滌綸是紡織用化學(xué)纖維中產(chǎn)量大的一個(gè)品種。近年來(lái)除用于仿真絲薄型服裝面料外，還用于帳篷、高性能清潔布、汽車(chē)、飛機(jī)等內(nèi)裝飾布及地毯、沙發(fā)面料、墻布、鞋面等其紡織產(chǎn)品向功能化、智能化方向發(fā)展。一些經(jīng)過(guò)特殊整理的新型紡織品還能提供各種優(yōu)異的功能。滌綸織物的防水透濕及拒水拒油整理就是其中之一≈

1防水與透濕整理

防水性和透濕性可以從織物結(jié)構(gòu)和加工方式上取得一致，水汽分子的直徑一般為4×10-4mm，雨滴的直徑通常10-2mm，只要織物中孔隙的直徑控制在水汽分子可通過(guò)而水滴不能通過(guò)的范圍內(nèi)便可起到防水透濕的作用。

在人體、衣服、環(huán)境三者形成的體系中存在濕與熱的傳遞。濕的傳遞方式有兩種：出汗發(fā)散（液相傳遞）和無(wú)感蒸發(fā)排泄（氣相傳遞），人體隨環(huán)境和活動(dòng)狀態(tài)及穿著衣服的不同，在人的皮膚周?chē)霈F(xiàn)的人工氣候，其相對(duì)濕度為50%，舒適溫度為32℃，織物的透濕性與纖維的種類(lèi)!織物的結(jié)構(gòu)和織物的整理等密切相關(guān)，當(dāng)服裝內(nèi)側(cè)的溫度高于外側(cè)時(shí)，在織物兩側(cè)就存在一個(gè)壓力梯度，在它的作用下，水蒸汽分子能通過(guò)織物細(xì)密通道，與外界進(jìn)行熱濕交換滌綸的防水透濕織物主要有如下三種

（1）經(jīng)拒水整理的高密織物

緊密型防水織物是利用改變織物結(jié)構(gòu)而達(dá)到防水透濕的目的，此類(lèi)織物是早研制成功的防水透濕織物。其依據(jù)為：水汽在紗線空隙之間簡(jiǎn)單的擴(kuò)散;纖維束之間的毛細(xì)管傳遞;在單根纖維之間的擴(kuò)散∀現(xiàn)在的緊密型防水織物,大多采用超細(xì)聚酯纖維為原料,此類(lèi)織物中,纖維之間、紗線之間緊密排列,使織物在不進(jìn)行拒水整理的情況下,?耐水壓達(dá)104～105Pa,同時(shí)纖維紗線之間形成毛細(xì)管,由于毛細(xì)管效應(yīng)的存在,能很好地傳輸水蒸汽,緊密型織物的優(yōu)點(diǎn)在于制備工藝簡(jiǎn)單,主要是紗線和絲纖度的變化,制成的衣物懸垂性好,透濕性佳,但該類(lèi)織

物耐水壓較低?大大限制了其應(yīng)用范圍。

（2）層壓織物

層壓織物又稱(chēng)粘貼薄膜型防水透濕織物,是把功能性膜粘貼到織物上.按所用的功能性膜可分為三類(lèi):微孔膜、致密親水膜、微孔親水結(jié)合膜、粘合劑在此處也起到很重要的作用.粘合劑主要有兩種:透濕型,可連續(xù)涂層;不透濕型,只能以網(wǎng)點(diǎn)式粘合；不至于破壞透濕性，此類(lèi)織物成功、著名的是美國(guó)W.L.Gore公司的Gor-Tex織物,它是利用聚四氟乙烯微孔膜與織物復(fù)合而成.由于該微孔膜的制備需要特殊的設(shè)備與工藝,產(chǎn)品加工難度大,成本高,成衣價(jià)格貴,其柔軟性,懸垂性不令人滿意.

(3)涂層織物

涂層法是指織物直接或間接地進(jìn)行涂層，使織物具有防水性，透氣性是通過(guò)產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)或使其具有親水性而得到的。它可以分為微孔涂層法!親水性涂層法!微孔親水結(jié)合法三種類(lèi)型，涂層織物的生產(chǎn)工藝的成本較低，親水性涂層以水為溶劑，成本低，污染少，親水性涂層可按傳統(tǒng)工藝進(jìn)行∀但涂層法以有機(jī)溶劑體系為主，溶劑回收設(shè)備費(fèi)用較高，且易造成環(huán)境污染?？椢锿繉犹幚砗?，懸垂性和柔軟性變差，防水耐久性差，附著牢度差。

2滌綸織物的拒水!拒油整理及其發(fā)展情況

拒水整理的目的是阻止水對(duì)織物的潤(rùn)濕，利用織物毛細(xì)管的附加壓力，阻止液態(tài)水的透過(guò)但仍然保持了織物的透氣透濕性能。拒水整理織物首先用于生產(chǎn)軍服、防護(hù)服，現(xiàn)在已廣泛用于制作運(yùn)動(dòng)服、旅行包、旅行裝、帳篷、鞋面等。國(guó)內(nèi)，國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)這類(lèi)面料的需求正在逐年增加。

根據(jù)潤(rùn)濕理論分析，水的表面能比較高，為7.6MJ/M2.拒水材料的表面能必須比此值小,油類(lèi)的表面能一般20-40MJ/M2,拒油材料的表面能必須比此值小.,油的潤(rùn)濕能力遠(yuǎn)大于水,所以,拒油的物質(zhì)一定拒水,而一般的滌綸織物,表面能遠(yuǎn)大于水和油的表面能,因此,為了使滌綸織物拒水拒油,就要在其表面涂一層低表面能的材料..硅橡膠的表面能約為25MJ/M2，是比較理想的拒水材料，氟樹(shù)脂的表面能約為5MJ/M2是比較理想的拒油材料，

2拒水!拒油整理劑在滌綸織物拒水拒油整理中的應(yīng)用

由拒水拒油整理的機(jī)理看出，在滌綸織物表面吸附一層物質(zhì)，使其原來(lái)的高能表面變?yōu)榈湍鼙砻妫涂梢垣@得具有拒水效果的織物，且表面能愈小效果愈好。

國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用的拒水劑主要有以下幾種：?

1）石蠟-鋁皂類(lèi)；2）吡啶季銨鹽類(lèi)；3）羥甲基三聚氰胺衍生物；4）硬脂酸鉻絡(luò)合物；5）有機(jī)硅型；6）氟烷基樹(shù)脂類(lèi)，前五類(lèi)拒水劑有共同弱點(diǎn)：不拒油!、不防污、耐洗性差

近年來(lái)，含氟化合物在織物拒水!拒油!防污整理方面的應(yīng)用正在發(fā)展中。在紡織品拒水加工中，?氟烷基化合物的實(shí)用化是在20世紀(jì)50年代，早由美國(guó)杜邦公司進(jìn)行氟聚合物織物拒水拒油整理的嘗試，并率先發(fā)表了以四氟乙烯乳液作為織物拒水拒油整理劑的專(zhuān)利，以后美國(guó)3M公司又研制開(kāi)發(fā)了以全氟羧酸鉻的絡(luò)合物為主要成分的織物整理劑,但很快被性能更好的含氟丙烯酸酯形成的聚合物所取代,并用于織物拒水拒油整理.推出的商品為SCOTCHGARD,而后杜邦的Teflon.!旭硝子的Asdhigard,大金工業(yè)株式會(huì)社的Unidyne,瑞典的TexCOTE等相繼問(wèn)世.這些含氟拒水劑具有拒水、拒油性、而且不損害纖維原有的風(fēng)格,因此得到迅速普及推廣，成為當(dāng)今拒水劑的主流。

國(guó)外早將有機(jī)氟樹(shù)脂運(yùn)用于尼龍、滌綸、滌∕棉、棉等織物的拒水拒油整理報(bào)道較多，國(guó)內(nèi)在拒水性方面研究也有一些報(bào)道。

2．2荷葉效應(yīng)在滌綸織物拒水拒油整理中的應(yīng)用

近30多年來(lái)，德國(guó)科學(xué)家通過(guò)掃描電鏡和原子力顯微鏡對(duì)荷葉等2萬(wàn)種植物的葉面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，揭示了荷葉拒水自潔的原理。并申請(qǐng)了專(zhuān)利，根據(jù)荷葉效應(yīng)(Litus-efffect)原理,德國(guó)科學(xué)家已經(jīng)研制成功具有拒水自潔的建筑物表面涂料,而且從1999年開(kāi)始上市銷(xiāo)售具有同樣性能的屋瓦也于2000年底上市銷(xiāo)售,具有荷葉效應(yīng)的服裝也正在研制中.由于荷葉效應(yīng)具有廣闊的應(yīng)用前景,并具有很高的商業(yè)價(jià)值,所以關(guān)鍵技術(shù)和原理都申請(qǐng)了專(zhuān)利,并嚴(yán)格保密。

荷葉效應(yīng)的秘密主要在于它的微觀結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu),而不在于它的化學(xué)成分.Holloway于1994年對(duì)荷葉等植物的表面化學(xué)成分進(jìn)行了分析.所有植物表面都有一層表皮,表皮將植物與周?chē)h(huán)境隔開(kāi).所有植物的表皮主要成分都是埋置于多元酯母體內(nèi)的可溶性油脂,因此,植物的表皮都具有一定的拒水性.經(jīng)過(guò)對(duì)2萬(wàn)種植物表面進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，具有光滑表面的植物都沒(méi)有拒水自潔的功能，而具有粗糙表面的植物，都有一定的拒水作用。在所有的植物中荷葉的拒水自潔作用強(qiáng)，水在其表面的接觸角達(dá)到160.4°，除了荷葉外，芋頭葉和大頭菜葉的拒水自潔作用也很強(qiáng)，水在其上的接觸角分別達(dá)到160.3°和159.7°，水在各種常用纖維表面上的接觸角如表1所示

表1各種纖維與水的接觸角

從表1中可看出,不同的測(cè)定者,數(shù)據(jù)是有差異的.但從總體上看,沒(méi)有一種纖維使水在其表面的接觸角大于90°,所以常用紡織纖維都不具有拒水能力.當(dāng)然,更不具有拒油的能力,

通過(guò)研究荷葉效應(yīng)的拒水自潔原理可知,具有高度拒水自潔的織物必須具備如下條件:1)首先應(yīng)使纖維表面具有基本的拒水性能(即水在其表面的接觸角大于90°.可以通過(guò)納米技術(shù)、等離子體處理技術(shù)和涂層浸軋技術(shù)達(dá)到.如:利用高溫下有機(jī)過(guò)氧化物等分解形成自由基,引發(fā)自由能較低的含硅或含氟的有機(jī)單體.2)對(duì)滌綸織物表面接枝改性.使織物具有粗糙的表面,雖然織物表面本身是非常粗糙的,但這種粗糙結(jié)構(gòu)是以纖維為小單位,遠(yuǎn)大于納米結(jié)構(gòu)的要求,拒水自潔織物表面的粗糙應(yīng)是纖維表面的粗糙,該粗糙應(yīng)達(dá)到納米級(jí)水平.

因此,利用仿生學(xué)原理?將荷葉效應(yīng)原理,應(yīng)用于滌綸織物的拒水拒油整理中,將可以研制出一種超強(qiáng)的拒水透氣紡織品.

3發(fā)展前景

荷葉效應(yīng)能夠在理論上突破常規(guī)的拒水材料研制思路,將降低材料的表面能和產(chǎn)生微觀結(jié)構(gòu)的粗糙度結(jié)合起來(lái),使織物的拒水、拒油性能提高,并使織物具有良好的透氣性.

美國(guó)科學(xué)家H.C.Von Baeyer認(rèn)為,荷葉效應(yīng)在織物拒水拒油整理方面應(yīng)用的研究成果具有廣闊的應(yīng)用前景.超強(qiáng)拒水透氣織物,首先可用在高科技領(lǐng)域中,例如:用于現(xiàn)代軍事和戰(zhàn)爭(zhēng)的服裝,除了遮風(fēng)擋雨,可在惡劣的潮濕環(huán)境中,使戰(zhàn)士們保持干爽舒服,而且可以防止有毒液體的侵入.隨著某些血液傳播疾病在世界范圍內(nèi)的肆虐橫行,可用作保護(hù)醫(yī)務(wù)人員不受血載病菌侵害的醫(yī)用(血液)屏障織物.可用作生物保護(hù)服,更可制作民用的風(fēng)雨衣和體育服裝.所以滌綸作為化學(xué)纖維中的大品種及其具有的優(yōu)良性能,利用荷葉效應(yīng)對(duì)其進(jìn)行拒水

拒油的差別化處理?將可研制出一種超強(qiáng)的拒水透氣的滌綸紡織品,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、民用等各方面.擴(kuò)展閱讀：https://www.yingjietex.com/product/Polyester-Yard-Dye-OXFORD-Fabric.html
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