國產非離子C6防水防油劑的應用

趙 凱，涂偉文，李寶洲

［福可新材料（上海）有限公司，上海 201600］

紡織印染行業是我國發展最早且具有國際競爭力的傳統優勢產業之一，但又具有高耗能、耗水特點。作為工業廢水排放大戶，行業年廢水排放量約占全國工業廢水排放量的17%～20%［1］。鑒于水資源日益枯竭，水價持續上漲，環保政策不斷施壓的背景，印染企業不得不想方設法實現水資源利用率最大化。

中水回用是近年來印染企業最常用的方法之一，使用回用水加工可以有效減少水耗和生產成本。然而，我國的中水回用技術起步較晚，印染行業廢水回用率僅10%左右［2］。經過處理的印染回用水仍會殘留染料、助劑、電解質等雜質，pH 呈堿性、硬度偏高也是回用水的主要特點［3］。這些不利因素不可避免地會在防水加工時影響防水劑的穩定性以及防水效果。此外，有些印染企業為了進一步減少使用水資源，選擇縮減面料的后道清洗工序，未能充分清洗去除面料上的浮色、助劑、堿、鹽等雜質，為防水加工帶來更大的不便［4-5］。

C8 防水劑由于長鏈氟化物的先天性能優勢，在使用回用水加工或處理清洗不充分的面料時可發揮較好的防水效果。隨著國際對PFOA、PFOS 或其衍生物的限制使用［6］，C8 防水劑退出市場，C6 防水劑成為主流。但由于氟碳鏈較短，其防水效果、加工持續性、助劑并用性、面料通用性和適用性普遍不如C8 防水劑，在回用水加工或處理清洗不充分的面料時，防水效果明顯下降［7］。此外，在陰離子雜質較多的加工環境下，防水劑穩定性也受到破壞，導致乳液粒徑變大，在加工織物表面聚集而不能均勻吸附，從而產生防水斑，導致布面疵點。

出于穩定分散和增強與纖維吸附作用力的目的，大部分防水防油劑都是陽離子或弱陽離子性［8］，然而，由于離子性的沖突，回用水中或面料上殘留的陰離子雜質會對陽離子C6 防水防油劑的性能產生極大的干擾。因此，非離子C6 防水防油劑是更優選擇，其乳液穩定性、防水性能、加工持續性、抗陰離子干擾性的研究也一直是業內的開發方向和研究熱點。

福可新材料（上海）有限公司運用先進的梯度復合技術，自主開發了性能優良的非離子C6 防水防油劑SG-6653N。本文對其抗陰離子干擾性、加工持續性、低濃度初期防水效果、耐洗性進行研究，并與知名進口品牌非離子C6 防水劑產品A、產品B 以及國產競品C 進行對比。

1 實驗

1.1 材料

織物：滌塔夫190T（灰色），滌塔夫290T（淺藍），滌塔夫380T（黑色），尼絲紡380T（銀色），春亞紡300T（藍色），仿記憶75D（軍綠色），滌棉65/35（灰色）。藥品：非離子C6 防水防油劑SG-6653N［福可新材料（上海）有限公司］，非離子C6 防水劑A、B、C（市售），陰離子分散劑K（市售）。

1.2 儀器

Rapid 高溫定形機，Rapid 臥式氣動小軋車，噴淋式沾水性能測試儀，Whirlpool標準縮水率測試機。

1.3 整理工藝

一浸一軋（防水劑X，軋車壓力2.5 kg/cm2，車速6碼）→170 ℃焙烘40～60 s（化纖40 s，滌棉60 s）→室溫回潮→測試。

1.4 測試

防水性能：參考AATCC 22—2017《拒水性：噴淋試驗》測定。

防油性能：參考AATCC 118—2002《拒油性：碳氫化合物的阻抗測試》測定。

洗滌方法：參考AATCC 135—2014《織物經家庭洗滌后的尺寸變化》測定。

2 結果與討論

2.1 抗陰離子干擾性

配制10 g/L 防水劑溶液，分別添加5～30 g/L 陰離子分散劑，靜置24 h 后觀察反應情況，并測試整理面料的防水效果。

由表1 可知，SG-6653N 和其他3 只C6 防水劑均未與陰離子助劑發生明顯反應，這是由于非離子性使其具有良好的耐陰離子穩定性。但陰離子助劑多為親水性物質，烘干后不能揮發，甚至浮于防水劑成膜表面，增大織物的表面張力且降低防水劑的成膜連續性，導致防水效果變差。

不同非離子C6 防水劑在不同面料上防水效果的抗陰離子干擾性見圖1。

圖1 不同非離子C6 防水劑在不同面料上防水效果的抗陰離子干擾性

由圖1 可以看出，SG-6653N 在滌塔夫380T、尼龍380T、仿記憶75D 和滌棉面料上的防水效果均具有較好的抗陰離子干擾性，這是由于SG-6653N 采用梯度復合技術，在與陰離子助劑并用時能更好地遷移至纖維和其他助劑或雜質表面，保證較好的防水效果；進口品A 在滌塔夫380T、尼龍380T 和仿記憶75D上的抗陰離子干擾性較好，但在滌棉上較差；進口品B 在4 種面料上的抗陰離子干擾性均相對較差；國產品C 在滌棉上的抗陰離子干擾性較好，但在尼龍380T 上較差。

2.2 加工持續性

防水劑的加工持續性對印染廠有重要意義，將直接影響生產成本。以春亞紡300T（單位面積質量70 g/m2）為例，分別配制4 g/L 防水劑SG-6653N、進口品A、進口B及國產品C整理液60 mL，將樣布（20 cm×20 cm）在液槽中充分浸泡后，向液槽內擠壓樣布的剩余液體，放入定形機焙烘，依次處理12 塊樣布，測試其防水效果。由于不同防水劑與纖維間的吸附作用不同，隨著整理面料數量增加，整理液濃度下降程度不一，加工持續性不同。在連續整理過程中，防水效果下降趨勢越平緩，防水劑加工持續性越好。

由圖2 可知，SG-6653N 的防水加工持續性稍好于進口品A，明顯優于國產品C 和進口品B。

圖2 不同非離子C6 防水劑在春亞紡上的防水加工持續性

進口品B 在整理至第5 塊面料時，防水效果明顯下降，且后續整理的面料防水等級均為0 分；國產品C 在加工至第8 塊面料時，防水效果較差，至第10 塊面料時防水等級降為0 分；進口品A 前9 塊面料的防水效果較好，在加工第12塊面料時防水等級也降為0分；SG-6653N 在連續加工時防水效果下降趨勢較平緩，加工至第12 塊面料時仍具有較好的防水效果，這是因為SG-6653N 具有特殊的分子結構和良好的非離子性，防水成分可以較為均勻緩和地吸附于纖維上，具有很好的加工持續性。

2.3 低濃度防水防油效果和面料通用性

由表2 可以看出，進口品A 在各面料上均具有較好的低濃度防水效果，但防油效果較差；進口品B 雖然具有較好的防油效果，但在各面料上的防水效果較差，尤其是高支高密的化纖面料（滌塔夫380T 和尼龍380T）和春亞紡面料；國產品C 的防油效果也較差，且在尼龍面料（尼龍380T 和尼龍塔絲隆）上的防水效果較差；而SG-6653N 在不同纖維以及不同密度的面料上均有較好的低濃度防水效果，且具有較好的防油效果。

表2 不同非離子C6 防水劑在不同面料上的低濃度防水防油效果

SG-6653N 的低濃度防水效果與進口品A 相似，防油效果明顯優于進口品A；防油效果與進口品B 相似，防水效果明顯優于進口品B。由此可見，SG-6653N具有優秀的低濃度防水防油效果和面料通用性。

2.4 耐洗持久性

由圖3 可知，在滌塔夫380T 上，SG-6653N 在未添加交聯劑的情況下，耐洗效果優于進口品A、進口品B 和國產品C；添加交聯劑后，耐洗效果稍差于進口品B，但是仍優于進口品A和國產品C。在尼龍380T上，SG-6653N 的耐洗性能與進口品B 相似，優于進口品A 和國產品C。在仿記憶75D 上，SG-6653N 在未添加交聯劑的情況下與進口品A、進口品B 和國產品C一樣，耐洗性均較差，但是在添加交聯劑的情況下，防水耐洗效果要優于其他3 者。在滌棉面料上，SG-6653N 在未添加交聯劑的情況下耐洗性能與進口品A 和進口品B 相近，稍差于國產品C，但是在使用交聯劑的情況下，耐洗性能優于其他3 者。由此可見，SG-6653N 在不同面料上都具有較好的耐洗性能。

圖3 不同非離子C6 防水劑在不同面料上的耐洗效果

3 結論

（1）國產非離子C6 防水防油劑SG-6653N 具有較好的低濃度防水防油效果、面料通用性、加工持續性以及耐洗持久性，優于或接近于進口非離子C6 防水劑A、B 和國產品C。

（2）國產非離子C6 防水防油劑SG-6653N 具有較好的抗陰離子干擾性，優于或接近于進口非離子C6 防水劑A、B 和國產品C，適用于印染廠的回用水加工。

（3）國產C6 防水劑發展迅速，高性能結合價格優勢，對整個紡織業的發展都具有十分重要的意義。