棉織物拒水整理研究現狀及趨勢

薛 璐，王波東

(青島市纖維紡織品監督檢驗研究院，山東 青島，266061)

1 引言

隨著社會的進步，科技的發展，人們生活水平的提高，消費者對紡織品的要求也越來越高。天然纖維紡織品雖具有親膚、吸濕、透氣、環保等優點，但也存在易燃、易滋生細菌、干燥速度慢等問題。棉纖維紡織品作為天然纖維紡織品的重要組成部分，因具有柔軟貼身、吸濕透氣、親膚保暖等優點備受消費者青睞，但其也存在吸濕后不易干燥、易粘在皮膚上造成人體不適、易滋生細菌等問題，因此對棉織物進行拒水整理既有一定的使用價值和經濟價值，也能為拓展天然纖維紡織品應用領域提供參考。

2 棉織物拒水整理研究現狀

棉織物拒水整理一般是通過物理或化學方法降低織物的表面能、改變織物表面的粗糙程度實現，常用的整理方法有覆膜法、涂層法、浸軋法等，常用的整理劑有氟系或硅系整理劑及近年來研究較多的無氟整理劑。

2.1 拒水整理方法

常用的棉織物拒水整理有覆膜法、涂層法、浸軋法等，近年來電子束輻射及等離子體技術在棉織物拒水整理方面也有一定程度的應用。覆膜法是指將具有防水透濕功能的薄膜復合在織物表面，常用的薄膜材料有聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯等。唐琴[1]將真絲、棉機織物和無紡布與聚四氟乙烯微孔薄膜復合，發現覆膜織物的接觸角均在130.5°左右，有較好的防水性， 基布的透氣性與孔隙率成正相關，覆膜織物的透氣性由PTFE膜的透氣性決定。涂層法是指在棉織物表面均勻地涂布一層(或多層)具有拒水功能的高分子化合物，從而使其具有拒水功能。李珂等人[2]將拒水拒油發泡整理液涂覆在滌棉織物，并得出了拒水拒油整理的較佳工藝參數，整理得到的滌棉織物具有單面拒水拒油效果，且其吸濕透氣性未受明顯影響。浸軋法一般采用一浸一軋或二浸二軋后再焙烘的工藝，使拒水整理劑附著在棉織物上。周文雅，施亦東[3]采用硅溶膠和二浸二軋→預烘→焙烘→水洗→烘干的工藝，對棉織物進行拒水處理，處理后的織物接觸角理論值為160.7°，實際為137.24°，具有拒水效果。電子束輻射整理技術是利用輻射能量引發小分子整理劑彼此之間及與織物之間的反應從而使整理劑附著在織物上。翁雨晴等人[4]采用電子束輻射技術，將改性二氧化硅(V-SiO2)和丙烯酸十八酯(SA)協同接枝到棉織物表面，整理后的織物靜態水接觸角由143°提高到152°，拒水性能較好。等離子體整理技術是指用等離子體處理織物，使拒水整理劑接枝或附著在織物上，從而賦予織物拒水功能。沈麗[5]研究發現采用六氟丙烯等離子體對織物進行處理后，親水性的織物如棉、麻、絲綢等的接觸角明顯提高，可達130°以上。

2.2 單一拒水功能整理

目前，對棉織物進行單一拒水功能整理的研究較多。鄭君紅等人[6]合成了含有全氟烷基的甲基丙烯酸酯類聚合物并將其用于棉織物的疏水整理，制備的超疏水棉織物與水的接觸角在160°以上，經5次水洗或50次摩擦后仍能保持超疏水性能。姚盼盼，邢彥軍[7]通過微波加熱的方式得到Al2O3，并用其對棉織物進行處理，處理后的織物再用硬脂酸整理，即可得到超疏水棉織物，發現整理棉織物的拒水性能隨溶膠中鋁含量的增加而提高，隨硬脂酸濃度的增加略有增大。任清慶，趙濤[8]使用棕櫚油和2，2，2-三氟乙醇合成了棕櫚油改性含氟拒水劑，經該拒水劑整理的棉織物的接觸角隨整理液質量濃度增大而增加，當質量濃度為40 g/L時，接觸角最大為125.2°，得到的最佳整理工藝為乙醚為溶劑，棕櫚油改性含氟拒水試劑濃度40 g/L，二浸二軋，100℃預烘40 min，170℃焙烘3 min。

2.3 多功能整理

對棉織物進行單一的拒水功能整理，逐漸不能滿足人們對功能紡織品越來越高的要求，因此進行多功能整理，使棉織物兼具拒水/阻燃、拒水/拒油、拒水/抗菌等多種功能，已成為現階段的研究熱點之一。薛朝華等人[9]使用Pyrovatex CP new阻燃整理劑和AG-950疏水整理劑，對棉織物進行疏水阻燃同浴整理，經優化整理工藝整理的棉織物具有良好的阻燃性和超疏水性，其極限氧指數可達34.2%，并且經過20次標準洗滌后，阻燃效果無明顯變化。錢海洪等人[10]利用細乳液聚合法合成了四碳短鏈含氟丙烯酸酯細乳液，考察了其對棉織物的拒水拒油整理效果，發現在最佳工藝下棉織物對水、橄欖油和十六烷的接觸角分別為160°、154°、135°，洗滌30次后，棉織物對水、橄欖油和十六烷的接觸角仍分別高達145°、133°、113°。閻琳等人[11]首先將銀離子和殼聚糖絡合，再使用季銨鹽陽離子表面活性劑1227對其改性，制得了載銀殼聚糖-1227復合抗菌劑，然后使用拒水拒油整理劑TG-5543和載銀殼聚糖-1227復合抗菌劑對棉織物進行復配整理，得到了具有良好抗菌性及拒水拒油性的棉織物。

3 棉織物拒水整理研究趨勢

棉織物拒水整理目前存在含氟整理劑對環境和人體健康存在危害、整理后的棉織物部分服用性能下降等問題。

3.1 無氟拒水整理

棉織物拒水整理多使用含氟拒水整理劑，但含氟拒水整理劑不易降解，會對人體健康和生態環境造成很大危害，因此開發無氟類拒水整理劑將是今后重要的研究趨勢之一。王少飛等人[12]采用九種無氟拒水劑對棉織物進行拒水整理，通過測試分析無氟拒水劑的粒徑分布、拒水整理棉織物的表面形態、靜態接觸角和耐水洗性能，發現無氟拒水劑乳液粒徑為150 nm～400 nm時，乳液分散均勻；整理后棉織物的靜態接觸角均在140°以上；水洗過程中，部分棉織物表面的拒水膜受到破壞，導致拒水性能下降。董晶等人[13]以甲基丙烯酸十八酯為單體，過氧化苯甲酰為引發劑，乙醇為溶劑對棉織物進行疏水整理，整理后的織物疏水效果明顯提高，接觸角可達132.5°。譚淋等人[14]以正硅酸乙酯為前驅體，乙醇和水為溶劑制備了硅溶膠預縮體對棉織物進行疏水整理，通過分析預縮體制備、硅烷偶聯劑添加、低溫烘干工藝，發現在優化工藝條件下，整理后棉織物水接觸角可達152.1°，同時棉織物的力學性能也有一定程度提高。

3.2 提升服用性能

經拒水整理的棉織物，其服用性能可能有一定程度下降。李珂等人[15]分別使用BAYGARD.FD8三防整理劑和Repellent Sms整理劑對20/80 滌/棉混紡織物進行拒水、拒油整理，發現整理后織物的強力有一定程度下降。由于拒水整理劑大多采用涂層法或浸軋法復合到棉織物上，因此會對棉織物的透氣性和柔軟性造成一定影響，導致服用舒適性下降。因此棉織物拒水整理的研究重點方向之一是在保證棉織物拒水性能的基礎上，盡可能地使其服用性能不受影響，兼顧功能性與舒適性。

4 結語

棉織物拒水整理拓寬了棉織物的使用范圍，提高了其經濟價值，滿足了市場日益增長的對功能性紡織品的需求，具有廣闊的應用前景。但其目前存在對環境有一定危害，服用性能有所降低等問題，因此加快環保型拒水整理劑的研發，優化工藝、配方提升拒水整理棉織物的服用性能等，將是今后的研發重點。