织物防水喷雾 防水防油性能的研究 含氟与无氟的差别对比

一、防水喷雾应用的必要性

随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的功能性织物应运而生,其中防水织物占据重要地位,主要应用于冲锋衣裤、户外服装、餐桌 布、布艺沙发以及地毯等。但该类织物在实际使用和洗涤过程中,由于外界作用力的影响,织物表层的防水拒油的效果会慢慢地减弱甚至消失, 此时需要使用防水剂对其进行修复整理,恢复防水效果。这样子就需要可以方便携带的防水喷雾。

二、防水喷雾(含氟和无氟)

使用防水剂可以在织物纤维表面形成一层保护膜,让水、油等液体在织物表面形成圆球,无法渗透入纤维,减少不易水洗的衣物被污染的机会, 减少干洗次数,延长衣物使用寿命。目前,常用的防水整理剂主要分为氟碳类有机聚合物和有机无氟类聚合物。尽管氟碳类防水剂具有优秀的拒水防油效果,但含有PFOS、PFOA或其衍生物,对人体健康存在潜在危害,生物降解性差,环保安全性差,加之其对织物手感也有影响。相比之下, 对人体和环境安全的无氟类防水剂则是新的研究热点,更易被消费者接受。

三、防水喷雾防水防油性能对比试验

3.1 实验方法:

模拟法:选取大小材质相同的白色餐用棉纸 巾,一分为二,备用(一半滴水,另一半滴油)。 需要空白对照。水中加入水溶性明兰色素,增强可观察性。待测试样装入50mL塑料喷雾瓶内,备用。 纸巾(或布片)平铺在实验台上并做好标记; 用待测试样距离纸巾(或布片)10~15cm进行均匀喷涂(须提前在水槽中按压喷头,待喷雾均匀后再使用),待纸巾(或布片)浸湿,静置约10min; 后用吹风机热风档吹干纸巾(或布片),晾置约 1h。用滴管距离纸巾(或布片)10cm处滴水,观察并记录纸巾(或布片)表面上水的状态并拍照。

3.2 实验过程:

3.2.1 无氟防水喷雾(棉布测试)

备注:试样a和f为自制无氟防水喷雾;试样t为国外知名品牌的无氟防水喷雾。

将无氟试样a、f、t应用在实际的纯棉布上,热风吹干后,从上至下依次分区域滴加水、 辣椒油、红酒,探究布料表面抵御污渍的效果。结果如下图所示:

由上图可得出:三组无氟试样处理的棉布对辣椒油均没有防拒性。试样f有防水性和较弱的防红酒性。试样a和t均表现出良好的防水、防红酒性。所以使用自制的无氟配方a处理布片, 能赋予布料表面良好的防水性能,与国外市售品t的效果相当。

3.2.2 无氟防水喷雾(聚酯布测试)

将无氟试样a、f、t应用在实际的聚酯布上,热风吹干后,从上至下依次分区域滴加水、 辣椒油、红酒,探究布料表面抵御污渍的效果。结果如下图所示:

由图12可得出:三组无氟试样处理的聚酯布对辣椒油均没有防拒性。试样f在聚酯布上对红酒没有任何防御性表现。试样a和t均表现出良好的防水、防红酒性,且比在棉布上的效果更好。所以使用自制的无氟配方a处理布片, 能赋予布料表面良好的防水性能,与国外市售品t的效果相当。

3.2.3 含氟防水喷雾(棉布测试)

备注:试样g和k为自制含氟防水喷雾;试样p为国外知名品牌的无氟防水喷雾。

用试样g、k、p喷雾处理纯棉布,热风吹干后,从上至下依次分区域滴加水、辣椒油、红酒, 探究布料表面抵御污渍的效果,见图13示

观察图13可以发现:三种含氟试样处理的棉布均表现了拒油防红酒性能。试样k处理的棉布上的防水性弱,拒油性弱于其他两组试样,防红酒性相差不大。试样g和p均有良好的防水、拒油、防红酒性能,二者效果相当。因此,使用自制的含氟配方g处理布片,可以使布料表面具有良好的防水拒油功效。

3.2.4 含氟防水喷雾(聚酯布测试)

用试样g、k、p喷雾处理纯聚酯布,热风吹干后,从上至下依次分区域滴加水、辣椒油、红酒, 探究布料表面抵御污渍的效果,见图14示

观察图14可以发现:三种含氟试样处理的聚酯布均表现了拒油防红酒性能。试样k处理聚酯布不能防水,拒油性弱于其他两组试样,防红酒性相差不大。试样g和p均有良好的防水、拒油、防红酒性能,二者效果相当。因此,使用自制的含氟配方g处理布片,可以使布料表面具有良好的防水拒油功效。

3 结论

1、本研究 道的无氟防水剂整理织物后, 可赋予棉和涤纶织物良好的防水性能。与市售的无氟产品相比,气味更缓和,使用时舒适度更好

2、本研究优化的含氟防水剂,对棉和涤纶织物整理后可实现其良好的拒水防油性能。与市售的水基型含氟产品相比,不含有害挥发性有机化合物(VOCs),无刺激性气味,不对使用者造成不适感

3、尽管目前无氟防水剂的拒水防油功效还不能与氟碳类拒水防油产品相提并论,但是相比于氟系防水剂,无氟防水剂不含氟利昂,不含生物降解性差的全氟辛酸铵、全氟辛烷磺酰基化合物,不易在生物体内沉积,在环保方面更具优势,符合可持续发展的理念。

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