中紡無氟防水劑CWR-8SX 防水性能研究

張云峰 杜芳 牛振華 張海悅

（紹興中紡化工有限公司 浙江紹興 312000）

1引言

防水整理是用于紡織品、皮革、紙張等比較常見的功能整理。受美國杜邦公司生產的不粘鍋含有可能使人體致癌的有機氟化學品的影響，國際市場上對用于紡織品等行業防水或“三防”整理的有機氟化學品也進行了研究[1]。結果表明，市場上常見的有機氟防水劑C8防水劑含有對人體有害的PFOA（全氟辛酸）、PFOS（全氟辛烷磺酸）、FTOH（氟調聚乙醇）等物質。由于這些物質很難降解，且具有高生物累積性和多毒性，現在已經被逐步限制使用[2]。為解決該問題，一種方案是改變氟碳化合物的碳鏈長度，由八碳鏈轉變為六碳鏈或四碳鏈。此方案雖然在環保性上有所改觀，但不能徹底改變防水劑含氟的狀況。因此誕生了另外一種方案，即使用無氟化合物替代含氟化合物，也就是無氟防水劑。無氟防水劑只能用于單防水，沒有“三防”效果，因此若要做“三防”整理只能選用C6或C8防水劑，C4防水劑相對使用較少。

無氟防水劑較C8、C6和C4防水劑而言，雖比較環保，但又存在其自身缺點。在生產中發現，無氟防水劑目前主要存在色變大、紗線滑移、剝離強度差（涂層或復合的牢度差）、濕進布持續性弱以及有劃痕印等缺點。國內應用較廣的無氟防水劑的代表為杜邦的R3 和德國魯道夫的ECO PLUS。因無氟防水訂單主要是外貿訂單，R3 和ECO PLUS不僅性能突出且有吊牌優勢，所以在市場上應用較廣。由于這兩支產品價格居高，一般企業難以承受其成本。中紡無氟防水劑CWR-8SX 在價格方面有很大優勢，具有更高的性價比及更廣的適用性，對棉、滌、尼龍或其混紡織物都有比較好的防水性能。該產品洗后晾干性能也比較突出，甚至可用于“迪卡隆”水洗要求的防水加工。

2 實驗與測試

2.1 織物

滌綸四面彈、尼絲紡 、純棉紗 卡（128*60/20*16）、 純 棉 紗 卡（108*58/21*21）、 滌 棉 混 紡T/C（133*72/32*32）

2.2 試劑

無氟防水劑A，無氟防水劑B，（無氟防水劑A，無氟防水劑B 均為不同廠家的無氟防水劑），無氟防水劑CWR-8SX（紹興中紡化工有限公司），拒水拒油增效劑FK-L17（紹興中紡化工有限公司），拒水拒油增效劑FK-L23（紹興中紡化工有限公司），滲透劑WDN（亨斯邁化工貿易（中國）有限公司）。

2.3 設備

P-B0 Rapid 橫式軋染機（廈門瑞比精密機械有限公司），R-3 自動定型烘干機（廈門瑞比精密機械有限公司），橫式壓染樹脂機（廈門瑞比精密機械有限公司），Y（B）813 織物沾水度測定儀（溫州市大榮紡織儀器有限公司），Y（B）813T 織物沖擊滲透抗滲水性測定儀（溫州市大榮紡織儀器有限公司）。

2.4 防水整理工藝

按照一定比例配制防水劑工作液，采用浸軋的方式進行防水整理，然后烘干、焙烘、回潮后測試整理后織物的洗前和洗后防水性能。

整理工藝及條件：

浸軋方式 二浸二軋

無氟防水劑 xg/L

烘干溫度 105℃

2.5 測試標準

織物沾水度按照AATCC22-2017《拒水性/淋雨潑水測試》測定。沖擊滲水性按照AATCC42-2017《拒水性/沖擊滲水性測試》測定。

洗滌方法：按照GB/T 8629-2017《紡織品實驗用家庭洗滌和干燥程序》中的A 型洗衣機4N 程序進行，65℃烘箱烘干。其它標準以第三方測試為準。

3 測試結果

3.1 滌綸四面彈實驗條件與結果

3.1.1實驗條件

焙烘溫度170℃，焙烘時間60s，洗后烘干防水效果。

3.1.2 測試結果（見表1）

表1 滌綸四面彈面料實驗結果

結果表明，中紡無氟防水劑CWR-8SX 在滌綸四面彈面料上與同類產品相比，初始防水性能無明顯區別，經三次水洗后烘干，防水效果不僅沒下降，且提升半級。這主要是因為水洗過程將織物表面的表面活性劑等一些殘留助劑去除，使得布面更加干凈，因此防水性能有所提升。若水洗次數過多，則防水效果會有所下降。

3.2 尼絲紡實驗條件與結果

3.2.1實驗條件

焙烘溫度160℃，焙烘時間90s，洗后烘干防水效果。

3.2.2 測試結果（見表2）

表2 尼絲紡面料實驗結果

結果表明，中紡無氟防水劑與市場同類產品在尼絲紡上經3 次水洗，無論是洗前還是洗后防水效果無明顯差異。同時也表明，無氟防水劑整理的尼絲紡織物初始防水效果很難達到100 分。

3.3 純棉紗卡（128*60/20*16）實驗條件與結果

3.3.1實驗條件

焙烘溫度160℃，焙烘時間90s,水洗標準參照日標JIS L1092:2009 方法C，洗后晾干防水效果。

3.3.2 測試結果（見表3）

表3 純棉紗卡（128*60/20*16）面料實驗結果

結果表明，中紡無氟防水劑CWR-8SX 在純棉紗卡（128*60/20*16）上的防水效果與樣品A 無明顯區別，較樣品B 有明顯性能優勢，且滿足該訂單客戶要求。

3.4 純棉紗卡（108*58/21*21）實驗結果

3.4.1實驗條件

焙烘溫度160℃，焙烘時間120s，普通水洗和80℃水溫水洗防水效果。

3.4.2 測試結果（見表4）

表4 純棉紗卡（108*58/21*21）實驗結果

結果表明，中紡無氟防水劑CWR-8SX 與中紡拒水拒油增效劑FK-L17 配合使用，在純棉紗卡（108*58/21*21）上初始防水效果優異，經過20 次普通水洗，甚至80℃高溫水洗后，仍具有良好的防水性能。

3.5 滌棉混紡T/C（133*72/32*32）實驗結果

3.5.1實驗條件

焙烘溫度170℃，焙烘時間90s,淋雨潑水和沖擊滲水性能。沖擊滲水性能是醫用防護服要求的一項重要技術指標。

3.5.2 測試結果（見表5）

表5 滌棉混紡 T/C（133*72/32*32）面料實驗結果

結果表明， 滌棉混紡T/C（133*72/32*32）面料經中紡無氟防水劑CWR-8SX 整理后完全滿足醫用防護服LEVEL1 的指標要求，且根據AATCC42 標準測試，濾紙吸水量遠遠低于標準值。由表5 可見，水洗后AATCC22 的測試性能有所下降，而AATCC42 的測試性能卻有所提高，其主要原因是兩個標準所表征的防水指標不同。AATCC22 表征的是布面拒水性能，而AATCC42 表征的是面料的防穿透性能。經過水洗后，織物表面防水劑形成的防水膜遭到破壞，表面拒水能力減弱，而水洗過程中該織物縮水，經緯向更加緊密，因此防穿透能力增強。

4 結論

中紡無氟防水劑CWR-8SX 在大部分面料上防水效果優異。由于無氟防水劑CWR-8SX 含有交聯劑，因此耐洗效果優異。不僅如此，該款無氟防水劑不僅初始防水效果優異，晾干后防水效果也非常優異。該產品在抗沖擊滲水性方面也有比較好的效果。總體而言，中紡無氟防水劑CWR-8SX 適用范圍廣，防水效果優異，性能穩定，滿足大部分無氟防水訂單需求，是一款比較理想的無氟防水劑。