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染 整技 术 卫生防护功能织物的整理技术 摘要:随着纺织品整理技术的发展，卫生防护功能织物走俏市场。文章介绍了 拒 油织物和防污织物、抗菌防臭织物和浦臭织物、防虫织物等卫生防护功能织物的 研究 和发展状况， 指出该类织物的应用前景。 关键词:拒水拒油; 中图分类号 文章编号: TS 1 9 5 防污;抗菌防亮;消臭;防蜻;功能整理 文献标识码: A 1 0 0 3一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 1 1 一0 0 7 9一0 4 宁波海德针织漂染有限公司 万震周红丽 随着功能整理的继续深入和细化 多种卫生防护功能 织物相继出现并表现出良好的发展态势。常见的卫生防 护织物包括拒油织物、 防污织物、 抗菌防臭织物、 消臭织 物和防虫织物等。 1 拒油织物和防污织物 为满足特殊环境下作业的要求. 拒油和防污整理织物 的发展迅速。 这类特殊加工的纺织品能显著减少纺织品的 洗涤频率和洗涤时间， 降低洗衣劳动强度且有益于纺织 品的外形和卫生保洁。 拒油整理是以低表面张力的拒油整 理剂处理织物， 改变纤维表面特性， 使织物表面不易被油 类液体润湿和铺展。 防污整理包括拒污整理和易去污整理 它通过改变纤维表面状态 使织物在穿着使用时不易沾附 污物， 或提高织物易洗涤能力， 使已沾附的污物易于洗涤 且不易再沾污” 。目前，有机氟整理剂凭借其优异的表面 性能，已成为拒油和防污整理剂的主流。 ， . 1 拒油和拒污整理剂 早在2 0 世纪5 0 年代 美国3 M公司就推出了含氟烷 基丙烯酸醋整理剂用于织物的拒水拒油加工。而后， 美 国D u P o n t( 杜邦) 、瑞士C i b a( 汽巴)和日 本大金工业等 相继推出了类似产品2 1 。 有机氟整理剂多为丙烯酸醋或甲 基丙烯酸醋类的乙烯类聚合物。 这类聚合物可认为是由含 长链的全氟烃基、 聚合物主链及其它非氟代基团组成。 全 氟代的乙烯类聚合物有多种结构 其主要区别在于全氟烃 基和聚合物高分子主链间的键接不同， 具体可分为全氟烷 基丙烯酸酉 旨 化合物 芳环的氟聚合物等 、 全氟烷基磺酞胺衍生物、 含叔胺基和 作者简介:万 震，男，1 9 7 6 年生，硕士，宁波， 3 1 5 2 0 0 氟是元素周期表中电负性最强的元素， -C F : 基团的 临界表面张力极低。 一般来说表面张力越大的纤维. 越 易为油性污物润湿。为达到拒油的目的， 纤维临界表面张 力应小于油的表面张力。 有机氟整理剂即通过大幅降低纤 维的表面能， 使织物表面不易沾污 。 此外. 氟的共价半 径等于C -C键长的一半， 可将碳链有效屏蔽以使其高度 稳定使得含氟整理剂的耐热性和耐药品性好。 含氟整理 剂还具有 低浓高效”的特点， 只需使用很低浓度的整理 剂就可获得优良效果 2 - 5 1 1 . 2 易去污整理剂 含氟整理剂处理的合成纤维织物一旦污染， 其污物不 易洗去。 原因在于整理织物表面自由能极低， 即使在表面 活性剂存在下也难被水润湿。 为使含氟整理剂具有拒污和 易去污双重功能， 通常采取加入改性基团或改性共聚物的 方法， 将亲水性基团引入其中6 1 。因此易去污含氟整理 剂的分子结构中除含全氟烷烃疏水链外还存在狂基、 梭 基或聚氧乙烯醚等亲水性链段 7 1 在空气介质中， 亲水链段成螺旋形， 疏水性的氟碳链段 R f 定向铺展纤维表面， 因而织物呈现有机氟表面特性 拒油 拒污性提高。 洗涤时， 亲水链的水化作用使其定向排列纤维 表面 从而呈现亲水基表面特性 有利于水向纤维内部的渗 透 提高了易去污性。 烘干时 亲水链段脱水 氟碳链段重 回原位置整理剂再度呈现良好的拒油拒污性 2 , 5 1 ， . 3 拒油和防污整理 织物通常经过前处理、 染色或印花后再进行拒油和防 纺织导报 C h in a T e x t ile L e a d e r · 2 0 0 5 N o . 1 1 79 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 染 整技 术 污整理。 整理时应根据纤维种类选用浸轧法、 竭染法或喷 雾法等 使整理剂分散均匀 充分渗入织物口“ 。通常采 用的工艺是浸轧法， 它较适用于服装、 家用和地毯织物。 浸 轧法整理工艺简单. 首先在室温下以适当浓度处理液浸轧 织物， 然后在8 0一1 1 0 0 C 下预烘5 m i n 1 5 0一1 7 0 0 C 下焙 烘2一3 m i n 。这一过程可连续操作。为提高织物的耐水 洗性并赋予某些特殊功能 如抗紫外线、 抗静电等， 可在整 理液中加入乳化剂、 柔软剂、 交联剂和其它添加剂。 常用的 交联剂有三聚氰胺、异氰酸醋和氨基甲酸醋等 8 1 。竭染法 多适用于纺线和筒子纱 对防水油布、 装饰织物和遮篷织物 等宜采用喷淋法或泡沫法 ( 以泡沫作为介质施加于织物) 。 喷淋法和泡沫法用量最小 生态效果和经济性均好3 , 6 1 。 由 于含氟整理剂价格颇高， 为降低生产成本. 它可与具备联合 增效效应的整理剂共用。 例如 它和毗哇类拒水剂有协同效 应整理后织物耐洗性很好 5 1 它与聚醚衍生物或聚丙烯 酸混合组成的整理液 能显著改善涤棉织物的易去污性2 1 2 抗菌防臭织物和消臭织物 为满足人们对纺织品卫生功能的高要求 纤维制品的 抗菌防臭、 消臭加工是必要的。 抗菌防臭整理通过抑制织 物上细菌的繁殖达到防臭的目的; 而消臭加工则是使用 消臭整理剂处理纤维， 通过它的物理化学作用 吸附分解 恶臭气体 9 1 2 . 1 抗菌防臭剂 应用于纺织品上的抗菌防臭剂应具备安全性、耐久 性、 高效广谱抗菌性和良好配伍性， 同时还要能适应工艺 过程中的化学环境。目 前. 常用抗菌防臭剂种类较多 大 致可分为以下3 类 I 。 一 川。 2 . 1 . 1无机类抗菌剂 它具有较好的耐热性和安全性 且抗菌能力强 耐久 性好。 无机类杭菌剂可分为钦系和银系两种抗菌剂12 1 。 具 有代表性的钦系抗菌剂是新型纳米二氧化钦陶瓷微粉。 受 紫外线的照射时它能在水分和空气存在的体系中. 生成 轻基自 由 基· O H 和超氧 化物阴 离子自 由 基· 0 2 - 。 这些自 由基有极强的化学活性， 能与细菌内有机物及其分泌的毒 素发生反应， 短时间内杀死大肠菌、 黄球菌等细菌消除 恶臭 1 3 1 。 这种抗菌剂受环境影响较大， 使用范围有限。 银 系抗菌剂是使用较为广泛的无机抗菌剂 其优点在于银离 子毒性小. 抗菌能力强。 银离子从载体中溶出后， 进入细 菌的细胞内部 破坏了细菌内细胞膜或细胞原生质活性酶 的活性 使得细菌代谢受阻，以达到抑菌效果。 银系抗菌 剂通过缓释作用将金属离子逐步置换出来的， 因此其抗菌 效果持久。但它也存在成本较高等缺点。 2 . 1 . 2有机类抗菌剂 包括季胺盐类、 双肌类、 酚类、卤素类、 异曝哇和咪 哇类等。 季胺盐类和双肌类有机类抗菌剂通过损伤细胞膜. 使酶蛋白和核酸发生变性而达到杀死细菌的目的。 季铁盐 类抗菌剂系脂肪族季钱盐或聚烷氧基三烷基氯化按， 常作 为阳离子表面活性剂. 由于其与纤维的结合力很差， 故应 与反应性树脂并用， 以提高其耐久性常用于织物处理的 双肌类抗菌剂有1 .1 一 六亚甲基双 5 一( 4 - 氯苯基) 双 肌盐酸盐或葡萄糖酸盐。 该类抗菌剂耐洗性较好， 对细菌 的抑制力高但耐光性稍差 10 , 1 4 1 2 . 1 .3天然抗菌剂 它是从天然动植物所具有的抗菌成分中提取而成， 主 要包括壳聚糖、罗汉柏、 艾篙和敲菜 ( 鱼腥草) 等 1 0 15 1 壳聚糖分子结构中含带正电荷的质子化氨基 能吸附细菌 并与其细胞壁上的阴离子成分结合 阻碍细胞壁的生物合 成以抑制微生物的增长。 此外， 壳聚糖还能阻断细胞壁 的内外物质输送 使纤维具有抗菌性能。 壳聚糖具有良好 的生物活性 消炎和抗菌作用明显 () 。 罗汉柏的蒸馏物称 为桧油， 由作为香精原料的倍半菇烯类化合物的中性油和 具抗菌活性的酚类酸性油组成。 酸性油中含桧醇， 对革兰 氏阳性菌、 革兰氏阴性菌均有杀灭效果 对真菌的抗菌性 也较强。 桧醇的抗菌机理是因其分子结构上有两个可供配 位的氧原子它与微生物体内的蛋白质作用而使之变性。 虽然天然抗菌剂具有无毒和环保等优点， 但因其使用寿命 短耐热性较差资源有限. 价格较高t 故应用范围受到 限制。 2 . 2 消臭整理剂 理想的消臭整理剂应具有: 高效的消臭作用， 耐洗性 优良 安全无害对纤维原有机械物理性能、 色泽和染色 性能无影响 9 1 2 .2 . 1感觉消臭法 通过芳香或无臭的中和剂与臭气混合 使之抵消或中 和。中和剂主要是植物精制油， 如松节油、柠檬油、 按叶 油等。 例如松香精油、 薰衣草精油等对硫化氢等有很好 的中和作用; 苦扁桃精油、 香根草精油等对硫化氢有很好 的吸收效果。 2 . 2 .2 化学消臭法 通过恶臭分子和特定物质发生化学反应 生成无臭物 鬃秒 纺织导报 C h i n a T e x t ile L e a d e r · 2 0 0 5 N o . 1 1 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 染 整技 术夔 撬尉 激 粼瀚 撇滩决 事 聚 羹 凳 妻 娜袋 书 然 华 盛 翻 川岌 译群 质。 例如 类黄酮系列化合物， 包括黄酮- 3 - 醇类、 黄烷醇 类、 丹宁酸等。它们通过与恶臭物质发生中和、加成反应 而消臭 环状糊精具有疏水性空穴和亲水性的外部相结合 的独特分子结构它利用对氨、 胺及硫化氢的包络作用而 除臭， 。 聚丙烯酸醋类除氨臭纤维分子中含可吸附氨的梭 基，对氨进行中和反应而除臭。 2 . 2 .3 物理除臭法 通过特定物质对恶臭分子的吸附作用除臭。 常见吸附 剂为活性碳 硅胶、沸石等多微孔物质 但含新型纳米陶 瓷微粉金属化合物的除臭效果更为突出。 例如氧化锌超细 粒子， 其表面积大. 气体吸收作用强 可快速有效吸收臭 昧。 固态氧化锌对有机酸不仅有物理吸附作用 而且还有 化学吸收作用因而具有优异的除臭作用。 2 . 2 .4 生物催化除臭法 通过利用某些微生物的生物功能来消除恶臭。 微生物 产生的酶是一种有机催化剂 它能在常温下分解臭气分子。 人工酶消臭法是以与生物酶类似的化学反应机理来分解臭 气物质。 例如铁酞蕾衍生物的除臭加工中 首先是三价铁 酞著衍生物与恶臭物质生成配位化合物 再通过铁酞蓄衍 生物中F e ' 十 转变成F e z ' 时产生的 氧化作用 而除臭。 2 . 3 抗菌防臭和消臭整理 2 3 . 1后整理技术 将抗菌防臭剂或消臭剂与织物结合. 最简便的方法是 后整理技术。 整理剂可通过浸轧法或表面涂层等方式结合 在纤维上. 如人工酶消臭人造丝是通过将人造丝在酞蓄衍 生物的碱性溶液中浸渍处理 再用酸性溶液固着的方法制 取。 此外 还可通过载体与纤维织物间的粘合来实现整理 剂的固着，以提高整理织物的耐洗涤性和有效作用时间。 常见的载体有微胶囊、 环糊精和无机多微孔粉体等， 例如r 将抗菌剂制成微胶囊， 再用高分子粘合剂或涂层剂对织物 处理 抗菌剂应能适合粘合剂的加工条件r 且最好能渗透 到纤维无定形区以增强其耐洗性 1 2 . 17 1 2 . 3 . 2纤维改性法 通过将化学纤维的高分子结构改性或共混改性的方 法 将整理剂添加到成纤高聚物中制得抗菌防臭或消臭纤 维此法所得的织物抗菌或消臭效果比较持久耐洗性较 好但纤维生产过程较复杂由于整理剂是在纺丝过程中 加入 共混纺丝法中所采用的抗菌剂应具有良好的热稳定 性， 如无机整理剂。 通过对纤维的化学改性也可提高其整 理效果即在纤维纺丝液中引入特定的功能基团， 从而提 高成纤抗菌或消臭的能力。 此外 还可采用复合纺丝法加 工纤维， 即以抗菌或消臭改性成纤高聚物切片为皮层， 以 普通成纤高聚物切片为芯层进行复合纺丝， 从而获得具 有特殊功能的 抗菌或消臭性能。 但此法工艺复杂， 生产成 本较高，目 前还未被广泛采用“12 1 3 防虫织物 为改善室内生活环境的清洁卫生 提高人们的生活质 量纺织品的防虫整理已得到了广泛关注。 3 . 1 防蜡虫整理 纺织品防蜻虫的方法大致可分为传统预防法和驱除 法。传统预防法包括室内清扫、 通风、降低湿度等。蜻虫 在含水量1 0 %以下会死亡， 因此. 可通过日晒、 加热、电 磁波或红外线等法将织物干燥 破坏蜗虫的生存条件以杀 灭蜻虫。 驱除法又包括驱避蜻虫和杀灭蜻虫等途径。驱避 蜿虫中 使用带有使蜻虫害怕的气味或味道的物质. 如R - 蔡 酚和N , N 一 二甲基一 m 一 苯酸胺 ( D E F T ) 杀灭蜻虫则应用 防瞒抗菌剂 如氰硫基乙酸异冰片醋 . 脱氢醋酸、芳香族 梭酸醋类和二苯醚系等， 或防蟠虫纺织品杀蜗 18 1 防蜻虫 织物的生产技术包括后整理法和纤维改性法 1 19 ) 3 . 1 . 1纤维改性法 将防蜻抗菌剂添加到成纤聚合物中 经纺丝后制成防 瞒虫纤维， 或者对纤维进行化学改性 使之具有防瞒虫性 能 例如. 将含0 . 1 %一。 .3 %二苯甲酮的乙烯一 醋酸乙烯 共聚物 ( x 4: 1 6 ) 和聚丙烯系聚合物混合， 可得母粒， 母 粒与聚丙烯系聚合物混合得到构成皮层成分的聚合物。 聚 对苯二甲 酸乙二酷作为芯成分， 与构成皮层成分的聚合物 一起， 经熔 融复合 纺丝 后 再于1 2 5 C 热处 理2 0 m i n ， 可 制得防蜻虫复合纤维 2 0 1 。 此外， 日本钟纺公司以睛纶为基 材在其纺丝处于凝胶态时涂以D E E T ,除虫菊酚或二苯 基醚等物质 使防蜻抗菌剂进入纤维表层之下， 提高纤维 的防蜻性 2 1 1 3 . 1 . 2后整理法 具体方法包括喷淋法、 浸轧法、 涂层法等 工艺关键 在于防蜻抗菌剂的选择和整理剂的配制2 1 1 。 . 3 . 2 防蚊和防蛀整理 3 .2 . 1防蚊整理 即应用防蚊整理剂 ( 如蚊虫驱避剂或杀虫剂) 对纺织 品进行特殊加工。 理想的防蚊整理剂应满足 防蚊效果耐 久性好. 安全无害 不易产生抗药性 且不影响织物原有 各种性能 p a . 2 2 1 。常用于纺织品加工的防蚊剂包括苯甲酸 纺织导报 Ch i n a T e x t i le L e a d e r 2 0 0 5 N o . 1 18 1 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢赢 V染整技术 胺衍生物、驱蚊灵和人工合成除虫菊醋等 2 3 - 2 4 1 。苯甲 酞 胺衍生物是使用较早的蚊虫驱避剂， 其中最常用的是避蚊 胺 ( N, N 一 二乙基一 3 一 甲基苯甲酞胺， 英文缩略名D E E T ) . 避蚊胺是一种高效、 广谱的蚊虫驱避剂 可直接用于皮肤、 服装、窗纱、 蚊帐、 帐篷和睡袋。英国生产的驱蚊衣就是 用避蚊胺及氯菊醋整理的。由于D E E T 对塑料制品、 人造 纤维、 某些合成纤维织物、 皮革以及着色表面有腐蚀性， 因 而使其在服装上的使用受到限制 2 3 1 。人工合成拟除虫菊 醋， 如氯菊醋P e r m e t h r i n ， 属于广谱杀虫剂类似于从菊 花中提取的除虫菊杀虫剂。 氯菊醋可直接应用在帐篷、 蚊 帐等纺织品上。经其处理后的纺织品在烘干过程中， P e r m e t h r i n 能与纤维牢固结合， 提高了整理效果耐久性。 但 P e r m e t h r i n 在人体皮肤表面易受汗液作用分解而失去功效 因此不能直接用在皮肤上。 美国加州的实验证明， 皮肤上 喷洒D E E T防蚊整理剂同时穿上经P e r m e t h r i n 整理的服装 能非常有效地避免蚊子的叮咬2 3 1 3 .2 .2 防蛀整理 由羊毛纤维制成的纺织品在服用或贮藏过程中易被虫 蛀造成较大损失。 普通家庭通常使用樟脑和精蔡等升华 性物质防蛀 但这类物质挥发的气体对人体有害 防蛀有 效期短， 且蛀虫易产生抗体。 2 0 世纪8 0 年代前， 国外曾采 用卤代二苯基尿素衍生物 ( 如B a y e r( 拜耳) 公司的E u l a n U 3 3 C i b a 公司的Mi t i n F F 等) 作为防虫蛀剂其缺点在 于只有部分防蛀效果用量较大对人体有害。出于安全 与环保的考虑，这种防虫蛀剂已被禁用和生产 2 5 - 2 6 1 . 8 0 年代以来， 一批人工合成拟除虫菊醋类防虫蛀剂相继被开 发 逐渐替代了过去所用的安全性较差的防虫蛀剂。 拟除 虫菊醋具有高效、 广谱、 低毒、 低用量、 低残留和无臭味 等优点。 目前常用的拟除虫菊醋有二氯苯醚菊醋 ( 氯菊醋) 与丙烯拟除虫菊醋等。 此种防蛀剂 羊毛上含量在0 .0 7 5 % 范围内仍有防蛀效果，且衣服干洗过程中效果不受影响 2 5 1 。 除了使用防虫蛀剂杀灭蛀虫以 外， 羊毛的防蛀还可通 过羊毛改性处理， 其机理是将羊毛中氨基酸残基改性， 使 它不能再成为蛀虫的蛋白质来源。例如羊毛可用乙二醛、 环氧氯丙烷或二卤代烷烃处理. 使之防蛀。 4 结语 卫生防护功能织物的整理技术是近些年来迅速发展、 极富生命力的高新技术. 不仅能提高服装的卫生防护功能， 而且具有高附加值和高效益。 随着高新技术不断引入该领 域卫生防护功能纺织品还将继续发展并完善。 随着人们对服装高档化要求的日益增强和对功能性整 理织物要求的提高， 开发卫生防护功能织物将有良好的发 展前途和广阔的应用前景。H p 参考文献 1 冯爱芬，张永久. 纳米三防羽绒服面料的研制 【 J . 纷织学报， 2 0 0 4 , 2 5 ( 2 ) : 7 7 - 7 8 . 2 1 3r巨 涛， 姜维利. 纷织品有机硅及有机氛整理 【 M . 北京: 中国纷 织出版社 ，1 9 9 9 . 3 朱顺根. 含氟织物整理剂 J . 有机氛工业，1 9 9 7 ( 4 ) : 2 1 一 4 3 . 4 叶金兴. 织物的防污整理 【 J . 丝绸技术，1 9 9 7 , 5 ( 2 ) : 4 3 - 4 7 . 5 周枉明，黄静艳， 徐群华. 含氛整理剂的研究进展 【 J . 现代化 工， 2 0 0 1 ，2 1 ( 5 ) : 9 一 1 2 . 6 1 谢孔良. 防水、防油、 防污多功能后整理枝术研完进展 【 1 1 . 染整 技术，1 9 9 6 , 1 8 ( 6 ) :1 2 一 1 5 . 7 3 M C o m p a n y . 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