三防整理剂TF-5548在棉针织布上的应用
2022-01-09蔡晓波莫红春
蔡晓波，莫红春
（1.冠星集团控股有限公司，广东广州 510620；2.广东传化富联精细化工有限公司，广东佛山 528329）
防水整理是纺织品的常见功能性整理，随着人们需求的提高，三防（防水、防油、防沾污）整理占据市场的比例逐渐提高［1］。纯棉针织布具有优异的舒适性，适合作为夏季T 恤、童装、工装、贴身面料，但是由于结构疏松，亲水性强，容易沾污。因此，开发针织布三防整理具有广阔的市场前景和很大的实用价值。传统三防整理剂一般都是C8产品，虽然性能优秀，但是由于含有全氟辛酸铵（PFOA）和全氟辛烷磺酰基化合物（PFOS）（均具有累积性、毒性，不易降解）不环保，C8 产品已经逐渐被市场淘汰，取而代之的是C6产品和无氟产品［2］，性能稍差，但是用量较大。TF-5548 是高浓度C6 三防整理剂，在珠三角的很多大型针织染厂广泛应用。本文从三防整理剂用量、温度、pH、加工连续性、耐洗性等方面，探讨TF-5548 在棉针织布上的应用性能。
1 实验
1.1 材料和仪器
织物：26s纯棉平纹布（180 g/m2）。
试剂：三防整理剂TF-5548、交联剂TF-569G、C8防水剂TF-584（广东传化富联精细化工有限公司），C6三防整理剂A（国外公司）。
仪器：BK-ZC 型小轧车、滚筒式水洗机（中山市正通染整设备有限公司），LABTEC 小型定形机（温州市大荣纺织仪器有限公司），AATCC 喷淋测试仪［默欣电子科技（香港）有限公司］。
1.2 整理工艺
纯棉针织布→配制工作液（1 L）→一浸一轧（压力0.2 MPa，带液率80%～85%）→焙烘（温度X，时间2 min）→冷却。
1.3 测试
1.3.1 防水性
按照GB/T 4745—2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》进行测试。洗前要求防水性不小于4级；洗后经GB/T 8629—2017《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》的4N 程序洗涤1 次，悬挂晾干，要求防水性不小于4级。
1.3.2 防油性
按照GB/T 19977—2014《纺织品拒油性抗碳氢化合物试验》进行测试。洗前要求防油性不小于4 级；洗后经GB/T 8629—2017 的4N 程序洗涤1 次，悬挂晾干，要求防油性不小于3级。
1.3.3 防沾污性
按照GB/T 30159.1—2013《纺织品 防污性能的检测和评价 第1 部分：耐沾污性》进行测试。要求液态污物（高盐稀态发酵酱油）的防沾污性不小于3～4级；洗后经GB/T 8629—2017 的4N 程序洗涤1 次，悬挂晾干，要求防沾污性不小于3～4级。
1.3.4 耐洗性
按照GB/T 8629—2017 的4N 程序洗涤1 次，悬挂晾干，测试三防效果。
1.3.5 加工连续性
配制1 L 工作液，连续浸轧30 块织物，检测第1块到第30块的三防效果。
2 结果与讨论
2.1 TF-5548三防效果的影响因素［3］
2.1.1 整理剂用量
由表1 可以看出，随着TF-5548 用量的增加，防水、防油、防沾污性能显著提升。当用量达到60 g/L时，三防性能达到T/GDBX 012—2019《服装功能性技术要求》的指标。由于防水剂与纤维以薄膜形式相结合，生成憎水性的体型结构，降低表面张力，使水的接触角增大到105°（基本达到饱和值），实现“反毛细管效应”。继续增加整理剂用量，接触角提升不明显，三防效果提升不再明显，又浪费加工成本，因此建议选用60 g/L 进行加工，具体根据面料厚薄和生产工艺进行调整。
表1 TF-5548 用量对三防效果的影响
2.1.2 焙烘温度［4］
由表2 可以看出，随着焙烘温度的升高，防水、防油、防沾污性能显著提升。低于160 ℃时，三防效果不理想，因为整理剂与纤维反应不完全，形成憎水性结构不充分；180 ℃时，性能指标提升有限，而且在高温条件下纤维容易氧化泛黄，导致色变较大，脆损影响强力，能耗也偏高。因此，焙烘温度选择160 ℃，具体视面料情况及工厂设备进行调整，含氨纶的织物焙烘温度可以适当降低。
表2 焙烘温度对三防效果的影响
2.1.3 pH
由表3 可以看出，pH 对三防效果影响不大，pH为5～7时均可以达到标准要求。pH 大于7的情况不考虑，原因是所有三防整理剂在碱性条件下都不稳定。因此工厂在连续生产加工中，只要控制pH 为5～7 的弱酸性即可。
表3 pH 对三防效果的影响
2.2 TF-5548的性能
2.2.1 加工连续性［5］
由表4 可以看出，TF-5548 的加工连续性较好，连续加工30 块布，依旧可以达到测试标准。原因是在工厂实际连续生产加工中，大部分是干布定形，轧槽工作液越来越少，都是通过高位槽不断补料来控制三防加工的连续性。
表4 三防整理剂的加工连续性
2.2.2 耐洗性
由表5 可知，TF-5548 具有一定的耐洗性，单独采用该产品，耐洗性可以达到10 次左右；添加交联剂TF-569G［一般用量为20%～25%（对三防整理剂质量）］可显著提升耐洗性，洗20 次后仍然可以达到测试标准。原因是纯棉织物含有大量的活性基团（羟基—OH），与交联剂反应成膜紧密，能够维持三防效果。
表5 三防整理剂的耐洗性
2.3 性能对比
由表6 可知，TF-5548 的防水、防油、防沾污性能基本接近C8 产品，且不含有PFOA、PFOS 等物质。相对C8 产品来说，C6 产品减少了对环境的污染，性价比更高，具有较高的市场前景和推广意义。
表6 三防产品性能对比
3 结论
（1）三防整理剂TF-5548 在纯棉针织布上的优化应用工艺：一浸一轧（三防整理剂TF-5548 60 g/L，交联剂TF-569G 15 g/L）→焙烘（160 ℃，2 min）→冷却。
（2）添加20%～25%的交联剂TF-569G 能显著提升三防效果的耐洗性，达到T/GDBX 012—2019《服装功能性技术要求》的标准要求。
（3）TF-5548 加工连续性好，加工过程稳定可控，具有很好的实用性。
