刘 燕 王其才

（山东理工大学，山东淄博，255000）

现如今，人们不再满足单一功能的纺织品，更追求多种特殊功能于一体的衣物。但是要将多种特殊功能同时赋予织物，最主要的问题就是解决好矛盾性功能组合的问题[1]。既要考虑各种功能之间的相互作用，又要考虑化学试剂、添加剂、整理工艺等诸方面因素的相互影响，难度较大，但也因此成为研究的热点。目前拒水拒油复合整理大多运用传统的浸轧焙烘法，采用同浴法或两浴法，使纺织品材料无差别地同时或先后吸收相应的功能整理剂，从而赋予织物相对应的功能[2]1。当两种整理剂对织物性能整理互不影响时，可采用同浴法；当两种整理剂之间相互影响，就要采用两浴法，采用两浴法时还要考虑整理剂的先后顺序。当然新型工艺也层出不穷，在原有方法的基础上进行改善和提高。

1 阻燃隔热、拒水拒油复合整理

当前，对于消防、航空航天、军工等一系列特殊产业，迫切需要开发一种能将阻燃、拒水透湿、拒油、耐气候等多种性能集于一体的多功能纺织品。制备阻燃棉织物大多通过物理吸附或形成弱共价键将阻燃剂引入棉织物之中[3]，采用的方法主要有传统的轧烘固化、溶胶-凝胶法、新型涂层法等，其中溶胶-凝胶技术是指有机或无机金属化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成氧化物或其他化合物固体微粒子的方法[4]。

1.1 传统整理工艺

唐焕林采用FK103阻燃剂和FK-UFC02拒水拒油剂，并添加FK062交联树脂和FK07强力保护剂对纯棉碎丝导电布进行先阻燃整理后拒水拒油整理[5]。通过试验确定了纯棉织物阻燃、拒水拒油的优化工艺参数。阻燃整理过程中添加了FK062交联树脂作为交联剂，使得阻燃剂用量在达到300 g/L时，撕裂强度损失趋于缓慢。试验结果表明，织物的垂直燃烧损毁长度在110 mm左右，无阴燃和续燃，达到国标B1级标准，拒水达到4级，拒油达到140分。

张广知等用同浴涂层法对纯棉篷盖布进行阻燃、拒水拒油的复合整理[6]。用含有PES-M阻燃剂、PD阻燃粉和拒水拒油剂涂层整理后的棉织物，纤维表面氟元素的相对含量达到12.17%，磷元素的相对含量达到8.88%，篷盖布拒水拒油效果达到4级以上，阻燃效果可达B1级，效果较好。

1.2 新型整理工艺

ONAR等以棉织物为研究对象，采用纳米醇溶胶凝胶一步法对织物样品进行处理，制备阻燃、拒水拒油棉织物，并通过添加不同的聚合物和U/F来提高织物的耐水洗性能[7]，所制备出的织物试样具有良好的拒水拒油性能和阻燃性能。试验结果表明，该方法研制出了一种耐用、环保的拒水拒油、不含卤素的阻燃棉织物。

YU等采用溶胶-凝胶法制备了尺寸为205 nm的二氧化硅纳米粒子，并用聚偏氟乙烯对其进行改性，形成疏水表面[8]。在喷射器的强劲气流作用下，将聚偏氟乙烯改性后的二氧化硅纳米粒子均匀地沉积在棉织物的外表面。试验结果表明，喷涂工艺更为快速、简便，整理后的棉织物表面水接触角为 136.6°，导热系数为 0.033 W/（m·K），棉织物外表面具有疏水性、内表面具有透气性，且表现出良好的隔热性能，结果较为理想。

1.3 传统整理工艺现存问题

在进行轧烘工艺时，由于拒水拒油剂一般为易燃性物质，因此经拒水拒油剂整理后的织物，阻燃性能都会有所下降，所以在进行阻燃和拒水拒油复合整理工艺时，应先进行阻燃整理，再进行拒水拒油整理。另外，在同等用量的阻燃剂下，经过处理的织物阻燃效果随着拒水拒油剂用量的增多而下降，所以，在进行阻燃和拒水拒油复合整理时应格外注意拒水拒油整理剂的用量。除此之外，阻燃剂用量过大会使织物的撕裂强度降低，撕裂损失率增大，控制阻燃剂的用量和加入交联剂可在一定程度上减缓这一问题。

2 防紫外线、拒水拒油复合整理

棉织物因其优异的耐碱、吸湿、保湿等性能而成为最常见的纺织品。但是，棉织物的紫外线透过率大于15%，而UPF值只有10～20，限制了棉织物在防紫外线纺织品领域的应用[9]，而纺织品的防紫外线整理，就是给织物赋予一种能反射或具有强烈选择性吸收紫外线的助剂，并将能量进行转换，以热能或其他无害低能辐射的形式，将能量释放或消耗[10]。

2.1 传统整理工艺

在进行拒水拒油和防紫外线的复合整理时，传统方法主要是将织物和拒水拒油整理剂以及防紫外线整理剂采用同浴法和两浴法分别整理。

侯强采用FK-510拒水拒油整理剂和CTA-760A纳米防紫外线整理剂，采用了同浴法和两浴法（先进行防紫外线处理再进行拒水拒油处理）两种工艺对纯棉和涤棉织物分别进行复合整理[11]。试验结果表明，纯棉织物复合整理适宜采用两浴法整理，涤棉织物可采用同浴法整理；经过整理的织物在UVB波段上的紫外线透过率均低于2%，经过20次水洗，织物UPF等级仍能达到50+，水洗10次以后拒水拒油性能仍能达到4—级。说明两种方法整理的织物都具有较好的拒水拒油性和防紫外线能力。

2.2 新型整理工艺

新型整理工艺主要有两种。一是采用新型泡沫整理工艺，即采用少量液体，将空气通过一定设备和发泡剂混入液体中，形成泡沫，并将泡沫均匀施加于织物上，再经过预烘、焙烘成膜，使整理剂附着于织物表面，以获得各种整理效果[12]；二是新型涂层工艺。

李珂应用泡沫法对纯棉针织物进行异面防紫外线和拒水拒油复合整理，即棉织物一面具有防紫外线功能，一面具有拒水拒油功能[2]6。试验结果表明，整理后的棉织物拒水等级为7级，拒油等级为6级，UPF值50+，性能更为优异。

MAI等采用PVSQ纳米粒子和ZnO纳米粒子相结合，制备了一种复合镀层[13]。通过对复合涂层的处理，得到了功能化棉织物。处理后的棉织物具有良好的防紫外线性能和拒水性。尽管处理后的棉织物拉伸强度随ZnO纳米粒子浓度的增加而降低，但与原棉织物相比，复合涂层仍能提高棉织物的力学性能。用此方法整理后的棉织物具有较好的热稳定性，可用于制造紫外线屏蔽和超疏水性棉织物。

TRAGOONWICHIAN等以十二烷基苯磺酸钠（DBSA）为表面活性剂，经二次胶束聚合法制备双功能棉织物[14]。首先在棉织物上涂覆2-羟基-4-丙烯酰氧基苯丙酮，以提高其防紫外线性能，以硅化合物甲基丙烯氧基甲基三甲基硅烷作为单体形成疏水表面，后者涂覆在前者涂层织物上，使织物的防紫外线性能略有下降，但对织物的拒水性有明显改善。试验结果表明，此方法处理后的棉织物，UPF值约为40，防水接触角为115.4°。

2.3 传统整理工艺现存问题

在使用轧烘工艺整理时，同浴法整理后的棉织物，其撕破强力损失率远远大于两浴法整理后的棉织物，同浴法适合强力较好的涤棉织物，两浴法适合强力相对差一些的纯棉织物。另外，传统浸轧工艺较为繁琐，而且很少有涉及到整理后纺织品正反面所具有的功能性差异的研究。

3 抗菌、拒水拒油复合整理

近年来，人们越来越关注超级细菌、病毒对人体健康的危害，这就意味着具有抗菌防护功能的纺织品的需求量将大大提高。但在公共场合阻止感染和减少传播方面，纺织品只具有抗菌功能还是远远不够的，还要防止其自身被带有病毒细菌的液体润湿或击穿，这就要求纺织品在抗菌的同时还要具有拒水拒油的效果。

3.1 传统整理工艺

在进行拒水拒油和抗菌的复合整理时，传统方法主要是应用加入季铵盐和含氟整理剂进行两浴法轧烘固化，其中季铵盐具有消毒杀菌效果，而含氟整理剂具有拒水拒油效果。

阎琳等将Ag+和壳聚糖络合，并利用季铵盐阳离子表面活性剂1227对其进行改性，制备载银壳聚糖1227复合抗菌剂[15]。试验结果表明，先进行拒水拒油处理再进行抗菌处理的工艺更有利于拒水拒油整理剂渗透到织物中，后续的抗菌整理对织物的拒水拒油性能影响不大。整理后的棉织物拒水等级为4级，抑菌圈直径为0.47 cm。

3.2 新型整理工艺

新型工艺主要为制备出新型化合物，利用新型化合物对棉织物进行整理，以达到良好的整理效果。

LI等通过在拒水拒油含氟整理剂中接枝一定的高效抗菌化学基团，增强其对细菌入侵的抵抗力，利用所制备的一种新型含季铵盐和全氟烷基的聚合物APFC，采用轧干固化工艺将其应用于棉织物的整理，经过处理的棉织物不仅具有良好的拒水拒油性和抗菌活性，而且具有良好的水洗耐久性[16]。整理后的棉织物抗菌率达到97.4%，且拒水性评分为100，拒油等级为6级，与传统工艺比较，效果更为理想。

FAHMY等采用2，4-甲苯二异氰酸酯与蓖麻油在100℃下反应90 min，摩尔比为0.7，合成了一种新型的加合物，然后将该加合物在硬脂酸/三乙醇胺体系中进行了乳化[17]。制好的乳液被用作棉涤织物的防水整理剂和抗菌整理剂。试验结果表明，经乳液处理的织物具有十分优异的拒水性和抗菌性能。

PATIL等通过在棉织物上沉积聚六亚甲基双胍，再加入环氧烷/环氧交联剂，研制出同时具有抗菌和拒水拒油双功效棉织物[18]。采用逐层技术，并用聚六亚甲基双胍取代传统的单层离子（纤维素的羧酸阴离子与阳离子聚六亚甲基双胍）相互作用。通过层层自组装沉积抗菌剂，然后再加入一种非氟疏水化合物。该方法成功赋予棉织物持久的超疏水和抗菌性能。

3.3 传统整理工艺现存问题

传统方法的整理效果并不是特别理想，在进行具体轧烘固化工艺整理时，要先对棉织物进行拒水拒油整理，这样更有利于拒水拒油整理剂渗透到织物中；并且在拒水拒油整理后再进行抗菌整理，对织物的拒水拒油性能影响不大，棉织物同时获得良好的抗菌性和拒水拒油性。而先进行抗菌处理再进行拒水拒油整理，会对棉织物的抗菌性产生一定的影响。

4 硬挺抗皱、拒水拒油复合整理

硬挺整理能改变织物厚度、弹性以及手感，是一种重要的织物风格整理，广泛用于衬布、窗帘布、箱包布等装饰织物。而硬挺整理是利用一种能成膜的高分子物，俗称浆料，利用其制成浆液黏附在织物或纱线的表面，干燥后，使织物获得硬挺抗皱的性能。一些用途较为特殊的织物，如窗帘、帐篷等，不仅需要其具有硬挺性能，还要求其具有拒水拒油的功能。

4.1 传统整理工艺

目前常用的硬挺整理剂为含醛类树脂，最常见的方法是轧烘固化法[19]。王薇等采用丙烯酸型及三聚氰胺型硬挺剂和含氟防水剂同浴整理斜纹棉纱卡布[20]。试验结果表明，DM-3506、DM-3560、XJ-807硬挺剂不适合与含氟防水剂同浴整理棉织物。可采用两浴法，先对织物进行硬挺整理，再进行拒水拒油整理。LZ-Y、M3、LF-8500硬挺剂可与含氟防水剂同浴整理棉织物，且对拒水拒油效果基本无影响。

4.2 新型整理工艺

新型整理工艺主要是通过一定方法直接制备兼具拒水拒油和抗皱功能的新型化合物。DEHABADI等以全氟烷基多环氧树脂为原料，采用轧干固化工艺，制备了一种全氟烷基多交联基团的全氟烷基多环氧化合物，其整理得到一种无皱拒水拒油的棉织物[21]。试验结果表明，在不添加任何交联剂的情况下，该方法整理后的棉织物具有优异的拒水性和耐洗性。

4.3 传统工艺存在的问题

传统的轧烘固化法中，丙烯酸酯类硬挺剂与含氟拒水拒油整理剂同浴整理织物后，会干扰到含氟整理剂的成膜过程，使得织物拒水拒油效果显著下降，丙烯酸酯类硬挺剂不适合与含氟拒水拒油整理剂进行同浴整理，需采用两浴处理，即先进行硬挺处理再进行拒水拒油处理；而三聚氰胺型硬挺剂与含氟拒水拒油整理剂可采用同浴处理，两者之间无显著影响，但要注意控制其释放出的甲醛含量。

5 防静电、拒水拒油复合整理

当棉纤维用含氟拒水拒油剂整理后，纤维的表面张力大幅下降，棉纤维表面由亲水性变为疏水性，从而使棉织物表面极易产生静电，影响了织物的服用性能。所以含氟整理剂的拒水拒油和防静电的复合整理十分有必要[22]1。

静电泄漏快慢主要取决于电阻率。通过使用抗静电剂，能降低物体电阻率，增加静电泄漏量，同时减少物体表面摩擦，减少电荷积累，达到防静电目的。在一些易燃易爆的场所，小小的静电可能会产生火花，从而引起严重的火灾甚至爆炸。有研究表明，棉织物在相对湿度小于等于30%时，即可能因放电火花引燃浓度适宜的天然气和氢气等易燃易爆气体，所以棉织物的防静电处理也十分有必要[23]。

5.1 传统整理工艺

传统整理工艺主要是轧烘固化法。刘振波采用Nanoproof有机氟树脂整理剂对棉织物进行拒水拒油整理，并采用纳米ATO抗静电粉体在pH为7时对有机氟整理织物进行处理，使织物在具有良好防静电性的同时获得良好的拒水拒油效果[22]30。该整理工艺基本不影响织物的其他服用性能；整理后的棉织物拒水效果为100分，拒油效果达140分，防静电效果良好。

5.2 新型整理工艺

除了直接加入抗静电剂的传统方法，还可以采用较为新颖的溶胶-凝胶法，即通过溶胶-凝胶涂层来进行防静电和拒水拒油的复合整理。TEXTOR等利用疏水溶胶-凝胶涂层，对涤棉混纺织物进行整理[24]。该涂层具有防静电性能，同时采用亲水性和疏水性两种组分改性。疏水组分为烷基链修饰的烷氧基硅烷，亲水组分为氨基功能化烷氧基硅烷。其基本思想是由于疏水基团在固、气界面的富集，使得制备的as涂层表面疏水，而较深的区域则更亲水。经过溶胶-凝胶整理后的织物具有足够的拒水性，同时在涂层较深的区域吸收足够的水分，保证了其优异的防静电性能。

6 结束语

目前纺织品的多功能化复合整理向着更深层次发展，其复合功能研究更是当下以及今后的一大热点。棉织物在服装领域应用最为广泛，深受消费者青睐，而棉织物的功能性需通过整理的方法获得。目前赋予棉织物拒水拒油单一功能的整理工艺都较为成熟且适用，但有关棉织物拒水拒油和其他功能的复合整理研究相对较少，而传统的轧烘固化整理工艺也存在着步骤繁琐、不够环保、成本昂贵、整理效果不理想等一系列的缺陷。相较而言，一些新型整理工艺优势较为突出，改善了传统工艺的不足之处，整理结果也更为理想，是未来棉织物拒水拒油复合功能整理的一个趋势。总体而言，棉织物多功能整理向着简单、高效、环保的方向迈进，以期开发出性能更优异的多功能棉织物。