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纤维面料防水整理,从构思到应用
点击:88623 发表时间:2016-03-30
【导读】:何为面料防水加工? 何为面料防水加工?从狭义来说,即是指以不透气的化学物充填织物表面的空隙,以至水珠,甚至是水分子无法穿透织物的加工。但从纺织行业防水加工来说,在未有特殊指标...
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何为面料防水加工?

何为面料防水加工?从狭义来说,即是指以不透气的化学物充填织物表面的空隙,以至水珠,甚至是水分子无法穿透织物的加工。但从纺织行业防水加工来说,在未有特殊指标说明的情况下,防水即是指拒水整理、防拨水整理,又称荷叶效应。即面料经过拒水剂整理后,在织物表面形成—层特殊的低表面张力结构的物质。该整理,并不影响织物原有的透气性能。


为什么要做面料防水加工?
随着消费水平的提高以及登高、滑雪、冲浪、骑行、野外露营等户外运动在国内流行,防水整理应用越来越广,而且要求越来越高,尤其是户外运动装备方面。以登山来说,一套完整的装备至少包括:冲锋衣、帐篷、保暖衣、防水鞋、防水雨衣等。这些装备都有一个共性,那就是防水整理。防水整理在户外服饰方面应用甚广外,在箱包、鞋材、户外工用帐篷等方面的应用,也是随处可见。如果让我用一句话来概括,为什么啊哟做防水加工?那就是:防水整理——已经成为一种生活必需品。

面料防水加工有什么途径?
紧密织物法
最早的防水整理是采用纤维高密织造法,也就是所说的紧密型面料。这种整理方法现在多用于抄袭聚酯或者你来纤维织物,纱线之间紧密排列,耐水压可达到104-105Pa。此类织物密度大,织物的撕裂性能差,而且纺纱织物必须特殊处理,生产成本较高,加工困难。应用甚少。

涂层整理法
涂层整理法主要是采用层压或涂层工艺在织物表面涂覆一层薄膜,封闭织物表面的孔隙,以获得防水性。经此方法得到的产品虽然不透水,但同时也不透气,较多用于制作防雨篷布、雨伞等开放式使用的产品,不太适用于穿着产品。随着后期技术的延伸,防水透湿的涂层也有面世,在服饰上的应用,主要以防晒衣为主。

疏水剂整理法

此类方法是将织物经过各种疏水剂的乳液或溶液浸轧、干燥、焙烘后,在织物表面形成一层疏水基因,阻止水分子穿过织物,从而达到防水目的。也就是所谓的荷叶效应。这类方法浸轧通常是在常温条件下进行,也就是所谓的一浸一扎——预烘——培烘整理。此类工艺简便易行,成本低。适用此类工艺的疏水剂种类较多,如早期的铝皂防水剂,石蜡乳液等,近期的有机硅、有机氟等。目前,这些防水整理剂中,性价比最高,应用最广的是氟化物防水剂,也就是经常说的:C8防水剂、C6防水剂、C4防水剂。但从2015年4月1日起,国际市场已经正式拒绝C8防水整理产品,C6防水剂迅速占领了绝大部分的防水真理市场。


为什么要用C6防水剂做面料防水整理?

C6防水剂能在如此短时间内占领市场,一方面是国际环保要求升级。2015年最新OEKO-TEX Standard 100规定PFOA、PFOS含量必须低于1ug/㎡,而碳八(C8)防水剂PFOA 含量至少有70-80ug/㎡,相比规定严重超标,且碳八防水剂的上游原料上也于2015年5月全面停产。专家预测2015年年底,国内的碳八(C8)防水剂也将全面推出市场。据相关部门统计,2014年我国防水剂总用量在15000吨左右,其中85%为氟系防水剂,而碳八(C8)占了70%。


局外人肯定疑问,为什么碳八(C8)防水剂退出市场,一定是碳六(C6)防水剂异军突起呢?估计你看完就明白了。
1、C4防水剂的价格普遍在200元/kg-400元/kg之间,价格高之余,防水效果也没C6、C8的好,耐水洗效果就更加不用说了。
2、无氟防水剂首要的问题就是只具有防水效果,不具有防油效果,其次就是无氟防水剂普遍存在色光变化较大的行业难题。

3、对比之下,C6防水剂的优势就凸显出来了。从防水效果来说,碳六(C6)防水剂比C4的防水剂效果具有不可比拟的优异性,往往碳六(C6)防水剂用10g/l的防水效果,用碳四(C4)防水剂做要用到至少30g/l。而且根据国内数据统计,大多数的碳六(C60防水剂价格都是在100元/kg-200元/kg,相对C4防水剂而言,具有巨大的优势。碳六(C6)防水剂或多或少都是具有一定的防油效果,而防油效果的好坏就要看厂家的定位了。像庄杰最新研发的ZJ-560在涤纶、尼龙布上兼具防水5级防油5级之外,还超耐水洗50次防水80分,防虹吸48小时,虹吸高度0mm。而且碳六(C6)防水剂相对无氟防水剂来说,色光变化很小,只要是好点的C6防水剂做出来的效果,织物色光变化接近无,就算是欧美的客户基本都可以接受。这就是为什么,如果不是客户指定要用无氟防水剂,很多做功能性纺织品外贸的厂家,在实验室打版的时候就排除了无氟防水剂,优先选择碳六(C6)防水剂做防水处理。


面料防水效果怎么测试?

国内外测定纺织品防水性能的试验方法较多,但主要分为两个方面,一方面是测定纺织品表面抵抗被水润湿的性能,另一方面是测定纺织品抵抗水渗透的性能。主要有ISO、EN、AATCC、JIS、GB等标准,经对比发现,试验方法标准从原理上主要包括静水压法和喷淋法两大类。


静水压测试法

静水压法国际上使用较为广泛的为ISO 811和ISO 1420,各个国家的标准大多是在这两项标准基础上制定。ISO 811和ISO 1420的测试原理基本一致,都是在试样的一面施加水压,观察试样是否出现渗透现象,不同的是ISO 811主要是针对一般织物,ISO1420是针对涂层织物,此外,在实验结果表达上,两个标准也存在一定的区别,ISO 811是在试验中持续增加水压,直到试样出现三处渗水,记录此时的压力值作为试验结果,而ISO 1420则在规定的水压条件下保持一段时间,如式样未出现渗水现象,则表明试样通过检验。


喷淋测试法

目前国内外使用最为广泛的喷淋测试法是AATCC22纺织品拒水性测试,该测试方法适用于各种经过及未经过防水(或拒水)整理的织物,特别适用于具有较强防水性能的织物,实验原理为通过测定穿透试样的水的多少来衡量防水性。


AATCC22试验方法:(实验室温度:27±1℃)
   (1)测试前:倒入250ml蒸馏水于测试仪的漏斗内,同时记录时间,观察水流是否在25~30sec内滴完,否则检查喷嘴孔眼是否增大或阻塞。
(2)将试样用直径为150±5mm的两个金属环套合,使织物表面平滑无褶皱后,放置于支撑架上,且测试面朝上,此时固定框应保持45°倾斜,并使金属喷嘴之中心与固定框之中心在一条垂直直线上,距离为150±2mm,调整试样的经向平行于水流方向。
   (3)将250ml室温蒸馏水迅速而平稳地注入漏斗内,以便淋水持续进行,喷洒时间约25~30sec,淋水一停,由金属环一端拿起,使测试面向下对着固定物用力敲一下,再转180°握持,将另一端用力敲一下(测试面始终向下)。


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