第十一章 特种整理
特种整理：将物理和化学方法结合起来，赋予织物某种特定性能的整理。
如防护整理：防水、防火、防霉、防油污、防寒、防原子能辐射等。防熔融、防起毛起球等。
§1 防水整理
一、概况
1、防水整理：对织物进行涂层，使水和空气都不能透过。
2、拒水整理：使纤维表面的亲水性变为疏水性，织物既透气又不易被水润湿。
二、拒水整理的测试方法
1、淋水性能测试
2、耐水压性能试验：连通管型水压仪
3、耐洗性能测试
耐测久性的重要指标，试样呈于1：40浴比的5g/L中性肥皂2g/L纯碱的溶液中，于95℃皂洗30′，干燥后，再测淋水性和耐水压性能，用耐洗次数表示防水剂耐久性。
三、拒水整理的方法
根据整理效果的耐久性，可分为耐久和不耐久两类
(一)铝皂法
属不耐久性整理，但成本低，加工方便
1、二浴法
配制乳液→浸轧→烘干→浸轧(醋酸铝溶液)→烘干
过程复杂，现已少用
2、一浴法
配制乳液(醋酸铝+石蜡肥皂乳液)→浸轧(20g/L,pH=5,室温or55～70℃)→烘干
注意：(1)明胶用量适当，多，乳液稳定，但拒水效果↓。
(2)前处理充分，不含碱性，酸性or亲水性表面活性剂。
(二)耐久性拒水整理
1、防水剂CR：脂肪酸铬络合物，耐久性较高。
商品有效成份30%，焙烘时损伤fibre，不适宜浅色or薄织物加工。
2、防水剂PF：属长链脂肪烃的铵化合物。
3、防水剂AE：硬脂酸与氨基树脂初缩体反应产物与石蜡乳液混合物
羟甲醚可与纤维素反应or自身缩聚
浸轧(pH=4.5～5.5)→烘干→焙烘 皂洗→水洗→烘干
4、有机硅：新型防水用剂，一般为线型聚硅氧烷。
拒水效果好、耐久、且是良好的柔软剂，可改善撕破强力。
加工时溶于有机溶剂中or制成乳液
浸轧(有机硅乳液)→烘干→焙烘
四、拒水原理
1、粘着力
2、润湿拉力
3、临界表面张力
结论：用具有较大接触角，临界表面张力较小的物质做拒水整理剂，较理想。
4、液体在有小孔而粗糙的表面上接触角
拒水整理剂使用到织物上去后，获得接触角，较整理剂本身组成的光滑平面的接触角大些，且织物的结构在一定范围内越松散，拒水性↑(但织物越松散，越易产生透水现象)。
对棉织物，最好在干态有较大孔隙，润湿后通过溶胀变得紧密。
拒油剂：全氟烷基丙烯酸酯
整理剂能在织物表面聚合成膜，含氟基团有规则地向外整齐排列。
============================
§2 防污整理(SR整理)
一、概述
1、防污整理的意义
污垢：干污：灰尘等固体微程，机械地附着
油污：油脂及所粘附or溶解的物质。
污垢影响色泽，气味和手感。
2、防污整理的概念
有两种涵义。
(1) 拒污整理
增强fibre表面亲水性能，减少对油污的吸附，提高织物的防油性，一般采用含氟有机化合物进行整理。
(2)去污整理(Soil Release)
沾污后易于洗去和洗涤时不再沾污。
二、防污整理的方法
1、拒油整理
油污表面张力约30达因/厘米，而含氟聚合物表面张力约18～25达因/厘米左右，∴采用这类物质处理织物可↓表面张力达到拒油作用。
(1)聚全氟丙烯酸酯乳液：一般浓度为30%
RF—全氟烃基
RF至少应为C3F4
而C7F15则防油效果较理想。
整理工艺：
浸轧(织物上沉积全氟化物量0.5～1%)→烘干→焙烘(120～150℃，5′～10′)→皂洗、水洗、烘干
(2)全氟羧酸铬络合物
(3)含氟整理剂与防水剂混合使用
用有机氟整理剂处理后的织物，润湿后，因棉fibre吸水膨化，将全氟化合物生成的薄膜挤破，拒油性↓，加耐久性防水剂，将改善这一现象，且使成本↓。
上述方法缺点是一旦被沾污，油污去除较困难，也容易被洗液中的油污再沾污。
2、易去污整理
适合于合纤及其混纺织物的整理，常用的整理剂有
(1)聚环氧乙烷与聚对苯二甲酸乙二酯的嵌段共聚物
工艺过程：
浸轧(织物带1～3%固体整理剂)→预烘→拉幅→焙烘(180～200℃，30s)→皂洗、水洗、烘干。
对漂白织物，则焙烘后先用H2O2(pH-9.5)在80℃漂白后皂洗烘干。∵该整理剂不耐强碱。
(2)丙烯酸型
主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物
系亲水性物质，包覆fibre能↓fibre的亲水性，该物质在碱性洗液中呈阴离子性，油污粒子在洗液中亦同样呈阴电荷，∴覆盖在fibre上的丙烯酸酯共聚物，能将油污排斥而脱离织物，另外丙烯酸酯其聚物在洗液中有剧烈的膨胀作用，停留在织物表面，纱线间隙中的油污，亦可排挤到洗液中去。
这种整理剂有不同的合成组分，一般控制羧基含量40%左右。
整理实例：
工作液（g/L）：丙烯酸型易去污乳液(20%) 20～25
渗透剂 0.5～1
水 79.5～74
工艺(安排在树脂整理后)：
二浸二轧→预烘(80℃)→拉幅→焙烘(160℃,3～5′)→皂洗→(60～65℃)→
热水洗
============================
§3 阻燃整理
一、阻燃整理的意义
1．阻燃整理是指经过整理的织物具有不同程度的阻止火焰蔓延的能力，离开火源后，能迅速停止燃烧。
2．织物的可燃性
（1）着火性：即着火点高低，表示起火的难易。
（2）燃烧性能：在特定条件下，样品燃烧的速率。
（3）燃烧的毁坏性：燃烧中，通过热传导使皮肤T↑，引起灼伤。还有烟及有毒气体的危害。
纤维按燃烧性能一般分为：
（1）不燃性：玻璃fibre、石棉、钢铁纤维等。
（2）难燃性：聚氯乙烯，聚丙烯腈等
（3）可燃性：羊毛,Silk，涤纶、尼龙等
（4）易燃性：纤维素fibre，硝化纤维素
3．阻燃（整理）效果的评定
（1）垂直燃烧试验样法：试样于阻燃试验仪中，固定试样，使试样下端离灯口距离为19cm，调节火焰高度为38mm ， 试样12S取出，计算剩余燃烧时间和阴燃时间。
（2）测需氧指数（OI）
OI指样品在N2、O2混合气体的环境中保持烛状燃烧所需O2的最小体积分数，即
二、阻燃整理的方法
阻燃整理有三个途径：
（1）竭燃法：阻燃剂与纤维素fibre以离子键or共价键结合，使其在fibre中不溶解而获得耐久性阻燃效果。
（2）原液法：将阻燃剂直接加入到纺丝液中。
（3）共聚法：将阻燃剂加入到聚合物链段中，使织物具有耐洗、耐漂、耐汗渍等合格牢度，并不致被皮肤吸收。
印染厂主要采用第一种方法：
（一）、无机阻燃剂整理：
1．金属氧化物和卤化物：如钛、锑的氧化物、卤化物，一般制成悬浮液。
不耐久、手感粗，最好与其它阻燃剂一起使用，主要用于厚重织物如帐逢等。
2． 硼砂（Na2B4O710H2O）
一般与硼酸按1∶1或7∶3混合使用。价廉，不耐洗，用于室内不常洗织物。
3．磷酸盐
Zn3(PO4)2 、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，单独or与其他阻燃剂混合使用，手感硬，最好与Ti(HSO4)4一起使用。
浸轧（10~32%尿素+5~16%（NH4）2HPO4）→烘干→焙烘→水洗→浸轧（25~50%Ti(HSO4)4）→碱洗→烘干（or再浸轧3%聚乙烯乳液）
（二）有机磷阻燃剂
1．THPC（四羟甲基氯化磷）
①系白色，可溶于水和低级醇的结晶化合物
②THPC的水溶液具有酸性：
③能与胺、酰胺、酚、醇等反应。
④与纤维可发生类似反应，据此推例，THPC在纤维分子间形成交联：
⑤整理工艺：THPC—酰胺（proban）
处方： THPC， NaOH(or2.5%Na2CO3) 尿素 TMM 柔软剂
16% 1% 9.7% 1% 0.1%
浸轧整理液→烘干
⑥特点：阻燃性↑，但机械性能↓手感粗，有吸氯泛黄现象
2、PyrovatexCP
工作液组成：阻燃剂，缓冲剂，稳定剂，催化剂，柔软剂、固着剂等。
浸轧（CP）→浸轧（TMM）→烘（85℃）→焙烘（160℃）→碱洗、水洗
特点：阻燃性高，强力损失小。
上述阻燃整理剂一般对涤纶不起作用，故涤/棉混纺织物的阻燃整理必须按纤维特性分别选用适当的整理剂。
涤纶属热塑性fibre，260℃熔融，560℃燃烧，燃烧时or移开火源，涤纶熔融物滴落且收缩，火焰可自行熄灭。但在涤/棉混纺物中，棉fibre会形成支架作用，阻止熔体滴落，而使其继续燃烧，涤纶失去了自熄作用，且涤纶较高的燃烧热，会加速棉fibre的燃烧，致使燃烧现象更为复杂，比纯纺者更危险，目前还没有理想的阻燃剂。
涤/棉阻燃整理工艺：
涤组分用三（2，3一二溴丙基）膦酸酯（TDBPP），棉组分用THPC，两种整理剂可用同浴浸轧处理。
要求：两种整理剂有相容性，能在同一条件下固着。
工艺流程：
浸轧→烘干→热溶（180~200℃）→皂洗（70~80℃）→水洗→烘干
特点：耐久性↑，服用性能↓，有机膦对人体健康有一定危害。
三、阻燃机理
1．织物燃烧机理
（1）燃烧现象可分为有焰燃烧和无焰燃烧两种，前者是fibre热裂解时形成的气体or挥发性液体的燃烧，后者则是残渣（碳）的氧化。
（2）fibre的燃烧与其热裂解的产物有关，不同fibre的热裂解过程不同。
2．阻燃机理
（1）覆盖论：阻燃剂在>500℃时能在fibre表面形成有隔绝作用的覆盖层，除阻碍O2供应外，还阻止可燃气体向外扩散，从而达到阻燃目的，如硼砂-硼酸。
（2）气体论：
一是阻燃剂在燃烧温度下，分解出不燃气体， 将可燃性气体浓度冲淡到能产生火焰浓度以下；另一种是阻燃剂在加热条件下，能作为活泼性较高的游基转移体，从而阻止了游离基反应的进行。
（3）热论：
一是阻燃剂在高温下发生吸热变化，如熔融和升华，从而阻止燃烧蔓延，另一种则是fibre迅速散热，使织物达不到燃烧温度。
（5） 催化脱水论
主要指改变fibre的热裂解过程。由于阻燃剂能使纤维素分子链在断裂前发生迅速而大量的脱水，甚至发生某些交联作用，阻止左旋葡萄糖的生成，使有焰燃烧得到抑制。
有机磷化合物的阻燃作用是由于它可与纤维素分子中的羟基形成酯，阻止左旋葡萄糖的形成，且进一步使纤维素脱水，生成不饱和双键，促进纤维素分子间形成交联，增加碳状物的形成，阻阴燃效果较好。只有当整理剂用量提高到10%后，才能有效阻止有焰燃烧。
============================
