國產(chǎn)非離子C6防水防油劑的應(yīng)用

趙 凱，涂偉文，李寶洲

［?？尚虏牧希ㄉ虾＃┯邢薰荆虾?201600］

紡織印染行業(yè)是我國發(fā)展最早且具有國際競爭力的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，但又具有高耗能、耗水特點。作為工業(yè)廢水排放大戶，行業(yè)年廢水排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的17%～20%［1］。鑒于水資源日益枯竭，水價持續(xù)上漲，環(huán)保政策不斷施壓的背景，印染企業(yè)不得不想方設(shè)法實現(xiàn)水資源利用率最大化。

中水回用是近年來印染企業(yè)最常用的方法之一，使用回用水加工可以有效減少水耗和生產(chǎn)成本。然而，我國的中水回用技術(shù)起步較晚，印染行業(yè)廢水回用率僅10%左右［2］。經(jīng)過處理的印染回用水仍會殘留染料、助劑、電解質(zhì)等雜質(zhì)，pH 呈堿性、硬度偏高也是回用水的主要特點［3］。這些不利因素不可避免地會在防水加工時影響防水劑的穩(wěn)定性以及防水效果。此外，有些印染企業(yè)為了進一步減少使用水資源，選擇縮減面料的后道清洗工序，未能充分清洗去除面料上的浮色、助劑、堿、鹽等雜質(zhì)，為防水加工帶來更大的不便［4-5］。

C8 防水劑由于長鏈氟化物的先天性能優(yōu)勢，在使用回用水加工或處理清洗不充分的面料時可發(fā)揮較好的防水效果。隨著國際對PFOA、PFOS 或其衍生物的限制使用［6］，C8 防水劑退出市場，C6 防水劑成為主流。但由于氟碳鏈較短，其防水效果、加工持續(xù)性、助劑并用性、面料通用性和適用性普遍不如C8 防水劑，在回用水加工或處理清洗不充分的面料時，防水效果明顯下降［7］。此外，在陰離子雜質(zhì)較多的加工環(huán)境下，防水劑穩(wěn)定性也受到破壞，導(dǎo)致乳液粒徑變大，在加工織物表面聚集而不能均勻吸附，從而產(chǎn)生防水斑，導(dǎo)致布面疵點。

出于穩(wěn)定分散和增強與纖維吸附作用力的目的，大部分防水防油劑都是陽離子或弱陽離子性［8］，然而，由于離子性的沖突，回用水中或面料上殘留的陰離子雜質(zhì)會對陽離子C6 防水防油劑的性能產(chǎn)生極大的干擾。因此，非離子C6 防水防油劑是更優(yōu)選擇，其乳液穩(wěn)定性、防水性能、加工持續(xù)性、抗陰離子干擾性的研究也一直是業(yè)內(nèi)的開發(fā)方向和研究熱點。

福可新材料（上海）有限公司運用先進的梯度復(fù)合技術(shù)，自主開發(fā)了性能優(yōu)良的非離子C6 防水防油劑SG-6653N。本文對其抗陰離子干擾性、加工持續(xù)性、低濃度初期防水效果、耐洗性進行研究，并與知名進口品牌非離子C6 防水劑產(chǎn)品A、產(chǎn)品B 以及國產(chǎn)競品C 進行對比。

1 實驗

1.1 材料

織物：滌塔夫190T（灰色），滌塔夫290T（淺藍），滌塔夫380T（黑色），尼絲紡380T（銀色），春亞紡300T（藍色），仿記憶75D（軍綠色），滌棉65/35（灰色）。藥品：非離子C6 防水防油劑SG-6653N［?？尚虏牧希ㄉ虾＃┯邢薰荆?，非離子C6 防水劑A、B、C（市售），陰離子分散劑K（市售）。

1.2 儀器

Rapid 高溫定形機，Rapid 臥式氣動小軋車，噴淋式沾水性能測試儀，Whirlpool標(biāo)準(zhǔn)縮水率測試機。

1.3 整理工藝

一浸一軋（防水劑X，軋車壓力2.5 kg/cm2，車速6碼）→170 ℃焙烘40～60 s（化纖40 s，滌棉60 s）→室溫回潮→測試。

1.4 測試

防水性能：參考AATCC 22—2017《拒水性：噴淋試驗》測定。

防油性能：參考AATCC 118—2002《拒油性：碳氫化合物的阻抗測試》測定。

洗滌方法：參考AATCC 135—2014《織物經(jīng)家庭洗滌后的尺寸變化》測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗陰離子干擾性

配制10 g/L 防水劑溶液，分別添加5～30 g/L 陰離子分散劑，靜置24 h 后觀察反應(yīng)情況，并測試整理面料的防水效果。

由表1 可知，SG-6653N 和其他3 只C6 防水劑均未與陰離子助劑發(fā)生明顯反應(yīng)，這是由于非離子性使其具有良好的耐陰離子穩(wěn)定性。但陰離子助劑多為親水性物質(zhì)，烘干后不能揮發(fā)，甚至浮于防水劑成膜表面，增大織物的表面張力且降低防水劑的成膜連續(xù)性，導(dǎo)致防水效果變差。

不同非離子C6 防水劑在不同面料上防水效果的抗陰離子干擾性見圖1。

圖1 不同非離子C6 防水劑在不同面料上防水效果的抗陰離子干擾性

由圖1 可以看出，SG-6653N 在滌塔夫380T、尼龍380T、仿記憶75D 和滌棉面料上的防水效果均具有較好的抗陰離子干擾性，這是由于SG-6653N 采用梯度復(fù)合技術(shù)，在與陰離子助劑并用時能更好地遷移至纖維和其他助劑或雜質(zhì)表面，保證較好的防水效果；進口品A 在滌塔夫380T、尼龍380T 和仿記憶75D上的抗陰離子干擾性較好，但在滌棉上較差；進口品B 在4 種面料上的抗陰離子干擾性均相對較差；國產(chǎn)品C 在滌棉上的抗陰離子干擾性較好，但在尼龍380T 上較差。

2.2 加工持續(xù)性

防水劑的加工持續(xù)性對印染廠有重要意義，將直接影響生產(chǎn)成本。以春亞紡300T（單位面積質(zhì)量70 g/m2）為例，分別配制4 g/L 防水劑SG-6653N、進口品A、進口B及國產(chǎn)品C整理液60 mL，將樣布（20 cm×20 cm）在液槽中充分浸泡后，向液槽內(nèi)擠壓樣布的剩余液體，放入定形機焙烘，依次處理12 塊樣布，測試其防水效果。由于不同防水劑與纖維間的吸附作用不同，隨著整理面料數(shù)量增加，整理液濃度下降程度不一，加工持續(xù)性不同。在連續(xù)整理過程中，防水效果下降趨勢越平緩，防水劑加工持續(xù)性越好。

由圖2 可知，SG-6653N 的防水加工持續(xù)性稍好于進口品A，明顯優(yōu)于國產(chǎn)品C 和進口品B。

圖2 不同非離子C6 防水劑在春亞紡上的防水加工持續(xù)性

進口品B 在整理至第5 塊面料時，防水效果明顯下降，且后續(xù)整理的面料防水等級均為0 分；國產(chǎn)品C 在加工至第8 塊面料時，防水效果較差，至第10 塊面料時防水等級降為0 分；進口品A 前9 塊面料的防水效果較好，在加工第12塊面料時防水等級也降為0分；SG-6653N 在連續(xù)加工時防水效果下降趨勢較平緩，加工至第12 塊面料時仍具有較好的防水效果，這是因為SG-6653N 具有特殊的分子結(jié)構(gòu)和良好的非離子性，防水成分可以較為均勻緩和地吸附于纖維上，具有很好的加工持續(xù)性。

2.3 低濃度防水防油效果和面料通用性

由表2 可以看出，進口品A 在各面料上均具有較好的低濃度防水效果，但防油效果較差；進口品B 雖然具有較好的防油效果，但在各面料上的防水效果較差，尤其是高支高密的化纖面料（滌塔夫380T 和尼龍380T）和春亞紡面料；國產(chǎn)品C 的防油效果也較差，且在尼龍面料（尼龍380T 和尼龍塔絲?。┥系姆浪Ч^差；而SG-6653N 在不同纖維以及不同密度的面料上均有較好的低濃度防水效果，且具有較好的防油效果。

表2 不同非離子C6 防水劑在不同面料上的低濃度防水防油效果

SG-6653N 的低濃度防水效果與進口品A 相似，防油效果明顯優(yōu)于進口品A；防油效果與進口品B 相似，防水效果明顯優(yōu)于進口品B。由此可見，SG-6653N具有優(yōu)秀的低濃度防水防油效果和面料通用性。

2.4 耐洗持久性

由圖3 可知，在滌塔夫380T 上，SG-6653N 在未添加交聯(lián)劑的情況下，耐洗效果優(yōu)于進口品A、進口品B 和國產(chǎn)品C；添加交聯(lián)劑后，耐洗效果稍差于進口品B，但是仍優(yōu)于進口品A和國產(chǎn)品C。在尼龍380T上，SG-6653N 的耐洗性能與進口品B 相似，優(yōu)于進口品A 和國產(chǎn)品C。在仿記憶75D 上，SG-6653N 在未添加交聯(lián)劑的情況下與進口品A、進口品B 和國產(chǎn)品C一樣，耐洗性均較差，但是在添加交聯(lián)劑的情況下，防水耐洗效果要優(yōu)于其他3 者。在滌棉面料上，SG-6653N 在未添加交聯(lián)劑的情況下耐洗性能與進口品A 和進口品B 相近，稍差于國產(chǎn)品C，但是在使用交聯(lián)劑的情況下，耐洗性能優(yōu)于其他3 者。由此可見，SG-6653N 在不同面料上都具有較好的耐洗性能。

圖3 不同非離子C6 防水劑在不同面料上的耐洗效果

3 結(jié)論

（1）國產(chǎn)非離子C6 防水防油劑SG-6653N 具有較好的低濃度防水防油效果、面料通用性、加工持續(xù)性以及耐洗持久性，優(yōu)于或接近于進口非離子C6 防水劑A、B 和國產(chǎn)品C。

（2）國產(chǎn)非離子C6 防水防油劑SG-6653N 具有較好的抗陰離子干擾性，優(yōu)于或接近于進口非離子C6 防水劑A、B 和國產(chǎn)品C，適用于印染廠的回用水加工。

（3）國產(chǎn)C6 防水劑發(fā)展迅速，高性能結(jié)合價格優(yōu)勢，對整個紡織業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的意義。