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新聞資訊
 
國外紡織品整理技術最新進展-化學衛生整理
發布者: 發布時間:2013-11-19 閱讀:2601次 【字體:

特種功能整理

  為了滿足人類服用、裝飾、工業和國防等行業對紡織品性能的更高要求,以及改善合成纖維織物的服用性能,需要對紡織品進行特種功能整理。目前特種功能整理的發展趨勢是安全、舒適、環保。

  1.拒水拒油

  在織物表面施加一種具有特殊分子結構的整理劑,改變纖維表面層的組成,并以物理、化學或物理化學的方式與纖維結合,使織物不再被水或常用油類所潤濕,這種整理工藝稱為拒水或拒油整理,所用整理劑為拒水劑或拒油劑。

  在拒水拒油整理中,研究開發的熱點是PFOS的代用問題。如3M公司的全氟丁基磺酸(PFBS,PerfluorobutaneSulfonate)類產品;杜邦公司利用調聚反應生產全氟烷基單體,主要是C6基產品,沒有C8基成分;日本大金和美國道康寧聯手推出的C6(PFHS,Perfluorohexane Sulfonate)產品;clariant(科萊恩)公司PFOA含量低于限量的Nuva®N新產品;旭硝子公司的Asahiguard®AG?E06l系列產品等。

  拒水拒油領域另一研究重點是應用納米仿生技術,即在紡織品等柔性機體上構建如荷葉般乳突狀態,達到拒水拒油效果。還有研究者用等離子體接枝的方式,對紡織品進行拒水拒油整理,如M.G.McCord等用等離子體處理棉纖維。他們使用了兩種氣體CF4及C3F6研究發現在壓力為50 mTorr(6.7 Pa),50 W,用C3F6氣處理棉60 min,接觸角可達152.8°,處理30 min,接觸角為145.6°,即達到超疏水狀態。

  2.阻燃整理

  據統計,2008年1?6月份,全國共發生火災80 057起(指統計月,不含森林、草原、軍隊、礦井地下部分火災),死亡862人,受傷332人,直接財產損失6億多元。其中由紡織品引起的火災約占火災總數的一半以上,床上用品和室內裝飾用紡織品為起火的主要原因。為了阻止火災發生,除了采取一些防火措施外,還可使用具有阻燃性能的紡織品,以延緩火災的擴大,使人們有時間撤離或采取措施進行滅火。

  紡織品經過阻燃處理后,能不同程度地降低可燃性,在燃燒過程中可顯著延緩其燃燒效率,并在離開引起著火的火源后能迅速自熄,從而不易燃燒。織物阻燃整理是通過化學鍵合、化學粘合、吸附沉積及非極性范德華力結合等作用,使阻燃劑固著在纖維和織物上,從而使織物獲得阻燃性能的加工過程。常用阻燃劑多為有機磷、鹵素類,目前使用的大多數阻燃整理都具有環境問題,開發綠色環保阻燃整理技術刻不容緩。阻燃劑開發的重點是綠色、環境友好型品種的開發及棉、滌綸等織物耐久性阻燃整理體系的研究。

  Charles Yang成功地將一種含羥基的有機磷酸酯低聚物(HFPO,商品名為Fyroltex HP)與交聯劑(如二羥甲基二羥基乙烯脲DMDHEU及三羥甲基三聚氰胺(TMM)相結合應用于全棉織物及棉混紡織物,結構式如下:

  3.衛生整理

  在人們使用的紡織品上,一般都存在著微生物。它們在適宜的條件下迅速繁殖,促使人體皮膚感染,并使沾有汗水和人體分泌物的織物產生惡臭。據世界衛生組織統計,全世界因細菌傳染造成的死亡人數每年超過1 600萬人。因此,衛生、消毒、抗菌、健康的消費理念已逐漸成為人們的生活時尚。

  衛生整理概念比較寬泛,通常包括防霉、防腐、抗菌防臭、抑菌、消臭、防蟲、防蛀等內容。衛生整理是通過化學鍵合、化學粘合、吸附及非極性范德華力結合等作用,使衛生整理劑固著在纖維或織物上,從而使織物獲得所需要的抗菌防臭、抑菌、防霉等性能的加工過程。

  抗菌劑一般分為溶出型與非溶出型兩大類。溶出型抗菌整理劑不是與織物進行化學結合;非溶出型抗菌整理劑能與織物以化學鍵結合,可耐久。目前抗菌整理劑的研究重點是無毒環保型整理劑,如胍類化合物抗菌劑、納米光催化劑抗菌劑及天然高分子抗菌劑。

  胍的水合物是一種堿性與NaoH相當的一元有機堿。高級直鏈烷基胍本身是陽離子表面活性劑,溶于水后帶正電荷,并且容易吸附在帶負電荷的微生物表面,破壞微生物體的細胞結構,從而達到殺菌的目的。

  將胍類化合物通過后整理應用于棉織物上,可獲得良好的抗菌織物。雙胍類抗菌劑Reputex 20,毒性低,LD50為4 000 mg/kg,應用廣泛。該產品含有20%聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(PHMB)作為活性物的水溶液,結構式如下:

 

  美國SK chemicals公司開發了商品名為Sky?Bil1125、質量分數≥25%的單胍類抗菌劑,適合紡織品的抗菌整理,其活性物為聚六亞甲基單胍磷酸鹽(PHMG),分子結構式為:

   光催化抗菌劑主要為納米級的TiO2、ZnO、SiO2等。納米光催化劑在陽光的照射下會產生能自由移動的負電子(e-)和帶正電的空穴(h+)。帶正電荷的空穴使水氧化,電子使空氣中的氧還原,生成氧和氫氧自由基,產生很強的化學反應,尤其是氧原子能與多數的有機物(包括細菌在內的有機物)發生氧化還原反應,生成二氧化碳和水,從而在很短的時問內殺死細菌和病毒,消除空氣中的惡臭和紡織品上的油污等。

  天然抗菌劑來源于植物、動物(昆蟲)和微生物。隨著人們生態環保意識的加強,應用天然抗菌化合物來生產抗菌紡織品得到進一步發展。日本三木理研發的OH Retine、Union化學工業的Unika MCAS一25是檜柏油微膠囊產品。此外,對甲殼素、殼聚糖、環糊精的研究也是熱點。脫乙酰殼聚糖的抗霉和抗微生物活性,是由脫乙酰殼聚糖能與蛋白質中陰離子位置結合的聚陽離子性質引起的。用檸檬酸和脫乙酰殼多糖處理可以獲得很高的抗微生物活性,盡管重復洗滌,抗微生物性能仍可保持在80%以上。

  在目前所用的多種抗菌劑中,無機抗菌劑具有安全性高、耐熱性能好、使用壽命長、無揮發等優點,已成為當前抗菌劑發展的熱點之一。銀作為一種高效的無機抗菌劑已經被使用了很多年,已有研究表明,在眾多具有抗菌作用的金屬中,銀具有很強的抗菌作用。它具有廣譜的殺菌性能,對人體低毒,特別是在傷口的愈合方面起到很大作用。

 

 

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