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国外纺织品整理技术最新进展-化学卫生整理
发布者: 发布时间:2013-11-19 阅读:2264次 【字体:

特种功能整理

  为了满足人类服用、装饰、工业和国防等行业对纺织品性能的更高要求,以及改善合成纤维织物的服用性能,需要对纺织品进行特种功能整理。目前特种功能整理的发展趋势是安全、舒适、环保。

  1.拒水拒油

  在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂,改变纤维表面层的组成,并以物理、化学或物理化学的方式与纤维结合,使织物不再被水或常用油类所润湿,这种整理工艺称为拒水或拒油整理,所用整理剂为拒水剂或拒油剂。

  在拒水拒油整理中,研究开发的热点是PFOS的代用问题。如3M公司的全氟丁基磺酸(PFBS,PerfluorobutaneSulfonate)类产品;杜邦公司利用调聚反应生产全氟烷基单体,主要是C6基产品,没有C8基成分;日本大金和美国道康宁联手推出的C6(PFHS,Perfluorohexane Sulfonate)产品;clariant(科莱恩)公司PFOA含量低于限量的Nuva®N新产品;旭硝子公司的Asahiguard®AG?E06l系列产品等。

  拒水拒油领域另一研究重点是应用纳米仿生技术,即在纺织品等柔性机体上构建如荷叶般乳突状态,达到拒水拒油效果。还有研究者用等离子体接枝的方式,对纺织品进行拒水拒油整理,如M.G.McCord等用等离子体处理棉纤维。他们使用了两种气体CF4及C3F6研究发现在压力为50 mTorr(6.7 Pa),50 W,用C3F6气处理棉60 min,接触角可达152.8°,处理30 min,接触角为145.6°,即达到超疏水状态。

  2.阻燃整理

  据统计,2008年1?6月份,全国共发生火灾80 057起(指统计月,不含森林、草原、军队、矿井地下部分火灾),死亡862人,受伤332人,直接财产损失6亿多元。其中由纺织品引起的火灾约占火灾总数的一半以上,床上用品和室内装饰用纺织品为起火的主要原因。为了阻止火灾发生,除了采取一些防火措施外,还可使用具有阻燃性能的纺织品,以延缓火灾的扩大,使人们有时间撤离或采取措施进行灭火。

  纺织品经过阻燃处理后,能不同程度地降低可燃性,在燃烧过程中可显著延缓其燃烧效率,并在离开引起着火的火源后能迅速自熄,从而不易燃烧。织物阻燃整理是通过化学键合、化学粘合、吸附沉积及非极性范德华力结合等作用,使阻燃剂固着在纤维和织物上,从而使织物获得阻燃性能的加工过程。常用阻燃剂多为有机磷、卤素类,目前使用的大多数阻燃整理都具有环境问题,开发绿色环保阻燃整理技术刻不容缓。阻燃剂开发的重点是绿色、环境友好型品种的开发及棉、涤纶等织物耐久性阻燃整理体系的研究。

  Charles Yang成功地将一种含羟基的有机磷酸酯低聚物(HFPO,商品名为Fyroltex HP)与交联剂(如二羟甲基二羟基乙烯脲DMDHEU及三羟甲基三聚氰胺(TMM)相结合应用于全棉织物及棉混纺织物,结构式如下:

  3.卫生整理

  在人们使用的纺织品上,一般都存在着微生物。它们在适宜的条件下迅速繁殖,促使人体皮肤感染,并使沾有汗水和人体分泌物的织物产生恶臭。据世界卫生组织统计,全世界因细菌传染造成的死亡人数每年超过1 600万人。因此,卫生、消毒、抗菌、健康的消费理念已逐渐成为人们的生活时尚。

  卫生整理概念比较宽泛,通常包括防霉、防腐、抗菌防臭、抑菌、消臭、防虫、防蛀等内容。卫生整理是通过化学键合、化学粘合、吸附及非极性范德华力结合等作用,使卫生整理剂固着在纤维或织物上,从而使织物获得所需要的抗菌防臭、抑菌、防霉等性能的加工过程。

  抗菌剂一般分为溶出型与非溶出型两大类。溶出型抗菌整理剂不是与织物进行化学结合;非溶出型抗菌整理剂能与织物以化学键结合,可耐久。目前抗菌整理剂的研究重点是无毒环保型整理剂,如胍类化合物抗菌剂、纳米光催化剂抗菌剂及天然高分子抗菌剂。

  胍的水合物是一种碱性与NaoH相当的一元有机碱。高级直链烷基胍本身是阳离子表面活性剂,溶于水后带正电荷,并且容易吸附在带负电荷的微生物表面,破坏微生物体的细胞结构,从而达到杀菌的目的。

  将胍类化合物通过后整理应用于棉织物上,可获得良好的抗菌织物。双胍类抗菌剂Reputex 20,毒性低,LD50为4 000 mg/kg,应用广泛。该产品含有20%聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)作为活性物的水溶液,结构式如下:

 

  美国SK chemicals公司开发了商品名为Sky?Bil1125、质量分数≥25%的单胍类抗菌剂,适合纺织品的抗菌整理,其活性物为聚六亚甲基单胍磷酸盐(PHMG),分子结构式为:

   光催化抗菌剂主要为纳米级的TiO2、ZnO、SiO2等。纳米光催化剂在阳光的照射下会产生能自由移动的负电子(e-)和带正电的空穴(h+)。带正电荷的空穴使水氧化,电子使空气中的氧还原,生成氧和氢氧自由基,产生很强的化学反应,尤其是氧原子能与多数的有机物(包括细菌在内的有机物)发生氧化还原反应,生成二氧化碳和水,从而在很短的时问内杀死细菌和病毒,消除空气中的恶臭和纺织品上的油污等。

  天然抗菌剂来源于植物、动物(昆虫)和微生物。随着人们生态环保意识的加强,应用天然抗菌化合物来生产抗菌纺织品得到进一步发展。日本三木理研发的OH Retine、Union化学工业的Unika MCAS一25是桧柏油微胶囊产品。此外,对甲壳素、壳聚糖、环糊精的研究也是热点。脱乙酰壳聚糖的抗霉和抗微生物活性,是由脱乙酰壳聚糖能与蛋白质中阴离子位置结合的聚阳离子性质引起的。用柠檬酸和脱乙酰壳多糖处理可以获得很高的抗微生物活性,尽管重复洗涤,抗微生物性能仍可保持在80%以上。

  在目前所用的多种抗菌剂中,无机抗菌剂具有安全性高、耐热性能好、使用寿命长、无挥发等优点,已成为当前抗菌剂发展的热点之一。银作为一种高效的无机抗菌剂已经被使用了很多年,已有研究表明,在众多具有抗菌作用的金属中,银具有很强的抗菌作用。它具有广谱的杀菌性能,对人体低毒,特别是在伤口的愈合方面起到很大作用。

 

 

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