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六碳防水对八碳防水的理想替代

2017-02-06 点击:1849 次

六碳防水防油整理剂FUR-616E

1.前言

纺织品的防水防油整理是纺织品常见的重要功能性整理,传统含氟防水剂多为八碳结构,具有良好的化学稳定性和疏水、疏油性,在纺织品三防整理中具有无可比拟的优越性。我国含氟防水剂的年消耗增长率为10%~15%,2010年耗用量已达1.5万吨。然而, 八碳防水剂在其合成过程中可能生成全氟辛基磺酰基类化合物(PFOS)或全氟辛酸铵(PFOA)等化合物,这些化合物极难降解,具有高生物蓄积性和多种毒性,现已逐步被限制使用。

环保型六碳防水防油整理工艺针对市场要求及相应的环保法规而开发,相对于传统八碳防水剂,六碳防水剂不含PFOS、PFOA、甲醛等禁用物质,较容易降解,是环境友好型的整理剂。六碳三防整理在不同织物上均有优良的防水防油效果,其防水防油水平以及耐洗性接近传统八碳防水剂整理效果。


2.整理效果

2.1不同焙烘温度对FUR-616E的整理效果不同

实验中织物浸轧防水剂FUR-616E用量分别为:涤纶6g/L,锦7g/L,棉15g/L,工作液pH6.4(未调工作液pH),在不同温度条件下焙烘60Sec,防水评分见图1


1 不同织物上焙烘温度对防水效果影响

如图1所示,不同织物上,防水效果均随焙烘温度的增加而提高。对棉织物焙烘温度在150℃时已达相当的防水效果,进一步提高焙烘温度,防水性能提高有限。而涤纶和锦纶织物上焙烘温度需要170~180℃才能到达良好的防水效果。

2.2工作液pH值对FUR-616E防水效果影响。

按照1.1整理工艺,调节不同工作液pH,棉焙烘温度为150℃,涤纶为170℃,测试加工后织物的防水性能,结果见图2

2 不同织物上工作液pH对防水效果影响


在棉和涤纶上,工作液pH对防水效果影响较小,而在锦纶上影响非常大,这与锦纶分子结构有关。锦纶为聚酰胺纤维,分子链段中有较多的端氨基,其在工作液pH低于5时,锦纶分子链段带有大量正电荷,影响带阳离子基团的FUR-616E在其表面吸附,故防水效果明显下降。


3.六碳与传统八碳防水剂整理后的防水防油效果对比

整理配方为防水剂2060g/L,交联剂DM-3523用量为防水剂用量的20%, 不调节工作液pH值,纯棉织物浸轧工作液后烘干,棉150℃焙烘90Sec,六碳的防水防油剂FUR-616E和八碳防水防油剂9033对比效果见图3、图4


可以看出,不论采用六碳防水剂还是传统八碳整防水剂整理,两种工艺防水均能做到初始防水100分,防油5级,但六碳防水防油剂用量需增加才能达到八碳产品的效果,且六碳产品耐洗性不及八碳产品。


4.结论


环保六碳防水整理剂FUR-616E可以取代传统的八碳防水剂对各种纤维材料的织物进行防水防油整理加工,应用时焙烘温度和工作液pH值对整理效果有显著影响,需选择合适的工艺条件。达到相同的防水防油效果时,六碳防水防油剂用量要略高于八碳产品,且耐洗性不及八碳氟系产品。

从更长远来看,氟化物的生物降解性仍然不及常规化学品,这也促使无氟防水剂成为行业内开发研究的热点。相比氟系产品,无氟防水剂环保性好、价格低廉,防水效果已经可以达到氟系产品的性能,但没有防油性,在一些高要求的品种上无法替代含氟产品。尽管如此,在单防水面料的加工中,无氟防水剂已经成为市场的宠儿,代表产品如亨斯迈RSH,鲁道夫ECO、德美化工AD-9等。




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