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聚丙烯酸酯整理剂处理涤纶织物的耐酸碱性能研究

发布时间:05-10 10:12   来源:印染在线  点击:   发表评论

纺织品的耐酸和耐碱整理是一种功能性整理,其整理效果是使织物在一定时间内不被酸碱液滴透过,从而保护人体免受酸碱的腐蚀。其防护原理应用了拒水拒油整理的原理,即通过织物表面涂层能降低液滴在织物表面停留时间,增强织物的耐酸碱效果[1]。

聚丙烯酸酯树脂对涤纶织物具有优良的黏接性,成膜透明且较薄,能有效降低织物表面张力,具有一定的耐酸碱性能,同时使经处理的涤纶织物很好地保持了织物原有的风格,具有良好的拒水拒油性能[2]。纳米拒水拒油整理剂的防酸碱原理是通过纳米特殊的微结构构造出粗糙表面,产生巨大的比表面能,获得有较大接触角的疏水状态[3]。这里主要对比研究了柔软剂、增稠剂和聚丙烯酸酯树脂整理剂用量对涤纶织物耐酸碱整理效果的影响,从而得出最佳配方。在此基础上,结合耐水性测试,研究耐酸碱处理对涤纶织物透气性能的影响。

1·试验部分

1.1材料及仪器

涤纶机织物,织物参数见表1;用乳液聚合法自制聚丙烯酸酯树脂整理剂;自制纳米拒水拒油整理剂(纳米二氧化硅稳定悬浮液);化学试剂、柔软剂、增稠剂为市售。电热恒温鼓风干燥箱,家用双缸洗衣机,电子天平,YG461数字透气量仪等。

1.2试验流程

坯布→刮刀涂刮聚丙烯酸酯树脂整理剂→烘干(80℃,30 min)→刮刀涂刮纳米拒水拒油整理剂→烘干(80℃,30 min)→烘焙(160℃,3 min)→洗前测试→洗涤→洗后测试。

1.3测试

耐久性测试:洗衣机洗涤,水温(40±3)℃,洗涤液质量浓度2 g/L,浴比1∶30(布与水的质量比)。

耐酸和耐碱性测试:分别用30%盐酸、80%硫酸、40%硝酸、30%氢氧化钠溶液,按照GB24540—2009《防护服装酸碱类化学品防护服》[4]标准中的测定方法,对织物进行酸碱透过时间。

透气性测定:取坯布及经最佳丙烯酸酯整理剂配方整理的试样,在YG461数字透气量仪上进行织物透气率测试,布样尺寸为30 cm×30 cm。仪器参数设置为φ3.0,压差为100 Pa,透气面积为20 cm×20 cm。

2·结果与讨论

2.1不同配方的聚丙烯酸酯整理剂整理织物的耐酸碱性

按照试验流程处理涤纶织物,整理剂加入部分添加剂,有如下3种不同的聚丙烯酸酯整理剂:整理剂A,含增稠剂和柔软剂;整理剂B,含柔软剂但不含增厚剂;整理剂C,含增稠剂但不含柔软剂。在树脂整理剂和纳米整理剂用量相同的情况下,对比3种不同配方的耐酸碱性能。这里固定聚丙烯酸酯树脂用量为布质量的40%,纳米拒水拒油整理剂用量为布质量的8%。

增稠剂和柔软剂都对处理后的涤纶织物的耐酸碱效果有不同程度的影响。与整理剂A相比,整理剂B对硝酸的防护效果较弱,但对碱的防护效果较好;而整理剂C对硝酸的防护效果比整理剂B更弱,但对盐酸的防护效果最好。

按耐洗性能测试标准进行洗涤,测试结果由表2可以看出,洗后织物对酸和碱的防护效果均有所降低。综合考虑以上数据,发现整理剂A和B的耐酸碱性及耐洗性能均优于整理剂C。因此可以得出,增稠剂对树脂整理剂的耐酸碱效果较差,柔软剂的效果较好;但增稠剂可提高整理剂黏度,因此添加柔软剂的同时可适当降低增稠剂的用量,整理剂仍具有很好的防护效果。

2.2聚丙烯酸酯整理剂用量对织物耐酸碱效果的影响

聚丙烯酸酯整理剂用量为布质量的20%、40%、60%、80%、100%,并按试验流程整理涤纶织物后进行织物酸碱透过性测试,结果如表3所示。

从表3可看出,在耐酸碱方面,当整理剂的用量为布质量的20%以上时,织物洗前耐酸碱性就可以达到国家一级标准[4],即酸或碱液透过时间>3 min;但对于洗后织物,只有当织物上整理剂质量分数达到60%或以上时,酸碱透过时间才可以达到一级。从手感来看,整理剂用量越大,手感越差,用量超过布质量的80%时,手感较差。考虑既保证效果又节约成本,故选择整理剂用量占布质量的60%~80%之间为宜。

2.3耐酸碱整理对涤纶织物透气性能的影响

选用含有柔软剂和少量增稠剂的聚丙烯酸酯整理剂,用量为布质量的60%、70%和80%,并按试验流程整理织物,测试其洗前的织物透气性能,测试3次取平均值,测试结果如表4所示。

由表4可以看出,经整理后的织物透气性较未整理织物下降较小。

3·结语

(1)采用聚丙烯酸酯树脂涂层结合纳米拒水拒油剂的复合整理工艺路线,使经整理的涤纶织物有很好的耐酸碱效果。当树脂整理剂用量为布质量的60%以上时,织物耐酸碱透过时间≥3 min,即能达到国家防护服装面料的一级标准。

(2)经对比试验,增稠剂对树脂整理剂的耐酸碱作用较小,而柔软剂效果较好,同时考虑树脂的黏度太低不利于涂层整理,所以在添加柔软剂的同时可适量使用增稠剂。

(3)经耐酸碱整理后效果良好的涤纶织物的透气率下降率在2.5%~11.4%范围内,对织物的透气性能影响较小。

参考文献

[1]吴建华,华载文,王忠霞.耐久性防酸防碱防水透湿涂层布的研究[J].印染,2000,26(11):30-3

[2]汪多仁.丙烯酸系乳液涂层整理[J].产业用纺织品,2001,19(8):38-39.

[3]刘吉平,郝向阳.纳米功能复合材料[M].北京:国际工业出版社,2003.

[4]GB 24540—2009防护服装酸碱类化学品防护服[S].


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