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纖維面料防水整理,從構思到應用
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【導讀】:何為面料防水加工? 何為面料防水加工?從狹義來說,即是指以不透氣的化學物充填織物表面的空隙,以至水珠,甚至是水分子無法穿透織物的加工。但從紡織行業防水加工來說,在未有特殊指標...
何為面料防水加工?

何為面料防水加工?從狹義來說,即是指以不透氣的化學物充填織物表面的空隙,以至水珠,甚至是水分子無法穿透織物的加工。但從紡織行業防水加工來說,在未有特殊指標說明的情況下,防水即是指拒水整理、防撥水整理,又稱荷葉效應。即面料經過拒水劑整理后,在織物表面形成—層特殊的低表面張力結構的物質。該整理,并不影響織物原有的透氣性能。


為什么要做面料防水加工?
隨著消費水平的提高以及登高、滑雪、沖浪、騎行、野外露營等戶外運動在國內流行,防水整理應用越來越廣,而且要求越來越高,尤其是戶外運動裝備方面。以登山來說,一套完整的裝備至少包括:沖鋒衣、帳篷、保暖衣、防水鞋、防水雨衣等。這些裝備都有一個共性,那就是防水整理。防水整理在戶外服飾方面應用甚廣外,在箱包、鞋材、戶外工用帳篷等方面的應用,也是隨處可見。如果讓我用一句話來概括,為什么啊喲做防水加工?那就是:防水整理——已經成為一種生活必需品。

面料防水加工有什么途徑?
緊密織物法
最早的防水整理是采用纖維高密織造法,也就是所說的緊密型面料。這種整理方法現在多用于抄襲聚酯或者你來纖維織物,紗線之間緊密排列,耐水壓可達到104-105Pa。此類織物密度大,織物的撕裂性能差,而且紡紗織物必須特殊處理,生產成本較高,加工困難。應用甚少。

涂層整理法
涂層整理法主要是采用層壓或涂層工藝在織物表面涂覆一層薄膜,封閉織物表面的孔隙,以獲得防水性。經此方法得到的產品雖然不透水,但同時也不透氣,較多用于制作防雨篷布、雨傘等開放式使用的產品,不太適用于穿著產品。隨著后期技術的延伸,防水透濕的涂層也有面世,在服飾上的應用,主要以防曬衣為主。

疏水劑整理法

此類方法是將織物經過各種疏水劑的乳液或溶液浸軋、干燥、焙烘后,在織物表面形成一層疏水基因,阻止水分子穿過織物,從而達到防水目的。也就是所謂的荷葉效應。這類方法浸軋通常是在常溫條件下進行,也就是所謂的一浸一扎——預烘——培烘整理。此類工藝簡便易行,成本低。適用此類工藝的疏水劑種類較多,如早期的鋁皂防水劑,石蠟乳液等,近期的有機硅、有機氟等。目前,這些防水整理劑中,性價比最高,應用最廣的是氟化物防水劑,也就是經常說的:C8防水劑、C6防水劑、C4防水劑。但從2015年4月1日起,國際市場已經正式拒絕C8防水整理產品,C6防水劑迅速占領了絕大部分的防水真理市場。


為什么要用C6防水劑做面料防水整理?

C6防水劑能在如此短時間內占領市場,一方面是國際環保要求升級。2015年最新OEKO-TEX Standard 100規定PFOA、PFOS含量必須低于1ug/㎡,而碳八(C8)防水劑PFOA 含量至少有70-80ug/㎡,相比規定嚴重超標,且碳八防水劑的上游原料上也于2015年5月全面停產。專家預測2015年年底,國內的碳八(C8)防水劑也將全面推出市場。據相關部門統計,2014年我國防水劑總用量在15000噸左右,其中85%為氟系防水劑,而碳八(C8)占了70%。


局外人肯定疑問,為什么碳八(C8)防水劑退出市場,一定是碳六(C6)防水劑異軍突起呢?估計你看完就明白了。
1、C4防水劑的價格普遍在200元/kg-400元/kg之間,價格高之余,防水效果也沒C6、C8的好,耐水洗效果就更加不用說了。
2、無氟防水劑首要的問題就是只具有防水效果,不具有防油效果,其次就是無氟防水劑普遍存在色光變化較大的行業難題。

3、對比之下,C6防水劑的優勢就凸顯出來了。從防水效果來說,碳六(C6)防水劑比C4的防水劑效果具有不可比擬的優異性,往往碳六(C6)防水劑用10g/l的防水效果,用碳四(C4)防水劑做要用到至少30g/l。而且根據國內數據統計,大多數的碳六(C60防水劑價格都是在100元/kg-200元/kg,相對C4防水劑而言,具有巨大的優勢。碳六(C6)防水劑或多或少都是具有一定的防油效果,而防油效果的好壞就要看廠家的定位了。像莊杰最新研發的ZJ-560在滌綸、尼龍布上兼具防水5級防油5級之外,還超耐水洗50次防水80分,防虹吸48小時,虹吸高度0mm。而且碳六(C6)防水劑相對無氟防水劑來說,色光變化很小,只要是好點的C6防水劑做出來的效果,織物色光變化接近無,就算是歐美的客戶基本都可以接受。這就是為什么,如果不是客戶指定要用無氟防水劑,很多做功能性紡織品外貿的廠家,在實驗室打版的時候就排除了無氟防水劑,優先選擇碳六(C6)防水劑做防水處理。


面料防水效果怎么測試?

國內外測定紡織品防水性能的試驗方法較多,但主要分為兩個方面,一方面是測定紡織品表面抵抗被水潤濕的性能,另一方面是測定紡織品抵抗水滲透的性能。主要有ISO、EN、AATCC、JIS、GB等標準,經對比發現,試驗方法標準從原理上主要包括靜水壓法和噴淋法兩大類。


靜水壓測試法

靜水壓法國際上使用較為廣泛的為ISO 811和ISO 1420,各個國家的標準大多是在這兩項標準基礎上制定。ISO 811和ISO 1420的測試原理基本一致,都是在試樣的一面施加水壓,觀察試樣是否出現滲透現象,不同的是ISO 811主要是針對一般織物,ISO1420是針對涂層織物,此外,在實驗結果表達上,兩個標準也存在一定的區別,ISO 811是在試驗中持續增加水壓,直到試樣出現三處滲水,記錄此時的壓力值作為試驗結果,而ISO 1420則在規定的水壓條件下保持一段時間,如式樣未出現滲水現象,則表明試樣通過檢驗。


噴淋測試法

目前國內外使用最為廣泛的噴淋測試法是AATCC22紡織品拒水性測試,該測試方法適用于各種經過及未經過防水(或拒水)整理的織物,特別適用于具有較強防水性能的織物,實驗原理為通過測定穿透試樣的水的多少來衡量防水性。


AATCC22試驗方法:(實驗室溫度:27±1℃)
   (1)測試前:倒入250ml蒸餾水于測試儀的漏斗內,同時記錄時間,觀察水流是否在25~30sec內滴完,否則檢查噴嘴孔眼是否增大或阻塞。
(2)將試樣用直徑為150±5mm的兩個金屬環套合,使織物表面平滑無褶皺后,放置于支撐架上,且測試面朝上,此時固定框應保持45°傾斜,并使金屬噴嘴之中心與固定框之中心在一條垂直直線上,距離為150±2mm,調整試樣的經向平行于水流方向。
   (3)將250ml室溫蒸餾水迅速而平穩地注入漏斗內,以便淋水持續進行,噴灑時間約25~30sec,淋水一停,由金屬環一端拿起,使測試面向下對著固定物用力敲一下,再轉180°握持,將另一端用力敲一下(測試面始終向下)。


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