1. 前言

    市場(chǎng)對(duì)服裝面料內(nèi)在功能性的需求，加快了印染行業(yè)對(duì)綠色、環(huán)保多功能紡織面料的研發(fā)工作。全棉織物的三防+阻燃整理、三防+免燙樹脂整理、三防+硬挺整理和三防　易去污整理等復(fù)合型多功能整理面料應(yīng)運(yùn)而生。

    紡織面料的綠色環(huán)保，要求含氟防水防油防污劑不含PFOS和PFOA，整理后的織物耐洗性好；全棉織物耐久阻燃整理后，甲醛含量低于75ppm，手感柔軟，織物強(qiáng)力損傷小；復(fù)合型功能整理各助劑間的相互干擾小。

    織物經(jīng)防水、防油、易去污整理劑加工后，明顯降低了織物的表面張力，從而達(dá)到織物防水、防油、易去污的效果。其中效果最好的是全氟辛基磺酰胺衍生物的防水、拒油、易去污整理劑。過去50年，紡織用含氟整理劑的主流產(chǎn)品，都是以全氟辛烷磺酸鹽(PFOS)，作為起始原料。

    PFOS是很難降解的化合物，它的環(huán)境不友好性和對(duì)生物體的危害，已引起世界的關(guān)注，令人擔(dān)憂。

    歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)、美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)、健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)委員會(huì)(SCHER)和英國(guó)環(huán)境食品和農(nóng)業(yè)部門(Defra)等組織，把PFOS列為一種難分解的可在生物體內(nèi)積累的有毒化學(xué)品(簡(jiǎn)稱PBT物質(zhì))，并分別對(duì)PFOS的危害性進(jìn)行了PBT的評(píng)估，得出一致性結(jié)論：全氟辛基磺酰化合物(PFOS)在環(huán)境中具有高持久性，在環(huán)境中聚集和人體與動(dòng)物組織中積累，對(duì)人體健康和環(huán)境產(chǎn)生危害。

    基于環(huán)境管理和人體健康原因，美國(guó)政府和瑞典政府，禁止PFOS和會(huì)降解為PFOS的物質(zhì)的生產(chǎn)和使用；歐洲議會(huì)提出了PFOS含量限制。同時(shí)提到含氟辛酸(PFOA C7F15COOH)及其鹽懷疑與PFOS有相似的風(fēng)險(xiǎn)。

    三防整理劑HPC-2、HPC-6，不含PFOS和PFOA，三防性能優(yōu)良，是綠色環(huán)保的新一代三防助劑。三防交聯(lián)HPA-3 和交聯(lián)劑GX-100，不含游離甲醛，綠色環(huán)保。

    三防整理劑與其它助劑的復(fù)合功能性整理，其它助劑的加入，有可能降低含氟三防產(chǎn)品的三防效果。多功能整理后的織物，都要求手感盡可能的柔軟。含硅柔軟劑，手感好，但會(huì)明顯降低三防整理的效果。

    我公司與多家印染企業(yè)合作，通過助劑的優(yōu)選，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出了多種能滿足市場(chǎng)需求的全棉織物多功能整理系列產(chǎn)品和工藝。本文就全棉織物的三防+阻燃整理、三防+免燙樹脂整理、三防+硬挺整理和三防易去污整理四種復(fù)合型多功能整理做以介紹。

    2. 試驗(yàn)

    2.1 助劑選擇

    三防整理劑HPC-2，三防用交聯(lián)劑HPA-3，棉用耐久阻燃劑ZR-2，交聯(lián)劑GX-100，纖維強(qiáng)力保護(hù)劑DT-6500，低甲醛免燙樹脂NSD，催化劑CS-200，硬挺劑YT-70A，柔軟劑DT-3040，以上均為石家莊聯(lián)邦科特公司產(chǎn)品；

    磷酸（85%）（工業(yè)品），冰醋酸（工業(yè)品）。

    2.2  測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

    1、GB 8965-1998 《阻燃防護(hù)服》；

    2、GB/T 5444-1997 《紡織品燃燒性能測(cè)驗(yàn) 垂直法》；

    3、甲醛測(cè)試液相法：GB/T 2912.1-1998 ；

    4、條樣法拉伸強(qiáng)力測(cè)試：ASTM D5035；

    5、梯形法撕破強(qiáng)力測(cè)試：ASTM D5587；

    6、防油：AATCC 118-2002 ；

    7、淋水：AATCC 22-2001；

    8、易去污：AATCC 130-2000；

    9、免燙測(cè)試：AATCC 124-2001；

    10、洗滌方法：普通家用自動(dòng)洗衣機(jī)40℃×15分鐘為1次，浴比 1：30，洗滌劑2g/L；

    11、耐洗性：AATCC135（1）（Ⅲ）（A）iii法：洗滌循環(huán)設(shè)定為常規(guī)織物，洗滌條件設(shè)定為（41±3）℃×12分鐘，干燥方法設(shè)定為滾筒式烘燥。

    2.3  三防+阻燃整理

    采用傳統(tǒng)軋、烘、焙工藝整理的具有耐久阻燃效果的全棉織物，游離甲醛含量高，手感粗糙，降強(qiáng)大，耐洗滌性差。我公司推出的超低甲醛含量的耐久阻燃系列產(chǎn)品,綠色環(huán)保，與三防整理劑HPC-2的配伍性好。

    交聯(lián)劑GX-100，不含游離甲醛，替代傳統(tǒng)的羥甲基三聚氰胺交聯(lián)劑，使整理后的織物液相法游離甲醛含量低于50ppm，手感柔軟，降強(qiáng)小，耐洗滌性好。避免了因柔軟劑使用不合適引起的降低阻燃和三防效果的負(fù)面影響。

    纖維保護(hù)劑DT-6500，在改善織物手感的同時(shí)，提高織物的耐磨性。三防耐洗增強(qiáng)劑HPA-3，能顯著提高三防整理劑HPC-2的耐洗性。

    2·3·1  織物選擇：全棉40/2×20/2/120×64卡其色布

    2·3·2  阻燃整理工藝流程

    2.3.2.1  一浴法工藝：

    1、處方（g/L）：

    阻燃劑     ZR-2         400

    交聯(lián)劑     GX-100         2

    纖維保護(hù)劑 DT-6500       30

    H3PO4 （85%）            20

    三防整理劑 HPC-2         70

    三防耐洗劑 HPA-3         10

    工藝：一浸一軋（帶液70%）→ 烘干（100℃）→焙烘（150℃×3′）→堿洗→烘干（100℃）→洗滌

    2.3.2.2   二浴法工藝：

    1、阻燃處方(g/L)：

    阻燃劑      ZR-2        400

    交聯(lián)劑      GX-100        2

    纖維保護(hù)劑  DT-6500      30

    H3PO4  （85%）           20

    2、三防處方(g/L)：

    三防整理劑   HPC-2       70

    三防交聯(lián)劑   HPA-3       10

    工作液PH值（冰醋酸）  4.5-5

    工藝：一浸一軋（帶液70%）→烘干（100℃）→焙烘（150℃×3′）→堿洗→烘干（100℃）→浸軋三防液（帶液70%）→烘干→三防焙烘（150℃×3′）→檢測(cè)→洗滌→檢測(cè)

    2.3.3成品測(cè)試：

    注：洗滌方法：普通家用自動(dòng)洗衣機(jī)40℃×15分鐘為1次，浴比1：30，洗滌劑2g/L。

    2.3.4 討論：

    2.3.4.1 三防+阻燃整理,兩浴法比一浴法初始防水和阻燃效果好,二種工藝對(duì)防油性無影響；洗后兩種工藝三防和阻燃效果相同；根據(jù)客戶對(duì)三防和阻燃的不同要求，可選用不同的生產(chǎn)工藝。

    2.3.4.2 采用該阻燃系列產(chǎn)品加工的織物，手感柔軟、強(qiáng)力損傷小，經(jīng)緯向平均抗彎長(zhǎng)度均是3.3cm，遠(yuǎn)小于GB 8965-1998 《阻燃防護(hù)服》要求的4.8cm；避免了傳統(tǒng)阻燃整理的手感硬，需外加柔軟劑，改善織物手感的工藝；降低了生產(chǎn)成本。

    2.3.4.3 焙烘溫度的選擇，高溫焙烘，磷酸對(duì)織物的降強(qiáng)嚴(yán)重，應(yīng)采用150℃×3′的溫和工藝。

    2.3.4.4 布面游離甲醛含量低，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)阻燃整理。實(shí)現(xiàn)了超低甲醛的全棉耐久阻燃整理。

    2.4 三防+免燙樹脂整理

    三防整理的織物，大多不經(jīng)常洗滌，要求織物有好的免熨燙效果。免燙樹脂NSD對(duì)三防整理劑HPC-2的影響小，整理后的織物，免熨燙效果好，液相法游離甲醛含量小于75ppm；柔軟劑DT-3040，對(duì)三防整理劑HPC-2的影響小，明顯改善織物手感。

    2.4.1　織物選擇：全棉20×16×128×60紗卡。

    2.4.2　工藝流程：

    配方(克/升):               1)   2)    3) 

        免燙樹脂   NSD           80   80    80

        催化劑     CS-200        24   24    24

        三防整理劑 HPC-2         50   60    60

        三防耐洗劑 HPA-3         10   10    10

        纖維保護(hù)劑 DT-6500       40   40    40

        柔軟劑     DT-3040       20    -    20

        工作液PH值（冰醋酸）    　　4.5-5

    工藝：經(jīng)前處理絲光后織物→浸軋四防整理液（帶液70%）→烘干（100℃）→焙烘(150℃×3min)

    2.4.3 　成品測(cè)試：

    注：免燙測(cè)試：AATCC 124-2001；三防洗滌方法：普通家用自動(dòng)洗衣機(jī)40℃×15分鐘為1次，浴比 1：30，洗滌劑2g/L。

    2.4.4 　討論：

    2·4·4·1 從以上的成品測(cè)試結(jié)果可看出，HPC-2對(duì)當(dāng)今比較流行的三防+免燙整理是一種非常理想的助劑，配合使用低甲醛樹脂NSD(改性的N-羥甲基二羥基乙烯脲)可獲得非常良好的三防效果，又兼有DP級(jí)在3.5級(jí)的防皺效果，布面的游離甲醛＜75ppm。

    2·4·4·2 樹脂整理后的織物，手感粗糙。柔軟劑在增加織物手感的同時(shí)，可能降低三防效果，柔軟劑的選擇很重要。DT-3040 柔軟劑的加入，對(duì)三防效果基本無影響，而且使三防+免燙樹脂整理后的織物，手感柔軟、豐滿。

    2·4·4·3 樹脂整理，采用相對(duì)較低的焙烘溫度，適當(dāng)延長(zhǎng)焙烘時(shí)間，可明顯降低織物強(qiáng)力的損傷，提高織物的服用性能。建議采用150℃×3′的溫和工藝。

    2·4·4·4 三防整理+免燙整理，三防整理和免燙整理助劑的性能有相互抵消的傾向，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)所選助劑和各助劑的用量，達(dá)到了最佳的復(fù)配效果�？筛鶕�(jù)客戶對(duì)織物手感、三防效果及耐洗性的不同要求，合理調(diào)節(jié)三防劑HPC-2和柔軟劑DT-3040的用量。

    2.5　三防+硬挺整理

   目前很多工廠的訂單，既要有三防的效果，又要有挺括的風(fēng)格，對(duì)此需要進(jìn)行三防+硬挺整理。三防整理劑呈陽離子性,要求選用離子性相配伍，且對(duì)三防影響小的硬挺劑。非離子硬挺劑YT-70A，與氟系產(chǎn)品同浴，不影響三防及易去污效果，加工后的織物挺括，手感豐滿。

    2.5.1  織物選擇:全棉土黃色帆布(7+7)×(10+10)×73×46

    2.5.2  工藝:

    配方（克/升）：         1）  2）

    三防整理劑 HPC-2        40   40

    硬挺劑     YT-70A       -    70

    工作液PH值（冰醋酸）     4.5-5

    工藝:印染半成品→浸軋整理液（帶液70%）→焙烘(190℃×1.2min)→預(yù)縮→成品

    2.5.3 產(chǎn)品測(cè)試：

      注： 耐洗性：AATCC135（1）（Ⅲ）（A）iii法：洗滌循環(huán)設(shè)定為常規(guī)織物，洗滌條件設(shè)定為（41±3）℃×12分鐘，干燥方法設(shè)定為滾筒式烘燥。

    2.3.4  分析

    YT-70A是非離子硬挺劑,對(duì)HPC-2 的防油效果無影響，略降低初始防水性能；整理后的織物硬度適中，手感豐滿。當(dāng)客戶對(duì)硬挺度有不同的要求時(shí)，要調(diào)整HPC-2和YT-70A的用量比例，以達(dá)到最佳的兼顧效果。

    2.6　三防易去污整理

    經(jīng)全氟化合物防水防油防污整理后的服裝面料，在空氣介質(zhì)中有很好的三防性，但并非不沾油污；而在水介質(zhì)中，已被沾污的油污很難去除，且容易在洗滌過程中發(fā)生油污的再沾污。

    為了提高三防整理后織物上已沾污油污的易洗性，需要對(duì)織物進(jìn)行易去污整理。使經(jīng)三防易去污整理的織物，在空氣介質(zhì)中顯示出高的三防性能，在水介質(zhì)中則顯示出相對(duì)親水親油的性能，達(dá)到在不同介質(zhì)中防油、防污和易去污的有機(jī)結(jié)合。從而使纖維上沾污的油污，在水介質(zhì)中易被去除。

    三防易去污整理劑HPC-6，是我公司新推出的新一代，同時(shí)具有積極防護(hù)（三防）和消極防護(hù)（易去污）效果的多功能產(chǎn)品。保證了護(hù)理的便捷性和穿著時(shí)帶給身體的舒適性。交聯(lián)劑HPA-3，能明顯提高三防易去污整理劑的耐久性；加入柔軟劑DT-3040，能滿足對(duì)手感高要求的客戶。

    2.6.1  織物選擇:全棉40×40×133×72

    2.6.2  工藝:

    配方（克/升）：

    三防易去污　HPC-6　　　　　100

    三防交聯(lián)劑  HPA-3       　　10

　　柔軟劑     DT-3040        　10

    工作液PH值（冰醋酸）　　 4.5-5

    工藝：印染半成品→浸軋整理液（帶液70%）→焙烘(190℃×1.2min)

    2.6.3  產(chǎn)品測(cè)試：

    注：洗滌方法：普通家用自動(dòng)洗衣機(jī)40℃×15分鐘為1次，浴比 1：30，洗滌劑2g/L。

    2.6.4  分析

    2.6.4．1　常規(guī)的三防＋易去污整理，分別加入三防和易去污兩種助劑，還要合理調(diào)整兩種助劑的用量。三防易去污整理劑HPC-6，只用一種助劑，做到了三防和易去污效果的完美結(jié)合。相比較而言，本工藝操作簡(jiǎn)單，使用方便。

    2.6.4．2　焙烘溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，比焙烘溫度低、時(shí)間短的防水效果好。三防易去污整理，初始防水效果較難達(dá)到要求，提高焙烘溫度和適當(dāng)延長(zhǎng)焙烘時(shí)間，明顯提高三防易去污整理的初始防水效果。

    2.6.4．3　三防交聯(lián)劑HPA-3，提高三防易去污助劑的耐洗性。

    2.6.4．4　柔軟劑DT-3040，手感柔軟，對(duì)三防易去污基本無影響。

    3.  三防工藝生產(chǎn)過程中的常見問題

    3.1  色光的控制

    色光的控制在多功能整理織物的生產(chǎn)中至關(guān)重要。高溫交聯(lián)反應(yīng)，在織物的纖維表面形成了一層連續(xù)性的薄膜，從而改變了纖維表面對(duì)光線的吸收和反射，使織物的色光發(fā)生變化。因此，染色必須全工藝打樣，以多功能整理后成品織物的色光樣為參照，確定染色標(biāo)樣。生產(chǎn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行工藝參數(shù)。

    3.2  半成品控制

    染色后的織物要充分水洗，洗去布面的染色助劑和浮色；使半成品織物呈弱酸性。半成品應(yīng)有好的親水性。

    3.3  柔軟劑的影響

    柔軟劑，尤其是含硅柔軟劑可能會(huì)明顯降低三防和阻燃整理的效果。應(yīng)保證工廠化料桶與浸軋槽的潔凈，免受表面活性劑和含硅柔軟劑的沾污。

    3.4  焙烘條件的影響

    三防+阻燃和三防+免燙多功能整理，烘干后采用低溫焙烘工藝，如150℃×3分鐘，能明顯提高織物的服用性能。

    3.5  三防耐洗增強(qiáng)劑

    經(jīng)含氟拒油拒水整理的織物表面，添加與不添加交聯(lián)劑的C1s、O1s、N1s和F1s的相對(duì)密度是基本上相似的，其拒水性相同。耐洗增強(qiáng)劑提高三防整理劑的耐洗性，水洗后經(jīng)熱處理，添加交聯(lián)劑的織物表面，F(xiàn)1s相對(duì)密度與原樣差距較小，而未添加交聯(lián)劑的織物表面，試樣F1s相對(duì)密度與原樣差距較大。添加交聯(lián)劑整理織物表面似控制了F1s密度的下降和限制了01s密度的增大。

    三防耐洗增強(qiáng)劑，在三防多功能復(fù)合整理中，能提高水洗后三防整理織物的三防效果，最大限度緩解其它助劑對(duì)三防效果的負(fù)面影響。

    3.6  水洗后三防功能的恢復(fù)溫度

    經(jīng)含氟三防整理的織物，在水洗過程中，洗滌液和摩擦的機(jī)械作用，破壞了織物纖維表面上氟烷基的定向排列，降低了織物的防水、防油性能。水洗后的織物，經(jīng)適當(dāng)溫度的熱處理，通過分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)，使混亂的氟烷基基團(tuán)重新排列，在纖維表面呈最低表面能分布，以致恢復(fù)到好的防護(hù)功能。

    三防整理的織物，水洗后烘干溫度不同，測(cè)試三防效果差異明顯。若客戶要求水洗后低溫烘干，而印染廠采用水洗后高溫烘干工藝，則加工的織物成品的三防效果，不能達(dá)到客戶要求；若客戶要求水洗后高溫烘干，而印染廠采用水洗后低溫烘干工藝，則加工的織物成品三防性能明顯好于客戶要求，且因助劑用量提高，增加了生產(chǎn)成本。滿足客戶的要求才是最好的。印染廠應(yīng)根據(jù)客戶的具體要求，采用相應(yīng)的烘干溫度和時(shí)間。否則會(huì)因測(cè)試方法的不同出現(xiàn)不同的測(cè)試結(jié)果。

    4  結(jié)語

    選用環(huán)保型多功能整理劑，是實(shí)現(xiàn)清潔、環(huán)保生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)生態(tài)、綠色功能性整理產(chǎn)品的保證；

    合理選擇相容性、配伍性好的助劑，選用最佳工藝，才能做到多功能整理各性能的最佳發(fā)揮；