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【集萃网观察】摘要：采用泡沫整理方法对涤纶织物进行单面涂层，使其具有单面拒水拒油效果且不影响内层的吸湿透气性能。文章通过正交试验确定了拒水拒油泡沫涂层剂的最佳配比，并探讨了该涂层工艺的最佳焙烘温度和时间。实验表明：涤纶织物拒水拒油泡沫整理具有处理浓度低、用水量少、焙烘温度低、时间短等特点。最佳整理剂配方为防水防油剂与10%SDS溶液以2：1混合，并添加CMC 10g/L，HEC 0.5g/L，PTF 5 g/L，发泡搅拌时问2min，焙烘温度160℃、时间2min的效果最佳。
关键词：涤纶织物；复合织物；防水；防油；单面涂层；泡沫整理
泡沫涂层是将空气注入涂层浆中，经发泡设备特殊处理，使涂层浆高倍发泡，成为均匀、细腻的泡沫状态，再将其添加涂覆于纺织品上，经焙烘成膜后附着于织物表面，完成织物的涂层加工过程。
本文将泡沫整理的方法应用到对涤纶织物的拒水拒油整理中，发挥泡沫整理低带液率的优势，在节水节能的同时，赋予涤纶织物特殊的服用风格，使其达到单面拒水拒油的效果，不影响织物内侧的吸湿透气性能。本实验探讨了拒水拒油泡沫涂层剂的复配，用正交试验方法确定发泡剂、稳泡剂及拒水拒油整理剂之问的最佳配比，并确定最佳工艺路线，通过织物性能测试，对泡沫涂层与传统浸轧整理的织物进行分析对比。
1实验部分
1.1试剂与仪器
（1）试剂：氟系拒油拒水剂，含固量30.6%，浙江传化股份有限公司制；十二烷基硫酸钠SDS，分析纯，天津市博迪化工有限公司制；壬基酚聚氧乙烯醚NP一10，辽阳科隆化学品有限公司制；羧甲基纤维素钠CMC；羟乙基纤维素钠HEC，北京化学试剂公司制；增稠剂PTF，上海大祥化工有限公司制；涤纶织物（斜纹）。
（2）仪器：罗氏泡沫仪；NDJ一1型旋转式黏度计；6511型电动搅拌机；LFY一214型织物表面抗湿性试验仪；LIJY一01B型电脑控制硬挺度仪；电脑式透气性测试仪；电子织物强力试验仪等。
1.2成泡机理
本实验用高速电动搅拌器起泡。其发泡原理是通过搅拌器叶轮在泡沫基液中高速旋转，空气进入基液而形成泡沫流体。该方式发泡速度快，效果好。
1.3稳泡机理
泡沫稳定性指泡沫保持其所含液体及维持自身存在的能力，主要取决于排液的快慢和液膜的强度及表面黏度。发泡体系中加入少量泡沫稳定剂后，体系的表面张力降低，压差变小，因而排液速度减慢。泡沫的稳定性用泡沫半衰期表示，半衰期越长，泡沫越稳定。
1.4涂层整理剂泡沫性能的表征
以发泡比、泡沫高度、泡沫密度、泡沫半衰期表征泡沫性能。
1.5正交试验
选取对发泡性能影响较大的4个因素进行正交试验（见表1），确定发泡剂的最佳配比及发泡的最佳机械搅拌时问。其中泡沫稳定剂含有CMC、HEC、PTF。
1.6针板涂层法
将织物在针板上按压固定，将发泡好的整理剂迅速用橡胶刮刀均匀涂刮到织物上，重复涂刮一次。
1.7计算公式
带液率=整理后织物质量增量/整理后织物质量X100%
增量率=水洗烘干后织物质量/原织物质量×100%
节约试剂百分比=（轧后织物增量一涂层后织物增量）/轧压后织物增量X100%
1.8整理工艺路线
泡沫涂层剂的配制一机械发泡一涂层一预烘（80℃，2min）一焙烘_÷性能测试
1.9织物性能测试
拒水性能测试：采用GB/T4757—1997标准，喷淋法，分为1～5级，5级为最佳。拒油性能测试：采用GB/T19977--2005标准，分为A、B、C、D4级，A级最佳。透气性测试：采用GB/T5453--1997标准，以两面压强为100Pa时的透气率表示。硬挺度测试：参照GB/T18318--2001《纺织品织物弯曲长度的测定》，用电脑硬挺度测试仪测定，以织物伸出长度为衡量标准。断裂强力测试：采用GB/T7689.1—_7689.5—2001标准，用电子织物强力试验仪测定。
2结果与讨论
2.1泡沫防水涂层剂的复配
2.1.1发泡剂与稳泡剂的选择
发泡剂选用了阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂NP一10，进行发泡性能比较。将两种发泡剂配置成不同浓度（5%、10%、15%、20%）的溶液并按1：1的比例与防水剂混合，观察其系统相容性和起泡性能，两种起泡剂与防水剂均有很好的相容性。SDS的发泡性能明显优于NP一10，且价格低廉，来源丰富，生物降解性好，故选用SDS作为发泡剂。随着SDS的质量浓度增加，发泡比有所提高，这是因为增大了表面吸附量，表面张力降低，起泡能力增强。但当质量浓度增加到一定程度时，发泡比反而有所下降，这是因为在表面吸附达到饱和后，质量浓度继续增加，溶液中的表面活性剂分子被吸附到表面的速度较快，没有溶剂在表面的迁移，液膜变薄部分并未恢复到原有厚度，减弱了表面张力修复作用效应。
泡沫稳定剂的选择和用量最为关键，在本实验中稳定剂作用主要是稳定泡沫及使溶液获得一定黏度。泡沫的稳定性主要取决于排液的快慢和液膜的强度，这主要从两个方面进行提高，第一可进一步降低溶液的表面张力，增高表面黏度，提高泡沫薄膜质量，减小泡沫的透气性，从而加强泡沫稳定性，这类稳定剂有HEC、增稠剂F等；第二通过增大其液相黏度减缓排液速率，降低其流动性，使得泡沫破裂速率降低，即增大液体内部黏度，但这仅为辅助因素，若没有表面膜的形成，即使内部黏度再大也不～定能形成稳定泡沫，这类稳定剂有CMC、CMS等。
若使得到的泡沫体系涂覆在织物上时能仅浸湿正面，则需要体系具有一定的黏度，但体系的黏度增大到一定程度后，发泡性会变差，这是因为空气难于进入液相内部与表面活性剂充分接触，发泡不充分不均匀，泡沫大小不均，增加了已发泡沫的表面承受力，泡沫稳定性降低。故系统原液黏度为1500～2000mPa·s时，才能兼顾发泡性和体系黏度。本文选取了CMC、HEC与trfF进行了复配，最佳配比通过正交试验获得。
2.1.2正交试验结果及极差分析（见表2）
由表2可以看出，样品2、5、8的发泡密度和半衰期均较好。由极差计算结果，各因素影响主次为：防水防油剂与SDS的混合比例>起泡剂SDS的浓度>增稠稳定剂的浓度>搅拌时问。综合各方面的因素，并考虑生产成本等，可得出最优配方为ABCD，即SDS的浓度10%，防水防油剂与发泡剂比例为2：1，增稠剂的用量为CMC10g/I、HEC0.5g/L、PTF5g/L，发泡搅拌时问为2min。
2.2焙烘温度时间的选择与对比（见表3）
涂层和浸轧后的织物在80℃下预烘2min，从表3可以看出，因泡沫涂层的带液率低，焙烘时间明显缩短，降低了能耗，由于添加了发泡剂和增稠稳定剂，泡沫涂层防水防油性能比浸轧工艺略有降低，但可以满足服用需求。在泡沫涂层丁艺中，低于140%时，防水防油性能不达标，这是因为防水防油剂与织物交联不够，不能很好地结合。为避免温度过高使涤纶织物泛黄，并综合考虑成本，确定焙烘温度为160%、2min。
2.3织物带液率（见表4、5）
由表4、5的数据分析，通过对普通浸轧法和泡沫涂层法两种工艺的带液率及增量率的比较，可以明显看出，泡沫涂层整理相对于常规工艺，在节水方面有明显优越性。
2.4织物性能测试（见表6、7）
由表4、5的数据分析，通过对普通浸轧法和泡沫涂层法两种工艺的带液率及增量率的比较，可以明显看出，泡沫涂层整理相对于常规工艺，在节水方面有明显优越性。
2.4织物性能测试（见表6、7）
来源 王博，赵明，崔永珠
