CN103132326A - 一种易去污涤纶纺织品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易去污涤纶纺织品，该纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，所述吸水拒油树脂膜中全氟辛酸铵化合物的残留量为大于0小于等于0.05μg/g，全氟辛烷磺酸化合物的残留量为大于等于0小于等于0.05μg/g。该产品所制成的衣服穿着时，能吸收汗液，且防止油性污垢渗透到纤维内部，在疏水成分和亲水成分共同作用的条件下，将污垢简单的去除。同时该产品在不加洗涤剂进行洗涤时其去污能力也非常好。

Description

一种易去污涤纶纺织品

技术领域

本发明涉及一种具有吸水和拒油性能同时兼备的易去污涤纶纺织品。

背景技术

易去污纺织品的加工一般是通过树脂整理，使纺织品表面的污垢容易用普通洗涤方法除去，并使洗下的污垢不再在洗涤过程中回污的工艺过程。在穿着过程中，由于吸附空气中的尘埃和人体排泄物以及沾污而形成污垢。特别是合成纤维及其混纺纺织品，容易带静电吸附污垢，并由于表面亲水性差，洗涤中水不易渗透到纤维间隙，污垢难以除去。

其中涤纶纺织品因表面具亲油性，所以悬浮在洗涤液中的污垢很容易重新沾污到纤维表面，造成再沾污。增加易去污性的基本方法有两种，其一、用化学方法增加纤维表面的亲水性，降低纤维与水之间的表面张力，最好是表面的亲水层润湿后能膨胀，从而产生机械力，使污垢能自动离去。其方法是在织物表面浸轧一层亲水性的高分子材料。易去污整理后，还可增加织物的抗静电性，穿着舒适，手感柔软。其二、用化学方法增加纤维表面的拒水性、拒油性，并在拒水拒油的氟素基团之间导入部分亲水性基团，在干燥的情况下降低油性污垢沾附到织物表面，从而提高织物的防污能力；在洗涤的过程中使得沾附的污垢很容易被洗去。但上述两种方法都存在一些缺点，比如针对如颈部污垢、油脂污垢、固体状油性污垢的易去污性较差；吸水性与拒油性共存的问题不能同时解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时兼备吸水性与拒油性，且易去污性能优越的涤纶纺织品。

本发明的技术解决方案是：

一种涤纶纺织品，该纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，该吸水拒油树脂膜中全氟辛酸铵(简称PFOA)化合物的残留量为大于0小于等于0.05μg/g，全氟辛烷磺酸(简称PFOS)化合物的残留量为大于等于0小于等于0.05μg/g。

吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成；其中吸水链段为改性丙烯酸酯链段、改性聚酯链段、改性聚氨酯链段中一种或两种，优选为亲水性改性聚酯链段亲水层保证织物的吸湿性能，保证织物穿着舒适性；拒油链段为碳-氟链段，且碳-氟链段长度小于吸水链段，这样可以保证纺织品具有拒油性，而不产生拒水性。这两种链段以交替分布性嵌段方式进行排列，保证具有优良的亲水性及拒油性。

通过高倍率SEM观察吸水拒油树脂膜为微孔状树脂膜；且其中含有碳-氟链段。该树脂膜表层为均匀分布有微米级微孔、含碳-氟链段的拒油树脂层，里层为亲水树脂层。膜表面微孔的存在使得衣服内部的汗液、水蒸气等吸收到亲水树脂层，再通过膜中的微孔导出，达到优良的吸汗导汗性能。当污垢为固体油污时，普通防污是无法防止污垢沾着到纺织品表面或纤维之间，此时如果没有亲水树脂层存在的话，洗涤过程中固体油污会在洗涤剂分散的作用下，向纺织品内部扩散，更加不易除去。本发明膜表面又具有拒油性能，可以防止油污的附着，即便是部分顽固油污附着后，由于亲水树脂层的存在，洗涤时洗涤剂(或清水)会迅速到达亲水树脂层，将油污包裹于洗涤剂(或清水)中，在洗涤过程中，被包裹的油污通过微孔挤出；可以很轻松去除油污。由于亲水性和拒油性同时作用下，不加洗衣粉时，也能具有优良的易去污性；并且可以缩短洗涤时间，从而可以起到降低损耗能源，保护环境。

该纺织品初期吸水性能5秒以下，拒油性4级以上，重油易去污性4级以上。经过家庭洗涤20回后，吸水性能10秒以下，拒油性2级以上，重油易去污性4级以上。

本发明的涤纶纺织品中涤纶纤维的含量在60重量％以上。余量纤维可根据需要选用氨纶、尼龙以及其他合成或天然纤维。

选用涤纶纤维和其他纤维原料进行织造后形成坯布，再对坯布进行功能性后整理，整理工艺为：将坯布放入前处理加工液中，浴中温度40～120℃的条件处10～50分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度80～200℃的条件下热处理1～20分钟或者在温度80～150℃的条件下干燥，再在130～200℃的条件下进行定型整理处理后得到本发明的纺织品；

前处理加工液由下列成分组成：

亲水处理剂    0.5～10％o.w.f.

其余为水

拒水加工液由下列成分组成：

其余为水。

其中架桥剂可以为三聚氰胺类架桥剂、封锁异氰酸酯类架桥剂、氮丙啶类架桥剂中的一种或两种。

本发明填补了产品空白，同时具有优越的吸水、拒油、易去污性。该产品所制成的衣服穿着时，能吸收汗液，且防止油性污垢渗透到纤维内部，在疏水成分和亲水成分共同作用的条件下，将污垢简单的去除。同时该产品在不加洗涤剂进行洗涤时其去污能力也非常好。

下面说明本发明各项指标的测定方法：

(1)吸水性根据JIS L 1097滴下法测试

(2)拒油度根据AATCC Test Method 118「Oil Repellency：HydrocarbonResistance」法测试

(3)易去污性(污油滴下法)根据下述方法进行测试

a.选取4块约10cm×约10cm的试验片。其中1块为污染判定用标准试验片。

b.将试验片放置在约10cm×约10cm的玻璃板上，选择下表中的某种污油0.1ml滴在试验片的中央部，在其上面放上玻璃板，施以1.96N(200g)的负荷放置1分钟。

污油的种类	成分配合比例
		重油	A重油与B重油以3∶1的比例混合
菱胶	将1g菱胶混合分散于100ml发动机油中

*重油：JIS K 2205规定物

*菱胶：炭黑/牛脂极度硬化油/流动石蜡＝16.7/20.8/62.5

*发动机油：例如ESSO传动石油QUALIFICATION NO.D-20106，三井石油汽油10W-30

c.除去负荷与玻璃板，将试验片移到滤纸的上面盖上柔软薄纸，从上面滚动地拭取油污，在水平状态下放置24小时以上，自然干燥。

d.污染后试验片与(1)项的污染判定用标准试验片的色的变化，与污染用灰色分级卡进行比较区分污染程度的等级，以3块的平均值表示。

e.继续，在全自动或2槽式的洗涤槽中放入40±2℃的0.1％弱碱性合成洗涤液25L，放入合起来重量500g的污染后试验片2块与负荷布，用洗涤机的强条件进行5分钟洗涤。

f.30秒脱水后洗涤2分钟，反复此操作2次。

g.不绞干取出试验片，用滤纸轻轻按押去水，在水平状态下自然干燥。

h.洗涤后的试验片与(1)项的污染判定用标准试验片的颜色变化，与污染用灰色分级卡进行比较区分洗净程度的等级，以3块的平均值表示。

(4)易去污性(污油滴下法--未添加洗衣粉)根据下述方法进行测试步骤e.继续，在全自动或2槽式的洗涤槽中放入25L温度为40±2℃的水，放入合起来重量500g的污染后试验片2块与负荷布，用洗涤机的强条件进行5分钟洗涤，其余同3.易去污性(污油滴下法)。

(5)易去污性(口红沾污法)根据下述方法进行测试

a.准备12cm×24cm以上的测试样布

b.取口红

c.油彩笔(短峰SH№14；猪毛；京都NAKASATO)、橡胶塞(有机硅、ASONE制造、9号)及口红(资生堂、砖红色)。

d.使用油彩笔将口红均匀涂覆在在橡胶塞上，附着重量为0.0050±0.0005(g/9号橡胶塞)。

e.将涂抹均匀的橡胶塞轻轻放置于织物表面，用手固定织物，然后亲压回转大约10°，将口红转移到织物上。

(每水准重复上述操作3回、N数＝3)

f.将沾污口红的织物放置于40℃的烘干机中大约15小时后拿出。

g.在全自动或2槽式的洗涤槽中放入24L温度为40±2℃的水，及24g花王高活性洗衣粉，放入合起来重量480g的污染后试验片与负荷布，用洗涤机的强条件进行10分钟洗涤。

h.30秒脱水后洗涤2分钟，反复此操作2次。

i.不绞干取出试验片，用滤纸轻轻按押去水，在水平状态下自然干燥。

j.洗涤后的试验片与(1)项的污染判定用标准试验片的颜色变化，与污染用灰色分级卡进行比较区分洗净程度的等级，以3块的平均值表示。

(6)易去污性(口红沾污法--未添加洗衣粉)根据下述方法进行测试步骤g.在全自动或2槽式的洗涤槽中放入24L温度为40±2℃的水，放入合起来重量480g的污染后试验片与负荷布，用洗涤机的强条件进行10分钟洗涤，其余同5易去污性(口红沾污法)的测试。

(7)洗涤处理根据JIS L 0217103法洗涤20回测试

(8)PFOA、PFOS含有量测试方法

本方法采用织物剪碎后利用快速溶液提取仪进行萃取，将萃取液浓缩后采用LC/MS-MS进行同时定量分析测试。

使用药品及测试用仪器

a.药品

标准PFOS：Sigma公司制、纯度≥97％；

标准PFOA：Sigma公司制、纯度≥97％

甲醇(色谱纯、Merck公司制)；甲苯(分析纯)、甲酸(分析纯)、正己烷(分析纯)、丙酮(分析纯)；和光纯药制Presep-C Agri(220mg)；和光纯药制Presep-C Alumina(1700mg)；

超纯水：软水→Elix纯水制造装置→Milli-Q超纯水制造装置→Presep-CAgri过滤(10ml/min)→超纯水

b.仪器

快速溶液提取仪：美国Dionex公司制ASE300

HPLC：安捷伦(Agilent)制Agilent 1100

MS：安捷伦(Agilent)制Agilent MSD SL

震荡器：美国Scientific Industries公司制Vortex-genie 2

超声波清洗器：日本IPROS公司制桌上型Bransonic

纯水制造仪器：Millipore公司制Elix纯水制造装置和Milli-Q超纯水制造装置

量筒、容量瓶、KD浓缩接液器(5ml)

测试方法

a.评价织物准备

将纺织品细切(剪切成大约0.5cm左右大小的碎片状)

b.PFOA、PFOS的萃取法(ASE)

称取剪切后的碎状纺织品10.000g，放入快速溶剂提取仪的提取釜中，提取釜内样品的上下2层均为专业纸垫保护，轻轻压实至提取釜底部，再按如下设定方法进行萃取。萃取完毕后，将提取液使用固相抽出，并浓缩至1ml。

快速溶剂提取仪设定条件如下：

样品池体积：33ml

样品池温度：100℃

压力：1500psi(＝10.5MPa)

加热时间：10min

静态萃取时间：2min

提取次序：甲醇(50％样品池体积)→甲苯(50％样品池体积)

萃取液浓度：20％甲醇、20％甲苯

氮气吹扫：150psi(＝1MPa)的压力吹扫120秒

循环次数：5次

固相抽出条件如下：

调配液：HPLC用甲醇和超纯水以2∶1的比例调配

抽出次序：先通过Presep-C Alumina，再通过Presep-C Agri

萃取液稀释条件：使用超纯水将甲醇浓度稀释至10％以下

浓缩条件：

将萃取液放置于KD浓缩接收器中，再在氮气的保护下浓缩定容为1ml

c.对比样的调制法

以上述方法(PFOA、PFOS的萃取法)进行未添加测试纺织品，所得溶液则为对比样。

d.测试标准对比液的配制法

称量108mg的标准PFOS和100mg的标准PFOA，缓缓使用70％甲醇(超纯水∶甲醇＝30∶70)稀释为1000mg/L的溶液100ml。然后将标准原液使用70％甲醇(超纯水∶甲醇＝30∶70)稀释为0.1μg/L到100μg/L的测试标准对比液，依次编号保存。

e.PFOA、PFOS的测定法

[LC/MS条件]

HPLC条件如下：

机器：Agilent 1100

色谱柱：Agilent ZORBAX XDB C-18(3.5μm 2.1×150mm)

移动相：A：10mM CH3COONH4/H2O B：CH3CN

0→5min A：65→55B：35→45线性梯度l iner gradient(2％/min)

5→20min A：B＝55：45

20→25min A：55→10B：45→90线性梯度liner gradient(9％/min)

25→30min  A：B＝10：90

30→35min A：10→65B：90→35线性梯度liner gradient(11％/min)

35→40min A：B＝65：35

流量：0.2ml/min

色谱柱温度：40℃

注入量：10.0μL

MS条件如下：

机器：Agilent MSD SL

碎裂电压：5→10min：100V(PFOA测定用)；

10→20min：200V(PFOS测定用)

毛细管电压(Vcap)：4000V

喷雾气压力：N₂(50psi)

干燥气体流量及温度：N2(10.0L/min 340℃)

测定模式：离子源为电喷雾(ESI)、负离子扫描、选择离子测定法(SIM)

测定离子参数：PFOS定量用499(m/z)[M-K]^-确认用500(m/z)

PFOA定量用413(m/z)[M-H]^-确认用369(m/z)

[检量线]：标准溶液10.0μL注入后得出检测线

[定量]：测试溶液10.0μL注入后得出图谱，计算其面积换算成浓度值

[计算]：计算值(ng/g)＝[检出量(pg)×固相抽出液量(ml)]÷[HPLC/MS注

入量(μL)×分析织物重量(g)]

再根据上述值(测试N数10)换算成织物内PFOA及PFOS的含量值(μg/g)测试注意点：

a.玻璃器皿等仪器在通常洗涤过后再使用甲醇洗涤。

(建议超声波甲醇洗涤)

b.快速溶剂提取仪的洗涤为将萃取液通过的所有地方先使用甲醇进行洗涤，能超声波洗涤的部件进行超声波甲醇洗涤。

c.测试过程中所使用仪器不使用含氟素树脂，避免分析对象混入。

d.测试保存液放置的容器采用正己烷、丙酮、HPLC专用甲醇依次洗涤后的容器。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。

以下实施例中所使用的树脂如下：

亲水处理剂A(改性聚酯亲水处理剂、亨斯曼纺织染化有限公司制)

亲水处理剂B(改性聚酯亲水处理剂、日华化学株式会社制)

亲水处理剂C(改性丙烯酸酯亲水处理剂、新中村化学株式会社制)

亲水处理剂D(改性聚氨酯亲水处理剂、大原化学株式会社制)

吸水拒油处理剂A(氟素吸水拒油处理剂、大金工业株式会社制)

吸水拒油处理剂B(氟素吸水拒油处理剂、大原化学株式会社制)

吸水拒油处理剂C(氟素吸水拒油处理剂、吸水拒油处理剂A和B的混合物)

吸水易去污剂A(ULTRAPHIL HDS、亨斯曼纺织染化有限公司制)

拒水拒油防污剂A(NKガ一ドSR-108、日华化学株式会社制)

架桥剂(メイカネ一トMF、明成化学工业株式会社制)

柔软剂(DCOM C256WA、高松油脂株式会社制)

渗透剂(TEXPORT BGZ、日华化学株式会社制)

实施例1：

选用涤纶纤维重量95％和重量5％氨纶纤维进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理：

前处理加工液由下列成分组成：

亲水处理剂A        3％o.w.f.

其余为水

拒水加工液由下列成分组成：

吸水拒油剂A        5g/L

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入前处理加工液中，浴中温度100℃的条件处理20分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130℃的条件下热处理2分钟再在170℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到本发明的易去污纺织品，所得纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，该吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成；其中吸水链段为改性聚酯链段、拒油链段为碳-氟链段。

实施例2

选用涤纶纤维100重量％和进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理：

前处理加工液由下列成分组成：

亲水处理剂B        3％o.w.f.

其余为水

拒水加工液由下列成分组成：

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入前处理加工液中，浴中温度100℃的条件处理20分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130℃的条件下热处理2分钟再在170℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到本发明的易去污纺织品，所得纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，该吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成；其中吸水链段为改性聚酯链段、拒油链段为碳-氟链段，可以在纤维表面成微孔树脂膜。

实施例3

选用改性涤纶纤维重量90％和氨纶纤维重量10％进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理：

前处理加工液由下列成分组成：

亲水处理剂B        2％o.w.f.

亲水处理剂C        5％o.w.f.

其余为水

拒水加工液由下列成分组成：

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入前处理加工液中，浴中温度90℃的条件处理20分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130℃的条件下热处理2分钟再在170℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到本发明的易去污纺织品。所得纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，该吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成，且表面呈微空状；其中吸水链段为改性聚酯链段、拒油链段为碳-氟链段。

实施例4

选用阳离子改性涤纶纤维重量60％和尼龙纤维重量35％和氨纶纤维重量5％进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理；

前处理加工液由下列成分组成：

亲水处理剂D        10％o.w.f.

其余为水

拒水加工液由下列成分组成：

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入前处理加工液中，浴中温度60℃的条件处理50分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度150℃的条件下热处理1分钟再在180℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到本发明的易去污纺织品。所得纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，该吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成，且表面呈微空状；其中吸水链段为改性聚酯链段、拒油链段为碳-氟链段。

比较例1

选用涤纶纤维重量95％和重量5％氨纶纤维进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理：

吸水防污加工液由下列成分组成：

吸水防污剂A        50g/L

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入吸水防污加工液中，再在温度130℃的条件下热处理1分钟再在180℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到吸水防污纺织品，该纺织品的单纤维表面未形成吸水拒油树脂膜。

比较例2

选用涤纶纤维重量95％和重量5％氨纶纤维进行织造后形成坯布，再对坯布采用下列组成的加工液进行功能性后整理：

拒水拒油防污加工液由下列成分组成：

拒水拒油防污剂A        50g/L

架桥剂                  10g/L

渗透剂                  10g/L

其余为水。

具体整理工艺为：先将坯布放入拒水拒油防污加工液中，再在温度130℃的条件下热处理1分钟再在180℃的条件下进行45秒定型整理处理后得到拒水拒油防污纺织品，该纺织品的单纤维表面未形成吸水拒油树脂膜。

表1

Claims (5)

1.一种易去污涤纶纺织品，其特征是：该纺织品的单纤维表面覆盖有吸水拒油树脂膜，所述吸水拒油树脂膜中全氟辛酸铵化合物的残留量为大于0小于等于0.05μg/g，全氟辛烷磺酸化合物的残留量为大于等于0小于等于0.05μg/g。

2.根据权利要求1所述的易去污涤纶纺织品，其特征是：所述吸水拒油树脂膜由吸水链段和拒油链段以嵌段方式所形成；其中吸水链段为改性丙烯酸酯链段、改性聚酯链段、改性聚氨酯链段中一种或两种；且拒油链段为碳-氟链段。

3.根据权利要求1所述的易去污涤纶纺织品，其特征是：所述吸水拒油树脂膜为微孔状树脂膜；且其中含有碳-氟链段。

4.根据权利要求1、2或3所述的易去污涤纶纺织品，其特征是：该纺织品初期吸水性能5秒以下，拒油性4级以上，易去污性(污油滴下法)4级以上。

5.根据权利要求1、2或3所述的易去污涤纶纺织品，其特征是：该纺织品经过家庭洗涤20回后，吸水性能10秒以下，拒油性2级以上，易去污性(污油滴下法)4级以上。