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拒水拒油整理
张晓莉
Untreated and Nano-treated
一、应用
拒水拒油服装既能抵御雨水、油迹、寒风的入侵，保护肌体，又能让人体的汗液、汗气及时地排出，从而使人体保持干爽和温暖。
拒水拒只有表面张力低于γc 的液体，才能在该固体表面铺展，而表面张力高于γc 的液体，则在固体表面形成不连续的液滴，其接触角大于零。
表2是一些常见聚合物的临界表面张力γc
表3是一些常见液体的表面张力。
表2 一些常见聚合物的临界表面张力
表3 一些常见液体的表面张力
雨水的表面张力为 53 mN／m ，一般油类的表面张力为 20～30 mN／m
织物拒水：表面张力＜53 mN／m
织物拒油：表面张力＜20～30 mN／m
一般的纤维或纺织品既不能拒油也不能拒水。
E. G. Shafrin 等提出了“可润湿性组成定律”， 强调了表面组织对润湿行为的影响。
认为：有机物表面的可润湿性由固体表面的原子或暴露的原子团的性质和堆集状态所 决定，与内部原子或分子的性质和排列 无关。
表4 低表面能的原子团及其临界表面张力
其他影响因素
液体如水或油的润湿和渗透，不仅取决于织物中纤维表面的化学性能，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