紡織染整后處理

1、前言紡織品涂層整理劑又稱涂層膠，是一種均勻涂布于織物表面的高分子類化合物。它通過粘合作用在織物表面形成一層或多層薄膜，不僅能改善織物的外觀和風格，而且能增加織物的功能，使織物具有防水，耐水壓，通氣透濕，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。早在二千多年前，古代中國人民就已經(jīng)把涂層膠用于織物表面，那時多為生漆、桐油等天然化合物，主要用于防水布的制作。時至近代，出現(xiàn)了性能優(yōu)越的多種合成聚合物類涂層膠。最初的產(chǎn)品存在只防水而不透濕的缺陷，涂層織物使

2、用時有悶熱感，舒適性差。為了改善涂層膠的通氣透濕性，自70年代以來，科研人員通過對涂層膠化學結(jié)構(gòu)的改性和變換涂層加工方法等手段研制出了一系列防水透濕型織物用涂層膠。近年來，功能型涂層膠和復合型涂層膠也有了較大的發(fā)展。涂層膠的分類方法很多，按化學結(jié)構(gòu)分類主要有：1.聚丙烯酸酯類（PA）；2.聚氨酯類（PU）；3.聚氯乙烯類（PVC）；4.有機硅類；5.合成橡膠類(如氯丁橡膠)。此外，還有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白質(zhì)類。

3、目前主要應用的是聚丙烯酸酯類和聚氨酯類。按在使用上采用的介質(zhì)不同分為溶劑型和水系型兩種，溶劑型具有耐水壓高，成膜性好，烘燥快，含固量低等優(yōu)點，但同時又有在織物上滲透性強、手感粗硬，毒性大、易著火，需要溶劑回收裝置、且回收費用高的缺陷。與溶劑型相比，水系型無毒、不燃、安全，成本低、不需回收，可制造厚涂產(chǎn)品，有利于有色涂層產(chǎn)品的生產(chǎn)，涂層親水性好；其缺點是耐水壓低，烘燥慢，在長絲織物上粘著較難。按涂層工藝及焙烘條件不同又有干式涂層膠和濕式涂

4、層膠，低溫交聯(lián)涂層膠和高溫交聯(lián)涂層膠之分。干式和低溫交聯(lián)涂層膠因其涂層工藝簡單，焙烘溫度低，省力節(jié)能，它們是未來涂層織物發(fā)展的趨勢。2.聚丙烯酸酯涂層膠（Polyacrylate簡稱PA）聚丙烯酸酯類織物涂層膠是目前常用的涂層膠之一，它有下列優(yōu)點：耐日光和氣候牢度好，不易泛；透明度和共容性好，有利于生產(chǎn)有色涂層產(chǎn)品；耐洗性好；粘著力強；成本較低。其缺點是：彈性差，易折皺；表面光潔度差；手感難以調(diào)節(jié)適度。最初的聚丙烯酸酯類涂層膠屬于單純防

5、水型產(chǎn)品，通過幾十年的發(fā)展，目前的品種不僅具有防水透濕，阻燃等多種功能，而且還有低溫節(jié)能的特色。聚丙烯酸酯類涂層膠一般均由硬組分（如聚丙烯酸甲酯等）和軟組分（如聚丙烯酸丁酯等）共聚而成。聚丙烯酸酯涂層的主要單體有丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等，為了提高其防水性能，必要時可加入丙烯酰胺和丙烯腈，聚合引發(fā)劑一般用過氧化物（如過硫酸鉀等）。2.1防水涂層整理劑此種聚丙烯酸酯類涂層整理劑最初多為溶劑型產(chǎn)品，其粘著性和耐水性極佳。為

6、了提高膜的強度，常加入外膠聯(lián)劑，此類具有代表性的品種是大日本油墨公司的Criscoat系列涂層整理劑及其助劑。其適合加工柔軟的薄織物，與防水劑拼用一次，即可獲得較高的拒水和耐水壓效果。但溶劑型產(chǎn)品含有大量的有機溶劑如甲苯、醋酸乙酯等，使用時容易造成環(huán)境污染或發(fā)生火災，且溶劑回收費用高。溶劑型涂層整理劑合成方法主要有兩種，一種是懸浮聚合，所得產(chǎn)品的分子量較高；另一種是溶液聚合，所得產(chǎn)品的分子量低。為了克服溶劑型產(chǎn)品的缺點，水系型的聚丙烯酸

7、酯類涂層整理劑應運而生。水系型的又分為乳液類，非皂乳液類和水溶類三種。乳液類分子量為10500萬，粒子直徑0.050.2微米，含固量一般為4060%。由于采用乳液聚合法，聚合時加入少量復合乳化劑，由于乳化劑的存在，在融結(jié)成膜過程中，一部分被擠至膜與織物之間界面，從而削弱了與織物的粘結(jié)強度，使產(chǎn)品的耐水壓受到一定堿要水解。PU涂層劑按組成分類有：聚酯系聚氨酯；聚醚系聚氨酯；芳香族異氰酸酯系聚氨酯；脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介質(zhì)

8、分為溶劑類和水系類[2]。3.1溶劑型PU涂層膠溶劑類PU具有良好的強伸度和耐水性，但毒性大，易燃燒。從組分上來說，它還分為雙組分類和單組分類。雙組分產(chǎn)品由預聚物和交聯(lián)劑組成，預聚物是將異氰酸酯與低聚多元醇反應生成的末端為羥基的預聚物。交聯(lián)劑則是含有多個（三個以上）異氰酸酯基的化合物。在涂層整理時，預聚物與交聯(lián)劑反應，形成熱固狀薄膜，賦予紡織品優(yōu)良的性能。此類產(chǎn)品有大日本油墨公司的Crisvon7367SL。單組分產(chǎn)品為線狀結(jié)構(gòu)，有無定

9、形區(qū)也有結(jié)晶區(qū)，是熱塑性的。單組分產(chǎn)品由端異氰酸酯基（—NCO）的預聚體經(jīng)擴鏈而成。產(chǎn)品如國內(nèi)的AR1401，國外的有大日本油墨公司的Crisvon2016EL，2116EL。Bayer公司的Impranil系列。溶劑型PU涂層膠大多使用DMF，或甲苯與異丙醇的混合物作為溶劑。為了達到防水透濕的效果，溶劑型涂層整理劑一般采用濕法涂層工藝加工織物。3.2水系型PU涂層膠水系型又分為水溶性和水分散型兩種。水系PU用于織物涂層整理，量大面廣，

10、如日本的Superflex系列，德國的Imperanil水分散系列。水系PU成膜性好，并有較好的防水性。ElastronCT7C52均為水系PU，用于防水透濕涂層。水分散型PU可制成非離子，陰離子和陽離子分散液。水分散型PU對酸堿敏感，在酸的存在下，陰離子PU將凝聚，而陽離子PU不耐堿。水系PU涂層膠最初采用轉(zhuǎn)相乳化法制造，但產(chǎn)品中含有乳化劑，對粘著性、強韌性和耐水性產(chǎn)生不良影響。為了解決這個問題，20世紀80年代后期，自乳化型水系涂層

11、膠逐漸增多，其主要原理是在聚合物鏈上引入適量的親水基團，在一定條件下自發(fā)分散形成乳液。水系PU涂層膠通常用于干法涂層。為提高涂層產(chǎn)品的耐水性、柔軟性和耐久性，應進行前、后防水整理。PU大分子中含有大量的極性基團，分子間力很強，導致其具有優(yōu)良成膜性，能夠在織物上形成堅韌而耐久的薄膜，拒水性良好，它還具有一定透濕性。其原因是：一方面PU中的極性基團或親水基團，如—OH，—NHCOO—，—SO3H，—COOH等的“化學階梯石”[9]作用，使水

12、蒸氣分子沿著階梯從高濕度一側(cè)遷移到低濕度一側(cè)；另一方面PU由軟段和硬段組成，分別形成結(jié)構(gòu)中的無定性區(qū)和結(jié)晶區(qū)，由于無定性區(qū)分子鏈比較松散，結(jié)構(gòu)不緊密，水分子容易進入，并遷移和擴散，從而達到透濕的目的[1]。3.3PU乳液改性為了提高乳液及膜性能，擴大應用范圍，需要對PU乳液進行適當?shù)母男浴Ｄ壳?，改性的途徑大致可分為四類：⑴改進單體和合成工藝；⑵添加助劑；⑶實施交聯(lián)；⑷優(yōu)化復合[10]。其中尤以復合乳液的研究最為活躍。4.有機硅（聚硅氧烷

13、）類涂層膠20世紀70年代，有機硅類涂層整理劑開始發(fā)展。DowCning公司推出了Syleoff23等涂層整理劑，此外，Bayer公司，Wacker公司以及日本的信越公司均開發(fā)出聚硅氧烷類紡織品涂層整理劑產(chǎn)品。聚硅氧烷類化合物的主鏈由硅氧鍵連接而成，而硅原子上又接有烷基，苯基等構(gòu)成的側(cè)鏈，故其具有半無機半有機的高分子結(jié)構(gòu)。構(gòu)成聚硅氧烷主鏈的Si—O—Si鏈的鍵角較大，原子與原子之間的距離較長，具有較大的自由度。此外，Si—O鍵長達0.1