如有必要，应进行基层修补。
（2）涂层施工：按照产品说明，将防水涂料均匀涂覆在基材表面，涂层厚度应符合要求。
（3）防水层检查：施工完成后，应进行防水层检查，确保无遗漏、无破损。
（4）防水层保护：防水层施工完成后，应进行保护，避免施工过程中受到损坏。
二、防油措施1. 防油材料（1）防油剂：防油剂是一种化学物质，能渗透到基材内部，形成防油层。
常见的防油剂有硅烷防油剂、氟碳防油剂等。
（2）防油膜：防油膜是一种表面处理技术，能形成一层疏水疏油的保护膜。
常见的防油膜有氟碳防油膜、聚酯防油膜等。
（1）表面处理：在防油施工前，应确保表面干净、无油污、无松动。
（2）防油剂涂抹：按照产品说明，将防油剂均匀涂抹在表面，涂层厚度应符合要求。
（3）防油膜施工：按照产品说明，将防油膜均匀涂覆在表面，形成一层保护膜。
（4）防油层检查：施工完成后，应进行防油层检查，确保无遗漏、无破损。
三、防污措施1. 防污材料（1）防污剂：防污剂是一种化学物质，能渗透到基材内部，形成防污层。
常见的防污剂有硅烷防污剂、氟碳防污剂等。
第四节拒水、拒油和防污整理剂
一浴法来代替。即将铝皂制成分散液，以明胶、聚乙烯醇为保护胶体，之后 又有乳化石蜡和铝皂并用的方法，用石蜡铝皂做拒水剂，价格低廉，工艺简 单，拒水效果好。它的缺点是耐洗涤性差、不耐磨，是一次性的拒水整理。 铝皂虽然不溶于水，但可以溶解于碱性溶液中，故铝皂的耐洗性较差。由于 锆皂的疏水性和耐洗性都比铝皂好，因此以锆盐代替铝盐，可以有效地改善 整理品的耐久性。
•
• 石蜡-铝皂是使用方便、价格低廉的拒水剂，特别适用于不常洗 的工业用布，但它不耐洗涤，不能持久，只有暂时性的拒水效 果。使用锆等稀土元素的化合物代替铝皂，可以提高洗涤性。
• ③高分子树脂类防水整理剂 作为防水剂的树脂，主要是由C11 以上的烷基酚类制成溶液，织物浸渍后干燥，再用甲醛和乙二 醛溶液处理，焙烘后即生成防水性树脂。它的优点是能够沉积 在织物上，赋予织物高度的拒水特性。缺点是处理液带酸性， 在烘干及热处理时，容易使纤维素纤维织物发生脆损；由于处 理液带酸性，容易使印染织物发生变色，采用直接染料染色的 织物尤为严重，久用或经洗涤后，拒水作用陆续丧失。
• 织物拒水整理的历史源远流长，十九世纪初出现了铝皂和石蜡乳液的二浴法 拒水整理工艺，先将织物浸轧用肥皂分散的石蜡乳液，再浸轧醋酸铝溶液。 这种工艺有很好的拒水性，但不耐洗涤，用锆皂代替铝皂可以提高耐洗性。 二十世纪三十年代，出现了一端具有反应性基团的长碳链拒水剂，如羟甲基 硬脂酰胺、十八氨基甲酸酯羟甲基衍生物、烷基醚化二羟甲基脲与长碳链醇 和长碳链酰胺合并使用等。其中最重要的是硬脂酰胺亚甲基吡啶氯化物，其 商品名为著名的Velan PF，由英国ICI公司于1937年推出，可用于耐久性拒水 整理。同一时期还出现了氨基树脂用硬脂酸或十八醇变性，生成长碳链酯或 醚的拒水剂，至五十年代完成商品化，如Phobotex FT、FTS、FTG等。二十世 纪四十年代，杜邦公司的R.K.Iler提出了配价络合型拒水剂，其商品牌号为 Quilon Werner，为硬脂酸或豆蔻酸的铬络合物。但这类拒水剂本身呈深绿 色，限制了它的使用范围。1947～1948年出现的有机硅拒水剂是拒水整理的 重要发展。美国道康宁公司最早指出，含氢有机硅聚合物是织物拒水剂的必 要成分。但聚甲基含氢硅烷整理后的织物手感发硬，需要与有机硅弹性体配 合使用。有机硅类拒水剂用于合成纤维织物效果较好，但用于纤维素纤维织 物上时，耐久性不够，需要加交联剂。有机硅类拒水剂整理织物的耐气候牢 度是其它各种拒水剂所不及的。
功能整理
目的：满足生活、称为 功能整理。
一、拒水、拒油整理
拒水、拒油整理就是用疏水性物质
对织物表面进行处理，降低纤维的 表面能，使织物不易被水和油所润 湿。 所用的疏水性物质称为拒水剂或拒 油剂。
拒水整理与防水整理的区别
拒水、拒油整理后织物的纤维间和纱线间仍 保存着大量的孔隙，仍保持良好的透气和透 湿性，适用于服装面料。 防水、防油剂则是一种能成膜的物质，整理 后在织物表面形成一层不透水、不溶于水的 连续薄膜，赋予织物防水、防油性。但整理 后织物不透气，手感也较粗糙，适用于室外 的纺织品。
覆盖论
热论
阻阴燃论
协同阻燃效应
1.催化脱水论
通过促进纤维的催化脱水炭化和交联，改
变热分解历程和分解产物的比例，减少热 分解产物中可燃性的气体和液体，增加难 燃性固体炭的量来达到阻燃效果的。
适用性
该理论主要适用于纤维素纤维。 含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
2.气相论
通过抑制可燃性分解产物的氧化，干
4.脂肪烃三聚氰胺衍生物类 拒水整理剂
这类拒水剂是三聚氰胺-甲醛树脂
和具有长链结构的脂肪酸、酰胺、 醇的相结合
代表产品
拒水剂703和防水剂AEG。 主要应用于天然纤维及合成纤维的 拒水处理。
5.脂肪酸金属络合物类 拒水整理剂
脂肪酸可以与铬、钛、铝等金属离子络 合而形成脂肪酸络合物，具有拒水性， 其中以铬为最常用。 防水剂CR、防水剂AC都是这类拒水剂。
脂肪长链拒水剂在纤维 表面排列示意
分布状态与拒水的关系
拒水、拒油剂有规则地整齐排列，分子非极 性端基都在外层，拒水、拒油效果好。 拒水、拒油剂在纤维表面的浓度要适当高一 些，尽可能使拒水、拒油整理剂能整齐地排 列在织物的表面。
拒水拒油整理
拒水拒油整理
三、拒水拒油整理原理
▪ 液滴在固体表面上的接触角主要决定于固体和液 体的表面能以及液体与固体的界面能。
▪ 液滴在固体表面上受到下列平衡力的作用，三相 交界点的合力为零。
拒水拒油整理
▪ 纺织品上大多存在接触角滞后现象。 ▪ 造成接触角滞后的原因主要是表面不平和
表面不均匀（即粗糙，包括表面污染）及 表面对液滴吸附所致。
拒水拒油整理
cosθ*=rcosθe
式中的θ*为复合表面的表观接触
角，θ1、θ2分别为两种介质上的 本征接触角，
f1、f2分别为这两种介质在表面 的面积分数。
当其中一种介质为空气时，假设
拒水拒油整理
有机硅拒水整理工艺举例
▪ 浸轧液组成（g）：
甲基含氢硅烷乳液 30
羟基硅烷乳液
70
胺基环氧交联剂 14.2
结晶醋酸锌
10.8
二氯氧化鋯
5.4
乙醇胺
4.5
加水至
1000
整理工艺：
二浸二轧（轧余率70%） 烘干（100-105℃） 焙烘
水洗 皂洗 水洗 烘干
（150-160℃5-7min）
起和蜡质层的共同托持作用,使得水滴不能渗 透,而能自由滚动.
荷叶的自洁原理示意图
拒水拒油整理
荷叶拒水必须具有以下条件： (1)表面材料必须拒水，水在其表面接触角必须大于90 (2)表面必须是粗糙的，而且粗糙程度必须是纳米水平 或接近纳米水平。
拒水拒油整理
▪ 拒水、拒油和易去污整理的本质是在织物表 面施加一层特殊结构的物质，使其高能表面 变为低能表面，以此获得具有拒水、拒油、 易去污效果的织物，且表面能愈小效果愈好。
第三章 拒水拒油整理
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。
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
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。
防水防油助剂,拒水拒油剂,防水防油污整理剂,防水防油防污助剂,皮革拒油拒水剂(0002)
防水防油助剂,拒水拒油剂,防水防油污整理剂,防水防油防污助剂,皮革拒油拒水剂防油防水整理剂HS1100是以纳米含氟高分子材料为主要成分的拒水拒油整理剂，适用于天然纤维、化学纤维，及混纺织物的三防整理。
处理后的织物具有优异的防水、防油、防污的效果；同时赋予织物丰厚的手感，使织物远离各种有害细菌及污染。
HS1100一般采用于浸轧——焙烘工艺，对织物的手感与色泽影响低；且对人体安全，对皮肤无刺激、透气舒适；耐水洗和干洗。
目前广泛应用于雨具、风衣、油田工作服、台布、帆布、帐篷及包装用布等。
多家权威检测机构一致证明: HS1100整理后的织物拒水性可达到90分以上；拒油性可达到4级；无芳香胺残留物；无PFOS和APEO；PFOA的含量＜1ppm。
韩笑防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展中国纺织科学研究院谢孔良【摘要】本文综述了防水、防油、防污多功能后整理技术研究进展，重点讨论了有机氟系列防水、防油、防污多功能整理剂的结构特征、联合增效效应、结构与性能的关系和发展方向，并对今后工作提出了建议。
1.前言根据国内外纺织品的发展趋势和人们生活的需要，技术含量高的多功能产品越来越受人们的重视。
越来越多的纺织品如服装面料、无纺布、装饰用纺织品、地毯、产业用纺织品等迫切要求进行同时具有防水、防油、防污等多功能整理，而又不改变织物在透气、透湿等方面的性能，这方面的后整理已引起人们的关注。
在防水领域里，我国目前使用的防水剂主要有以下几种类型：①石蜡一铝皂，由石蜡、硬脂酸铝皂等配成的乳液②吡啶季胺盐和硬脂酸铬络合物③羟甲基三聚氰胺衍生物④有机硅型防水剂⑤聚醚、聚氨酯系列⑥有机氟系列以上几种防水剂真正起到防水、防油、防污性能而又具特效作用当属有机氟系列，实际上，随着近年来有机氟工业的发展，有机氟精细化学品和含氟功能性高分子材料已经成为新兴氟化学领域的重要分支，含氟织物整理剂是有机氟精细化学品代表之一。
由于有机氟织物整理剂能够赋予织物以优异的拒水、拒油、防污、抗静电等特性，因此这一领域的研究工作非常活跃，本文重点论述这类整理剂的结构特征和研究进展。
纺织品功能整理
第七章纺织品功能整理第一节防水、拒水和拒油整理第二节阻燃整理第三节抗静电整理第四节卫生整理第五节生物整理第六节防污和易去污整理第七节微胶囊整理第八节柔软整理第九节抗皱整理第七章要点第一节防水、拒水和拒油整理拒水拒油原理rθr sr Lr sL表面粗糙拒水拒油条件=r<0 珠缩失，r L、r s L形成常见拒水拒油剂:拒水拒油剂:整理工艺:烘干40℃，70%轧余率150℃，3min.有机硅类拒水剂与有机硅柔软剂混用工艺流程多浸多轧整理液：甲基含氢硅烷乳液30g/L羟基硅烷乳液70g/L胺化环氧交联剂14.2g/L醋酸锌10.8g/L氯氧化锆 5.4g/L一乙醇胺 4.5g/L水至1000拒油整理工艺:整理液：有机氟FC-208 133g/LVelan PF 80乙醇80醋酸钠26水至1000拒水拒油性能测试:第二节阻燃整理纺织品的燃烧性:化、熔融氧化燃烧模式纤维热裂解玻璃化温度（Tg）熔融温度（Tm）热裂解温度（Tp）燃烧温度（Tc）LOI = 燃烧热火焰最高温度需氧指数LOI燃烧骨架效应:阻燃方法二、阻燃机理棉织物在~200℃开始裂解，500℃以上炭化，其间温度分解形成可燃物。
棉阻燃剂涤纶的阻燃机理:气体焦油状物残渣裂解成分30种以上。
产生烟雾火焰反应ROOH RO ROO 2 2 OH + CO CO涤纶阻燃剂MX M + X MX HX + M‘+ HX H OH + HX H 截获H ·、·OH ，阻燃。
阻燃剂:阻燃剂金属氧化物、卤化物硼砂磷酸盐有机磷阻燃剂阻燃剂使用：多种复合，综合效果。
阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理半耐洗阻燃整理耐洗性燃整理工艺：浸轧42、涤纶织物的阻燃整理3、涤/棉混纺织物阻燃整理纺织品阻燃性能测试方法:第三节抗静电整理---摩擦带电序+抗静电方法:-P-ONa OHO抗静电整理剂及其应用: 1、非耐久性抗静电整理剂2、耐久性抗静电剂静电大小的测量:第四节卫生整理卫生整理目的:微生物细菌---原核细胞型真菌---真核细胞型病毒---非细胞型致病性有益型抗菌机制卫生整理剂和卫生整理工艺: 1、有机硅季铵盐抗菌整理剂DC-5700℃）织物增重0.1~1%2、二苯醚类抗菌剂3、芳香族卤化物抗菌剂4、其它抗菌剂卫生整理测试:养基上，隔时检查菌落数，与空白对比。
三防整理剂,四防整理剂,纺织防水剂,亲水易去污整理剂,衣料拒油拒水整理剂,拒油拒水整理剂,防油防水整理剂
PFOS的禁用与含氟防护整理的动向杨栋樑全国染整新技术应用推广协作网原载：第七届全国印染后整理论文集(2008.12);一、问题的由来美国杜邦公司是最早企图利用含氟聚合物赋予纺织品新的防护(拒水、拒油-防污和易去污)功能的尝试，而3M公司(Minnesota Mining Monufactering)则是首先实现含氟共聚物成为防护功能整理(Scotchgard Protector)商品化。
据称：这类防护功能整理剂的开发创意，来源于一个偶然现象。
即在1953年某一天，年轻的化学家Petery Sherman不小心将某种氟化合物液体洒在新买的网球鞋上，随后发现网球鞋在穿用过程中不易被沾污；3M公司对这一发现的现象进行了深入的研究。
由Petery Sherman 和Sam Smith共同研究，终于在1956年研发成Scotchgard Protector商品，此后，其应用范用逐渐向皮革，造纸等领域推广。
由应用含氟化合物的面影响生态环境受到指责的，最早在氟烷烃(即氟利昂)使臭氧层出现空洞，并不断扩大而引起世界各国的极大关注。
从上世纪90年代起，由于禁用氟利昂使家用冰箱的制冷技术逐步向无氟制冷技术方向发展。
进入二十一世纪以来，美国环境保护署基于对环境管理以及对人体键康考虑，中止了全氟辛基磺酸化合物(Perfluorooctane Sulfonates PFOS C8F17SO3-)的生产和使用，并注意到美国杜邦公司生产的不沾锅中，含有可能使人体致癌的有机氟化合物问题。
随后，各国对PFOS的毒理性与生态性进行了深入的研究。
欧洲议会，于2006年12月27日发布"限制全氟辛基磺酸化合物(PFOS)销售及使用的指令"(2006/122/EC)，并重申欧洲议会于2006年10月25日通过的有关PFOS的限量规定，将于2007年12月27日前成为各成员国的国家法律，同时，2008年6月27日起实施。
锦／棉交织物的拒水拒油整理
YC-EEE整理织物各项性能均比较好.2.1.4催化剂质量浓度 由图1~图4可知,加入催化剂氯化镁,可明显改善织物的防 污及易去污效果.对于AG-710,催化剂质量浓度为2
油性.在低质量浓度(20g/L)时,YC-EEE的拒水拒油性较好;在 高质 量浓度(40~60g/L)时,2种整理剂的拒水性相同,而YCEEE的拒油性明显高于AG-71
0.同样,织物的再沾和易去污性也与织物表面的几何结 构、 成膜整理剂的表面状态和性能有关.一般而言,拒油性较好 的织物,表面张力下降比较明显,不容易再沾污,一旦沾污后 去除也
较明显的耐久性.3结论3.1根据优化工艺,AG-710整理剂整 理工艺为质量浓度60g/L,三聚氰胺2g/L,氯化镁2g/L,160℃ 焙烘2.5min;YC-EEE整理
工艺为质量浓度40g/L,三聚氰胺3g/L,氯化镁4g/L,180℃焙 烘1.5min.3.2AG-710整理剂能够赋予织物较好的再沾污和 易去污 性,而YC-EEE整理剂
的拒水拒油性明显优于AG-710整理剂,且具有较好的耐久 性。
alskdfw 北京印花税
锦/棉交织物的拒水拒油整理锦/棉交织物具有坚挺的身骨, 爽滑的手感,又有很好的透气性.用此面料加工的产品穿着 舒适、便于打理,深受消费者的欢迎.织物的拒水、拒油和 防污整理一
直是印染加工的热点之一,所用整理剂主要以氟系树脂为 主.本试验采用2种氟系整理剂YC-EEE和AG-710,比较在锦/ 棉交织物上的整理效果,以进一步提高锦/棉交织物的功能
YC-EEE会发生变化,一部分整理剂可能会阻塞织物的经纬 交织孔隙,导致织物的透气性下降,同时使织物的拒水拒油 性下降.YC-EEE经5次洗涤,能保 持较好的拒水和拒油性
纺织品全氟防水拒油易去污整理剂
4、利用政策打擦边球，争取时间找出合适替代品。 欧 盟现法规没有对PFOA实施限制使用，美国EPA将实 行自主削减计划，2010年减少95%，2015年减少 100%。 所以暂用PFOA替代PFOS相关产品。
进一步调聚四氟乙烯得到全氟烷基碘化物，链长分布从 4-14，一般为6-12，最常见是8-10，也就是拒水和拒 油性最好的碳链。
C2F5I+nCF2=CF2 C2H5(CF2CF2)nI
全氟烷基与碘之间通过亚甲基链隔开，就很容易与亲核 试剂反应。
C2H5(CF2CF2)nI+CH2=CH2 C2F5(CF2CF2)nCH2CH2I –OH C2F5(CF2CF2) nCH2CH2I C2F5(CF2CF2)nCH2CH2OH
这类聚合物以全氟辛烷磺酰氟为原料，先与脂肪胺或 乙醇胺反应，再与丙烯酸或甲基丙烯酸或其他含乙烯 基的单体酯化，然后聚合而成。
(3)全氟辛基醇类丙烯酸酯聚合物的合成 C7H15-
首先将全氟辛酸（PFOA)还原得全氟辛醇，然后与 丙烯酸或甲基丙烯酸酯化，最后进行聚合，有时加入 一些丙烯酸的改性组分作为单体而共聚。
2、纳米材料（如氧化锌）的拒水拒油整理的原理是 基于荷叶自洁作用。在荷叶粗糙的表面上，水珠只是 与荷叶表面乳瘤的部分蜡质晶体毛茸相接触，明显减 少了水珠与固体表面的接触面积，扩大了水珠与空气 的界面，水通过扩大其表面积而获得一定的能量，液 滴不会自动展开，而保持球状体。
3、采用一定聚合度的聚四氯乙烯水乳液，在 160-165 ℃ ，30秒后在纺织品上结膜，具有 防水、拒油性能。
3. 全氟防水抗油整理剂的结构（共聚物）
(1) 组分 I
A.氟碳化合物Rf是提供防水，拒油功能的关键功能， 碳链的长短影响他们的拒水，拒油性，从表看到C7 －C9已经表现出最好的拒水性和拒油性。
含氟拒油拒水防污整理剂,四防整理剂,纺织防水剂,防水防油污整理剂,防污剂
荷叶效应与拒水拒油织物董旭烨（西安市西安工程大学710048）[摘要]：介绍了拒水拒油的基本原理，织物获得拒水拒油性能的途径以及测试织物拒水拒油性能的方法。
[关键词]：拒水，拒油，织物，荷叶效应前言拒水拒油织物是纺织产品不断向高性能、多功能发展的一种功能化织物。
这种织物在服装、装饰、产业等领域应用的重要性已被人们逐渐所认识。
它作为服装既能抵御雨水、油迹、寒风的入侵和保护肌体，又能让人体的汗液、汗气及时地排出，从而使人体保持干爽和温暖。
同时，应用在装饰、产业领域中的具有拒水拒油功能的餐桌布、汽车防护罩等也备受青睐。
因此它具有广阔的发展前景。
1 拒水拒油机理拒水和拒油都是以有限的润湿为条件和前提的，表示在静态条件下，反抗水和油污渗透作用的能力。
因此，要讨论织物拒水和拒油机理，就要从润湿理论出发。
润湿是指水或其他液体在固体表面扩展的过程，当液体在固体表面不能铺展时，在固体表面就呈现一定的形状。
通常用接触角θ来表示液-固界面的特性。
1.1 接触角当液体在固体表面不能铺展时，则液体以一定形状停留于固体表面，由固体表面和液体边缘切线形成一个夹角θ，（见图1-1）这个角称为接触角，用来表示液体对固体的润湿性能。
(a)θ=0°(b)0°﹤θ﹤90°《河北纺织》2006 年第三期专题研究20(c)90°﹤θ﹤180°(d)θ=180°图1-1 接触角从上图所示的接触角大小比较容易判断出润湿状态:当θ＝0°时，液体完全润湿固体，无拒水作用；当0°＜θ＜90°时，液体部分润湿固体，有一定的拒水作用；当90°＜θ＜180°时，固体表面稍被润湿，拒水作用一般；当θ＝180°时，固体完全不被润湿，拒水作用优良。
1.2 临界表面张力液滴在固体表面上受到下列平衡力的作用，三相交界点的合力为零。
液滴在固体表面上的接触角主要决定于固体和液体的表面能以及液体与固体的界面能。
拒水拒油整理
表面张力 /mN·m1
72.8 41.8 33.5 28.9 28.4 13.2
名称
四氯化碳 丙酮 甲醇 乙醇 乙醚 －
表面张力 /mN·m1
26.9 23.7 22.6 22.3 20.1 －
3、拒水和拒油的条件
（1）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）。
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
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 净洗 烘干
整理液： 有机氟FC-208
Velan PF 乙醇 醋酸钠 水
133g/L 80 80 26 至1000
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
表面组成
碳氟 化合物
碳氢 化合物
暴露的原子团
—CF3 —CF2H —CF2 —CF2— —CF2—CFH— —CH3 —CH2H —
临界表面张力c/ mN·m1 6 15 18 22 22 31
/mN·m1
200 水
拒水拒油整理
目录1、内容简介 (3)3拒水作用机理 (4)3.2拒水原理 (5)4、拒水拒油整理剂的种类 (6)4.1铝皂和锆皂 (6)4.2蜡和蜡状物质拒水剂 (6)4.3金属络合物 (7)4.4吡啶类拒水剂 (7)4.5 N一羟甲基化合物拒水剂 (8)4.6有机硅拒水剂 (8)4.7含氟拒水整理剂 (9)4.4.2丙烯酸酯类含氟拒水剂 (10)4.4.3短氟碳链型拒水剂 (11)5影响拒水拒油整理效果的因素 (11)5.1拒水拒油整理剂的结构对整理效果的影响 (11)5.2拒水拒油整理剂的用量对整理效果的影响 (12)5.3整理液pH值对整理效果的影响 (12)5.4 焙烘时间对整理效果的影响 (13)6测试标准及测试参数 (14)6.1拒水级别测试 (14)6.2耐水压性能测试方法 (15)6.3耐水洗测试 (15)6.4织物的透气性测试 (16)7存在的问题及解决方法 (16)7.1存在的问题 (16)7.2、发展方向 (16)7.2.1短氟碳链型拒水剂 (16)7.2.2含氟和其它表面活性剂的复配 (17)7.2.3含硅氟化物拒油整理剂的开发 (17)7.2.4纳米技术应用 (17)参考文献： (18)拒水拒油整理1、内容简介本文主要介绍了拒水拒油整理，分析了拒水拒油整理的现状，讲述了整理机理，以及一些拒水拒油整理剂。
同时分析了影响该整理的工艺因素，最后进行了性能测试方面的介绍。
提出了以后发展的方向。
2、拒水整理的发展和研究现状所谓的拒水拒油整理就是织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂,改变纤维表面的组成,并以物理、化学或物理化学的方式与纤维结合,使织物不再被水或常用油类(如食用油、机油等)所润湿,所用整理剂被称为拒水剂或拒油剂拒水拒油整理剂实际上就是一种表(界)面活性剂,而表(界)面活性剂是一大类化合物,具有在界面上富集、显著改变界面性质的特点。
为满足特殊环境下作业的要求,拒水拒油整理纺织品的发展越来越迅速。
纺织品功能整理 ppt课件
熔融温度（Tm）
热裂解温度（Tp）
燃烧温度（Tc）
ppt课件
16
需氧指数LOI
纺织品燃烧需氧指数（限氧指数）：LOI
指在N2、O2混合气体中，纺织品保持烛状燃烧
所需O2的最小体积分数。
LOI =
O2 N2+O2
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7
三、整理工艺
1、吡啶类拒水剂----耐久 维兰PF：
工艺流程：
150℃，3min.
二浸二轧
40℃，70% 轧余率
烘干 焙烘 皂洗 水洗
整理液处方：维兰PF 60g/L 乙醇 60ml
(接受HCl) NaAc 20g/L 水 至1000
烘干
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有机硅类拒水剂
含氢硅氧烷：-Si-H ，反应、交联成膜，为改善手 感，与端羟基有机硅混用。
截获H ·、 ·OH， 阻燃。
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24
3、阻燃剂
阻燃元素
Ⅲ：硼、铝 Ⅳ：钛、锆 Ⅴ：氮、磷、锑 Ⅶ：氯、溴
耐久型 阻燃剂 非耐久型
无机 有机
阻燃剂使用：
金属氧化物、卤化 物
多种复合，综合效果。
硼砂-硼酸 磷酸盐
有机磷阻燃剂
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25
三、阻燃整理工艺
1、棉织物的阻燃整理
不耐洗阻燃整理：
硼砂:硼酸:磷酸氢二铵= 7:3:5 或 5:5:1 织物浸轧烘干，增重10~15%即有效。
对纺织品的服用者产生医疗作用，如皮肤病治愈 等。
防止纺织品被霉腐菌降解。
在抗菌同时与人体接触织物安全、无毒性。
含氟拒油拒水防污整理剂,三防整理剂,防水防油防污助剂,防水整理剂,拨水拨油加工剂
防油防水整理剂HS1100是以纳米含氟高分子材料为主要成分的拒水拒油整理剂，适用于天然纤维、化学纤维，及混纺织物的三防整理。
处理后的织物具有优异的防水、防油、防污的效果；同时赋予织物丰厚的手感，使织物远离各种有害细菌及污染。
HS1100一般采用于浸轧——焙烘工艺，对织物的手感与色泽影响低；且对人体安全，对皮肤无刺激、透气舒适；耐水洗和干洗。
目前广泛应用于雨具、风衣、油田工作服、台布、帆布、帐篷及包装用布等。
多家权威检测机构一致证明: HS1100整理后的织物拒水性可达到90分以上；拒油性可达到4级；无芳香胺残留物；无PFOS和APEO；PFOA的含量＜1ppm。
韩笑防水透湿织物的研究进展杨晓红南通纺织职业技术学院【摘要】介绍了防水透湿织物的种类及其加工方法，探讨了其防水透湿的机理，对防水透湿加工的发展趋势，尤其是聚氨酯的应用作了分析。
【关键词】防水透湿涂层聚氨酯随着纺织加工技术的发展，防水透湿织物成为一种新型高档纺织品，它集防水、透湿、透气、挡风、保暖于一体，这类服装穿在身上，既能防雨防风，又能排汗透气，穿着舒适，因外称之为"可呼吸织物"(breathable)。
人们在日常生活中，需要接触水，进行室外活动或工作，这样就对服装提出了防水，能抵御雨水和风寒的要求，但同时对其透气、透湿性也有一定的要求。
人体在静止状态下，每小时排出60-70ml的汗液;在运动状态下每小时排出500ml汗液(对应于织物透湿量为0.7-1.2kg/m2·24h):而剧烈运动时，每小时排出的水分高达1000ml(1.9kg/m2·24h)。
如果汗液不及时散发，潮湿度增大，既产生潮闷之感，又会造成大量的热量散失。
防水透湿织物就是这样一种织物，能自动调节透湿性，使体内排出的汗液及时散发至外界，同时又能够抵御外界水的穿透和寒风的侵袭，从而起到透湿保暖的作用，使人体感觉非常舒适。
防水透湿织物首先被开发用在军服、防护服的生产上，现在已广泛用于运动服、旅行包、帐篷等的制造。
衣料拒油拒水整理剂,含氟拒油拒水防污整理剂,易去污整理剂,三防整理剂,亲水易去污整理剂,吸水速干整理剂
1 前言自本世纪初人造纤维工业化生产以来，至今化纤已占了纺织纤维中的五成以上。
其中，涤纶产量又占了化纤产量的一半以上，因此涤纶是纺织用化学纤维中左右全局的最大一个品种。
近年来，随着涤纶细旦、超细旦纤维的迅猛发展，除了在仿真丝薄型服装面料方面应用广泛之外，用于装饰和产业方面，如：帐篷、高性能清洁布、汽车，飞机等内装饰布、地毯、沙发面料、墙布等也愈来愈广泛。
而随着科学技术的发展，纺织产品向功能化、智能化方向发展，已成为未来纺织品发展的主要趋向，同时，随着人们生活水平的提高，对纺织品除了传统的坚牢、耐用等力学性能要求外，各种舒适性能、外观性能和特殊性能等越来越受到重视。
一些经过特种整理的新型纺织品能给人们提供各种优异的功能，从而满足特殊用途的要求，涤纶织物的防水透湿及拒水拒油整理就是其中之一[4]。
2 防水与防水透湿整理2·1 防水性织物的防水性是指织物阻抗水分子透过的性能。
传统的处理方式是在织物的表面涂上一层不透水的涂层，如聚氯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯类树脂等，以消除其透水性，此类方法过去应用较多，但却并不是解决问题的最好方法，因为这种涂层不能透过水蒸汽，它限制了人体汗液蒸发后的散发，并使水汽冷凝在织物的内表面，穿着很不舒服。
2·2 防水透湿机理防水性和透湿性表面上似乎是矛盾的，但从织物结构和加工方式上可取得一致。
水汽分子的直径一般为4×10-4µm，雨滴的直径通常为102µm 。
所以只要织物中孔隙的直径控制在水汽分子可通过而水滴不能通过的范围内，便可起到防水透湿的作用。
织物要阻止水的渗透，取决于织物表面能的大小及水滴对织物表面的接触角Q，当Q大于等于90时，织物的临界表面张力小于水的临界表面张力，织物可以被水润湿。
但由于织物具有芯吸性(毛细管效应)，不能阻止水滴的渗透，所以要进行适当的防水整理，使织物的表面能低于水，同时由于水的内聚力的作用，水滴呈珠状，从而使织物具有防水性能。
拒水拒油及防污整理
高温时会释出吡啶而形成十七烷基纤维素醚。 为了避免在反应中释出的盐酸对纤维素纤维的损伤作用。用醋酸 来代替盐酸与十八烷醇起作用得到十八烷基氧甲撑吡啶醋酸 酯．它与纤维素起反应得到十八烷基氧甲撑纤维素醚。
为了避免在反应中释出的盐酸对纤维素纤维的损伤作用。用 醋酸来代替盐酸与十八烷醇起作用得到十八烷基氧甲撑吡啶 醋酸酯．它与纤维素起反应得到十八烷基氧甲撑纤维素醚。
拒水剂外观为清澈透明或稍带绿色的浓稠液体，阳离子性。 合成工艺路线为：三氧化铬、盐酸、异丙醇→还原→络合→冷却 →混合→成品 CR可用于棉麻丝毛以及合纤织物的拒水整理，也可用于玻璃纤 维、皮革、纸张的拒水整理。这种整理耐多次干洗和水洗(低于 45℃ )，属透气性防水、此外兼有柔软、透气、防霉、防污及不 “粉化”的特点。
拒水整理
根据拒水耐洗涤性，可将拒水整理分为非耐久、半耐久和耐久性 整理。 按标淮方法洗涤， 耐久性防水：洗涤30次以上，仍有一定防水效果， 半耐久性防水：耐洗5－30次； 非耐久性防水：耐洗5次以下。
非耐久性拒水整理
石蜡金属盐法：最适用且加工方便的是石蜡铝皂法，分为一 浴法和二浴法 一浴法： 将醋酸铝和石蜡肥皂乳液混在一起使用。为避免破乳发生沉 淀，在乳液中要预先加入保护胶体，如明胶等
纤维素 OH
+
N OH37C18 纤维素
+
C5H5 H3C
COO
-
+
CH3COOH
+ C5H5N
WH37C18ONH H2N W
OH37C18
O
+
与羊毛反应得到：
OH37C18
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半耐久性拒水整理
含锆盐的拒水剂处方(g/L) 硬蜡(熔点90℃) 石蜡 软蜡 二氯化锆 甲酸 63 63 32 100 120
组分同样含有高熔点的蜡和石蜡。在石蜡乳液中加人的锆化合物 通常为二氯化锆。 锆盐代替铝盐可提高拒水的耐久性是由于蜡和石蜡的粒子被形成 的氢氧化锆吸收的量增加，同时氢氧化锆对纤维系纤维有较好的 亲和力。
石蜡铝皂法拒水剂处方(g/L) 石蜡 醋酸铝 烧碱 松香 明胶 甲醛 硬脂酸 60 55 11 20 15 10 5
工艺流程：二浸二轧(拒水液20～30g/L，轧 液率100％)→烘干→成品 轧液温度35～40℃ 配制拒水浆液时，先将松香、硬脂酸、明胶 及烧碱等混合，加热至60～70℃，注人熔融 石蜡，不断搅拌至充分乳化。最后将乳液徐 徐加人已溶好的醋酸铝溶液中，充分搅拌均 匀，加水到配制液量。
拒水整理
根据拒水耐洗涤性，可将拒水整理分为非耐久、半耐久和耐久性 整理。 按标淮方法洗涤， 耐久性防水：洗涤30次以上，仍有一定防水效果， 半耐久性防水：耐洗5－30次； 非耐久性防水：耐洗5次以下。
非耐久性拒水整理
石蜡金属盐法：最适用且加工方便的是石蜡铝皂法，分为一 浴法和二浴法 一浴法： 将醋酸铝和石蜡肥皂乳液混在一起使用。为避免破乳发生沉 淀，在乳液中要预先加入保护胶体，如明胶等
LS L cos s s LS cos L
在拒水整理中，可将液体(水)的表面张力看做是常数，因此，液 体能否润湿固体表面，决定于固体的表面张力(γs )和液－固的 界面张力(γls)。 从拒水要求来说，接触角越大越有利于水滴的滚动流失，也就是 说γs －γls越小越好。由于γs和γls，实际上几乎不能直接测 量。所以通常普遍采用接触角或来直接评定润湿程度。 接触角并非润湿的原因，而是其结果，因此有人采用固体的表面 能来预测某液体在该固体上的润湿性能。由于固体表面张力几乎 无法测量，为了了解固体表面的可润湿性，有人测定它的临界表 面张力（接触角恰好为0°时该液体的表面张力，可采用外推法 求得）。 临界表面张力虽然不能直接表示该固体的表面张力，而是表示了 γs －γls的大小，却能说明该固体表面被润湿的难易。
拒水拒油及防污整理
虞波
学习要求
掌握接触角、临界表面张力等基本概念 理解拒水拒油整理的原理、工艺， 了解拒水拒油整理剂的种类及特点。 理解防污整理的机理，了解防污整理剂的种类及特点。
拒水拒油整理的发展历史
20世纪50年代，美国3M公司合成了丙烯酸全氟烷基酪聚合物乳液， 率先推出了商标为“Scotchgard”的拒水拒油整理剂。具有一定的 拒水拒油性，但存在着价格昂贵、耐久性差等缺点。 20世纪60年代，含氟聚合物的研究和应用在美国与日本得到了进 一次的发展，通过引入共聚单体来降低价格，改善耐久性。 20世纪70年代以后，随着氟有机化学的发展，一些新型的含有亲 水基，如季铵盐、聚氧乙烯链段及羟基等的含氟丙烯酸类单体相 继出现，使含氟聚合物不仅具有拒水拒油性，而且还有防污和抗 静电性能。为新一代拒水拒油整理剂的问世提供了必要的条件。 目前，国际上生产含氟聚合物类拒水拒油整理剂的厂家较多，主 要有旭硝子、杜邦概念
拒水:以疏水性化合物沉积于纤维表面，织物表面留有孔隙，空 气和水气还可透过。 防水:以不透水的化合物充填织物表面的孔隙，因此，既防水又 不透气。经橡胶涂层的织物是防水的实例。 拒水和防水的主要差异在于前者在水压作用下，有较高的透水性 并可透水气。当水压较高时，拒水而不防水的织物可以透水。 防水是一种夸大的说法，因此目前更多的是用“不透水”代替 “防水”概念。
表面张力
掉下来的一滴水或其他液体，有形成球形的倾向，因为水或液体 表面有一种“力”，称为表面张力，有使液滴保持最小面积的作 用。
液体的表面张力产生的原因： 在液体表面，也就是在液-气界面上的 水分子与在液体中的水分子所受的作用 力是不同的，因为前者在接触空气的一 边所受到的气体的作用力比溶液内的分 子对它的吸引力要小得多，这样便产生 了向下的拉力，造成液体表面有收缩的 趋势，形成表面张力。
拒水拒油的原理
拒水拒油是以有限的润湿为条件的，表示经处理的织 物在不经受任何外力作用的静态条件下，对抗液体油 污渗透作用的能力但毛细管作用和液滴的重力作用除 外。 织物拒油性评定:将油滴滴于织物上，观察抗油渗透的 能力。通常应用一系列表面张力γlv均衡降低的烃类同 系物来测定织物的拒油性。在试验时，将能保留于织 物表面上表面张力最低的烃类化合物来表示该织物的 拒油性能。 织物拒水性评定:有各种不同的动态和静态测试方法， 通常以在一定试验条件下，织物对拒水的润湿和渗透 能力来表示。
织物会产生拒水性的原因：织物中纤维的表面性能发生变化的 缘故。一滴液体滴在固体表面上，由于液体和固体的表面张力 (可分别用γl和γs表示)以及液一固间的界面张力(γls)相互作 用的结果，会形成各种不同的形状(从圆珠形到完全铺平)。
A点受有3种力的作用, 满足下列方 程：
θ称为接触角 当θ＝180°时，液滴为圆珠状、是一种理 想的不润湿状态， 当θ＝0°时，液滴在固体表向铺平，为固 体表面被液滴润湿的极限状态。
临界表面张力概念，对于预测对抗某种液体润湿拒水整理品的化 学性能相当有用。 水具有高表面张力(72.0×10-5N/cm，25℃)，因此，用临界表面 张力为30×10-5N/cm左右的疏水性脂肪烃类化合物，或用γl为 24×10-5N／cm的有机硅整理剂，可具有足够的拒水性。 拒水性脂肪烃油表面张力为(20～30)×10-5N/cm，必须应用含氟 烃类整理剂才能使其纤维的临界表面张力降低到l5×10-5N/cm以 下。 当整理剂使纤维的临界表面张力降低到脂肪烃油的表面张力以下 时，整理品既有拒水性，也具有拒油的性能。 整理品的初始拒水性并不是选择拒水剂的唯一标准，耐干洗和耐 湿洗涤性能、耐磨性、耐沾污性、应用的方便性及其成本都是必 须考虑的重要因素。