1. 前言

    市场对服装面料内在功能性的需求，加快了印染行业对绿色、环保多功能纺织面料的研发工作。全棉织物的三防+阻燃整理、三防+免烫树脂整理、三防+硬挺整理和三防　易去污整理等复合型多功能整理面料应运而生。

    纺织面料的绿色环保，要求含氟防水防油防污剂不含PFOS和PFOA，整理后的织物耐洗性好；全棉织物耐久阻燃整理后，甲醛含量低于75ppm，手感柔软，织物强力损伤小；复合型功能整理各助剂间的相互干扰小。

    织物经防水、防油、易去污整理剂加工后，明显降低了织物的表面张力，从而达到织物防水、防油、易去污的效果。其中效果最好的是全氟辛基磺酰胺衍生物的防水、拒油、易去污整理剂。过去50年，纺织用含氟整理剂的主流产品，都是以全氟辛烷磺酸盐(PFOS)，作为起始原料。

    PFOS是很难降解的化合物，它的环境不友好性和对生物体的危害，已引起世界的关注，令人担忧。

    欧洲经济合作与发展组织(OECD)、美国环境保护局(EPA)、健康与环境风险科学委员会(SCHER)和英国环境食品和农业部门(Defra)等组织，把PFOS列为一种难分解的可在生物体内积累的有毒化学品(简称PBT物质)，并分别对PFOS的危害性进行了PBT的评估，得出一致性结论：全氟辛基磺酰化合物(PFOS)在环境中具有高持久性，在环境中聚集和人体与动物组织中积累，对人体健康和环境产生危害。

    基于环境管理和人体健康原因，美国政府和瑞典政府，禁止PFOS和会降解为PFOS的物质的生产和使用；欧洲议会提出了PFOS含量限制。同时提到含氟辛酸(PFOA C7F15COOH)及其盐怀疑与PFOS有相似的风险。

    三防整理剂HPC-2、HPC-6，不含PFOS和PFOA，三防性能优良，是绿色环保的新一代三防助剂。三防交联HPA-3 和交联剂GX-100，不含游离甲醛，绿色环保。

    三防整理剂与其它助剂的复合功能性整理，其它助剂的加入，有可能降低含氟三防产品的三防效果。多功能整理后的织物，都要求手感尽可能的柔软。含硅柔软剂，手感好，但会明显降低三防整理的效果。

    我公司与多家印染企业合作，通过助剂的优选，在大量实验的基础上，推出了多种能满足市场需求的全棉织物多功能整理系列产品和工艺。本文就全棉织物的三防+阻燃整理、三防+免烫树脂整理、三防+硬挺整理和三防易去污整理四种复合型多功能整理做以介绍。

    2. 试验

    2.1 助剂选择

    三防整理剂HPC-2，三防用交联剂HPA-3，棉用耐久阻燃剂ZR-2，交联剂GX-100，纤维强力保护剂DT-6500，低甲醛免烫树脂NSD，催化剂CS-200，硬挺剂YT-70A，柔软剂DT-3040，以上均为石家庄联邦科特公司产品；

    磷酸（85%）（工业品），冰醋酸（工业品）。

    2.2  测试标准

    1、GB 8965-1998 《阻燃防护服》；

    2、GB/T 5444-1997 《纺织品燃烧性能测验 垂直法》；

    3、甲醛测试液相法：GB/T 2912.1-1998 ；

    4、条样法拉伸强力测试：ASTM D5035；

    5、梯形法撕破强力测试：ASTM D5587；

    6、防油：AATCC 118-2002 ；

    7、淋水：AATCC 22-2001；

    8、易去污：AATCC 130-2000；

    9、免烫测试：AATCC 124-2001；

    10、洗涤方法：普通家用自动洗衣机40℃×15分钟为1次，浴比 1：30，洗涤剂2g/L；

    11、耐洗性：AATCC135（1）（Ⅲ）（A）iii法：洗涤循环设定为常规织物，洗涤条件设定为（41±3）℃×12分钟，干燥方法设定为滚筒式烘燥。

    2.3  三防+阻燃整理

    采用传统轧、烘、焙工艺整理的具有耐久阻燃效果的全棉织物，游离甲醛含量高，手感粗糙，降强大，耐洗涤性差。我公司推出的超低甲醛含量的耐久阻燃系列产品,绿色环保，与三防整理剂HPC-2的配伍性好。

    交联剂GX-100，不含游离甲醛，替代传统的羟甲基三聚氰胺交联剂，使整理后的织物液相法游离甲醛含量低于50ppm，手感柔软，降强小，耐洗涤性好。避免了因柔软剂使用不合适引起的降低阻燃和三防效果的负面影响。

    纤维保护剂DT-6500，在改善织物手感的同时，提高织物的耐磨性。三防耐洗增强剂HPA-3，能显著提高三防整理剂HPC-2的耐洗性。

    2·3·1  织物选择：全棉40/2×20/2/120×64卡其色布

    2·3·2  阻燃整理工艺流程

    2.3.2.1  一浴法工艺：

    1、处方（g/L）：

    阻燃剂     ZR-2         400

    交联剂     GX-100         2

    纤维保护剂 DT-6500       30

    H3PO4 （85%）            20

    三防整理剂 HPC-2         70

    三防耐洗剂 HPA-3         10

    工艺：一浸一轧（带液70%）→ 烘干（100℃）→焙烘（150℃×3′）→碱洗→烘干（100℃）→洗涤

    2.3.2.2   二浴法工艺：

    1、阻燃处方(g/L)：

    阻燃剂      ZR-2        400

    交联剂      GX-100        2

    纤维保护剂  DT-6500      30

    H3PO4  （85%）           20

    2、三防处方(g/L)：

    三防整理剂   HPC-2       70

    三防交联剂   HPA-3       10

    工作液PH值（冰醋酸）  4.5-5

    工艺：一浸一轧（带液70%）→烘干（100℃）→焙烘（150℃×3′）→碱洗→烘干（100℃）→浸轧三防液（带液70%）→烘干→三防焙烘（150℃×3′）→检测→洗涤→检测

    2.3.3成品测试：

    注：洗涤方法：普通家用自动洗衣机40℃×15分钟为1次，浴比1：30，洗涤剂2g/L。

    2.3.4 讨论：

    2.3.4.1 三防+阻燃整理,两浴法比一浴法初始防水和阻燃效果好,二种工艺对防油性无影响；洗后两种工艺三防和阻燃效果相同；根据客户对三防和阻燃的不同要求，可选用不同的生产工艺。

    2.3.4.2 采用该阻燃系列产品加工的织物，手感柔软、强力损伤小，经纬向平均抗弯长度均是3.3cm，远小于GB 8965-1998 《阻燃防护服》要求的4.8cm；避免了传统阻燃整理的手感硬，需外加柔软剂，改善织物手感的工艺；降低了生产成本。

    2.3.4.3 焙烘温度的选择，高温焙烘，磷酸对织物的降强严重，应采用150℃×3′的温和工艺。

    2.3.4.4 布面游离甲醛含量低，远小于传统阻燃整理。实现了超低甲醛的全棉耐久阻燃整理。

    2.4 三防+免烫树脂整理

    三防整理的织物，大多不经常洗涤，要求织物有好的免熨烫效果。免烫树脂NSD对三防整理剂HPC-2的影响小，整理后的织物，免熨烫效果好，液相法游离甲醛含量小于75ppm；柔软剂DT-3040，对三防整理剂HPC-2的影响小，明显改善织物手感。

    2.4.1　织物选择：全棉20×16×128×60纱卡。

    2.4.2　工艺流程：

    配方(克/升):               1)   2)    3) 

        免烫树脂   NSD           80   80    80

        催化剂     CS-200        24   24    24

        三防整理剂 HPC-2         50   60    60

        三防耐洗剂 HPA-3         10   10    10

        纤维保护剂 DT-6500       40   40    40

        柔软剂     DT-3040       20    -    20

        工作液PH值（冰醋酸）    　　4.5-5

    工艺：经前处理丝光后织物→浸轧四防整理液（带液70%）→烘干（100℃）→焙烘(150℃×3min)

    2.4.3 　成品测试：

    注：免烫测试：AATCC 124-2001；三防洗涤方法：普通家用自动洗衣机40℃×15分钟为1次，浴比 1：30，洗涤剂2g/L。

    2.4.4 　讨论：

    2·4·4·1 从以上的成品测试结果可看出，HPC-2对当今比较流行的三防+免烫整理是一种非常理想的助剂，配合使用低甲醛树脂NSD(改性的N-羟甲基二羟基乙烯脲)可获得非常良好的三防效果，又兼有DP级在3.5级的防皱效果，布面的游离甲醛＜75ppm。

    2·4·4·2 树脂整理后的织物，手感粗糙。柔软剂在增加织物手感的同时，可能降低三防效果，柔软剂的选择很重要。DT-3040 柔软剂的加入，对三防效果基本无影响，而且使三防+免烫树脂整理后的织物，手感柔软、丰满。

    2·4·4·3 树脂整理，采用相对较低的焙烘温度，适当延长焙烘时间，可明显降低织物强力的损伤，提高织物的服用性能。建议采用150℃×3′的温和工艺。

    2·4·4·4 三防整理+免烫整理，三防整理和免烫整理助剂的性能有相互抵消的倾向，在大量实验的基础上，本实验所选助剂和各助剂的用量，达到了最佳的复配效果。可根据客户对织物手感、三防效果及耐洗性的不同要求，合理调节三防剂HPC-2和柔软剂DT-3040的用量。

    2.5　三防+硬挺整理

   目前很多工厂的订单，既要有三防的效果，又要有挺括的风格，对此需要進行三防+硬挺整理。三防整理剂呈阳离子性,要求选用离子性相配伍，且对三防影响小的硬挺剂。非离子硬挺剂YT-70A，与氟系产品同浴，不影响三防及易去污效果，加工后的织物挺括，手感丰满。

    2.5.1  织物选择:全棉土黄色帆布(7+7)×(10+10)×73×46

    2.5.2  工艺:

    配方（克/升）：         1）  2）

    三防整理剂 HPC-2        40   40

    硬挺剂     YT-70A       -    70

    工作液PH值（冰醋酸）     4.5-5

    工艺:印染半成品→浸轧整理液（带液70%）→焙烘(190℃×1.2min)→预缩→成品

    2.5.3 产品测试：

      注： 耐洗性：AATCC135（1）（Ⅲ）（A）iii法：洗涤循环设定为常规织物，洗涤条件设定为（41±3）℃×12分钟，干燥方法设定为滚筒式烘燥。

    2.3.4  分析

    YT-70A是非离子硬挺剂,对HPC-2 的防油效果无影响，略降低初始防水性能；整理后的织物硬度适中，手感丰满。当客户对硬挺度有不同的要求时，要调整HPC-2和YT-70A的用量比例，以达到最佳的兼顾效果。

    2.6　三防易去污整理

    经全氟化合物防水防油防污整理后的服装面料，在空气介质中有很好的三防性，但并非不沾油污；而在水介质中，已被沾污的油污很难去除，且容易在洗涤过程中发生油污的再沾污。

    为了提高三防整理后织物上已沾污油污的易洗性，需要对织物进行易去污整理。使经三防易去污整理的织物，在空气介质中显示出高的三防性能，在水介质中则显示出相对亲水亲油的性能，达到在不同介质中防油、防污和易去污的有机结合。从而使纤维上沾污的油污，在水介质中易被去除。

    三防易去污整理剂HPC-6，是我公司新推出的新一代，同时具有积极防护（三防）和消极防护（易去污）效果的多功能产品。保证了护理的便捷性和穿着时带给身体的舒适性。交联剂HPA-3，能明显提高三防易去污整理剂的耐久性；加入柔软剂DT-3040，能满足对手感高要求的客户。

    2.6.1  织物选择:全棉40×40×133×72

    2.6.2  工艺:

    配方（克/升）：

    三防易去污　HPC-6　　　　　100

    三防交联剂  HPA-3       　　10

　　柔软剂     DT-3040        　10

    工作液PH值（冰醋酸）　　 4.5-5

    工艺：印染半成品→浸轧整理液（带液70%）→焙烘(190℃×1.2min)

    2.6.3  产品测试：

    注：洗涤方法：普通家用自动洗衣机40℃×15分钟为1次，浴比 1：30，洗涤剂2g/L。

    2.6.4  分析

    2.6.4．1　常规的三防＋易去污整理，分别加入三防和易去污两种助剂，还要合理调整两种助剂的用量。三防易去污整理剂HPC-6，只用一种助剂，做到了三防和易去污效果的完美结合。相比较而言，本工艺操作简单，使用方便。

    2.6.4．2　焙烘温度高、时间长，比焙烘温度低、时间短的防水效果好。三防易去污整理，初始防水效果较难达到要求，提高焙烘温度和适当延长焙烘时间，明显提高三防易去污整理的初始防水效果。

    2.6.4．3　三防交联剂HPA-3，提高三防易去污助剂的耐洗性。

    2.6.4．4　柔软剂DT-3040，手感柔软，对三防易去污基本无影响。

    3.  三防工艺生产过程中的常见问题

    3.1  色光的控制

    色光的控制在多功能整理织物的生产中至关重要。高温交联反应，在织物的纤维表面形成了一层连续性的薄膜，从而改变了纤维表面对光线的吸收和反射，使织物的色光发生变化。因此，染色必须全工艺打样，以多功能整理后成品织物的色光样为参照，确定染色标样。生产过程中严格执行工艺参数。

    3.2  半成品控制

    染色后的织物要充分水洗，洗去布面的染色助剂和浮色；使半成品织物呈弱酸性。半成品应有好的亲水性。

    3.3  柔软剂的影响

    柔软剂，尤其是含硅柔软剂可能会明显降低三防和阻燃整理的效果。应保证工厂化料桶与浸轧槽的洁净，免受表面活性剂和含硅柔软剂的沾污。

    3.4  焙烘条件的影响

    三防+阻燃和三防+免烫多功能整理，烘干后采用低温焙烘工艺，如150℃×3分钟，能明显提高织物的服用性能。

    3.5  三防耐洗增强剂

    经含氟拒油拒水整理的织物表面，添加与不添加交联剂的C1s、O1s、N1s和F1s的相对密度是基本上相似的，其拒水性相同。耐洗增强剂提高三防整理剂的耐洗性，水洗后经热处理，添加交联剂的织物表面，F1s相对密度与原样差距较小，而未添加交联剂的织物表面，试样F1s相对密度与原样差距较大。添加交联剂整理织物表面似控制了F1s密度的下降和限制了01s密度的增大。

    三防耐洗增强剂，在三防多功能复合整理中，能提高水洗后三防整理织物的三防效果，最大限度缓解其它助剂对三防效果的负面影响。

    3.6  水洗后三防功能的恢复温度

    经含氟三防整理的织物，在水洗过程中，洗涤液和摩擦的机械作用，破坏了织物纤维表面上氟烷基的定向排列，降低了织物的防水、防油性能。水洗后的织物，经适当温度的热处理，通过分子链的热运动，使混乱的氟烷基基团重新排列，在纤维表面呈最低表面能分布，以致恢复到好的防护功能。

    三防整理的织物，水洗后烘干温度不同，测试三防效果差异明显。若客户要求水洗后低温烘干，而印染厂采用水洗后高温烘干工艺，则加工的织物成品的三防效果，不能达到客户要求；若客户要求水洗后高温烘干，而印染厂采用水洗后低温烘干工艺，则加工的织物成品三防性能明显好于客户要求，且因助剂用量提高，增加了生产成本。满足客户的要求才是最好的。印染厂应根据客户的具体要求，采用相应的烘干温度和时间。否则会因测试方法的不同出现不同的测试结果。

    4  结语

    选用环保型多功能整理剂，是实现清洁、环保生产过程的基础，是生产生态、绿色功能性整理产品的保证；

    合理选择相容性、配伍性好的助剂，选用最佳工艺，才能做到多功能整理各性能的最佳发挥；