拒水拒油整理.ppt

拒水拒油整理
在这些微小的凹凸之间,储存着大量的空气.
当水滴落到荷叶上时,由于空气层、乳头状突起和蜡质层的共同托持作用,使得水滴不能渗透,而能自由滚动.
荷叶的自洁原理示意图
荷叶拒水必须具有以下条件：
(1)表面性能，还与织物的几何形状、表面粗糙度、织物毛细管间隙的大小以及织物上残留的其他物质有关。
表面粗糙度对拒水拒油的影响
固体表面粗糙度可用液滴在固体表面上的真实或实际接触面积（A0）与表观或投影接触面积（Ar）之比来表示，
即 r ＝ A0／Ar
粗糙度 r 越大，表面越不平。
表面粗糙不仅影响接触角滞后，而且影响所测量的接触角的数值
r ＝ A0／Ar ＝cosθ’／cosθ
（θ’为实测接触角）
粗糙表面的 cosθ’的绝对值总是比光滑表面的大 ，即r总是大于1；
若0<θ<90， θ’ < θ
若90< θ, θ’ ＞ θ
即液滴在光滑表面上的接触角小于 90°，则在粗糙表面上的接触角将更小；
即液滴在光滑表面上的接触角大于 90°，则在粗糙表面上的接触角将更大。
也即：一个水不能润湿的光滑表面，如表面粗糙则水更不易润湿；
一个水能润湿的光滑表面，如表面粗糙则水更易润湿。
例如：经拒水整理的绒面织物，其拒水效果格外优良。
接触角滞后（滚动角）
液滴在固体表面上前进时的接触角θA（液体扩张或取代固／气界面时的接触角）较后退接触角θR（界面缩小或被固／气界面取代时的接触角）要大，两者的差值称为接触角滞后。
图 2 液滴在固体表面上的前进角和后退角
在平的、干净的、均匀的、不变形的理想固体表面上，接触角滞后为零。
纺织品上大多存在接触角滞后现象。
造成接触角滞后的原因主要是表面不平和表面不均匀（即粗糙，包括表面污染）及表面对液滴吸附所致。
cosθ*=f1cosθ1+ f2cosθ2
cosθ*= fs（1+cosθe）-1
cosθ*=rcosθe
式中的θ*为复合表面的表观接触角，θ1、θ2分别为两种介质上的本征接触角，
f1、f2分别为这两种介质在表面的面积分数。
当其中一种介质为空气时，假设其液/气接触角为180°
防水和拒水整理区别
（1）防水整理
原理
在织物表面涂有一层不溶于水的薄膜，使处理后的织物不透水。
方法
一般防水涂层
不透水，也不透气
适用于工业用品
防水透湿涂层
不透水，但透气也透湿
适用于服用织物
（2） 拒水整理
原理
在织物上施加拒水整理剂，改变纤维表面性能，使织物不易被水润湿，但仍能透气。
拒水整理方法
不耐久性拒水整理——耐5次以下洗涤
半耐久性拒水整理——耐5~30次洗涤
耐久性拒水整理——耐30次以上洗涤
拒油整理和易去污整理
（1）拒油整理
当织物通过油类液体而不被油润湿时，就称该织物具有拒油性能或防油性能。
为使织物具有这种防油类沾污特殊性能所使用的助剂就是拒油剂。
拒油原理和拒水原理极为相似，都是改变纤维表面性能，使其临界表面张力降低。
而拒水整理比拒油整理简单，只要使纤维表面经表面改性后对表面张力较大的水（／m)能产生较大的接触角，就能达到拒水的目的；
而拒油整理是使纤维表面改性后临界表面张力大幅度下降，对表面张力较小的油(20 ~40mN／m)也产生较大的接触角，使纤维产生拒油的效果。
拒油整理剂结构
有机氟化合物
工艺
浸轧有机氟整理剂乳液—预烘—焙烘—平洗—烘干
（2）易去污整理
适用织物：合纤及其混纺织物
目的
使沾污在织物上的污物易于去除
减少洗液中的污垢对织物的再沾污
方法
提高纤维的亲水性
易去污整理剂
聚环氧乙烷嵌段共聚物
丙烯酸共聚物
…
四、拒水、拒油整理剂
国内外生产和使用的主要有以下几种：
1）铝皂和鋯皂；
2）蜡和蜡状物；
3）吡啶类衍生物（毒性）；
4）羟甲基三聚氰胺衍生物；
5）有机硅型；
6）含氟化合物
拒水剂一般选用烷基（－CnH2n+1, n＞16）为拒水基团，
拒油剂必须选用全氟烷基（ －CnF2n+1, n＞7）为拒油基团。

聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和二羟基硅油
根据实际需要，可以将其制成油状、乳液和分散体，其中乳液形式应用的最为广泛。
有机硅防水剂结构
采用聚二甲基硅氧烷作为拒水整理剂时，在纤维表面形成柔性薄膜，具有良好的拒水透气性，因其无活性基团，与织物粘结性差，耐洗性能差。
聚甲基氢