织物的拒污和易去污机理

织物的拒污和易去污机理

1.织物的拒污机理

     织物表面能越高，表面张力越大，织物越容易被润湿，即织物越容易被油污沾污。一般纺织纤维织物的表面张力都大于水和油污，因此很容易被沾污。若使织物拒水拒油，则必须使织物的临界表面张力低于水或油的表面张力。即通过降低纤维织物的表面张力，能在一定程度上提高织物的抗污性。

     固体污垢通常在织物表面不规则处和交叉点沉积，与纤维间的作用主要是机械吸附作用。油脂性污垢主要通过机械吸附力和化学力(范德华力和粘附力)与织物表面相结合。因此，可通过减少或消除静电引力(如抗静电整理），降低分子间作用力(如亲水化处理)、降低纤维与污物接触面积(如表面光滑化)等，使纤维表面能降低，减小污垢吸附力，削弱污垢的粘附力，从而改善污物的沾污。

2.防污整理

    使纺织品具有防污性能的整理称为防污整理。织物防污整理技术主要有拒水拒油整理、防污尘整理、易去污整理。根据不同的织物原料和不同的使用目的，可选用适当的整理方法和整理剂。

3.织物的易去污机理

     纺织品在使用过程中会逐渐沾污。理想的纺织品一旦沾污后，在正常的洗涤条件污垢应容易洗净，同时，织物不会吸附洗涤液中的污物而再沾污。使纺织品具有的这种性能称为易去污。

     吸附于织物上的污垢要脱离织物，除与洗涤的有关因素相关外，同样取决于织物的表面性质。当污物粘附于织物表面且结合力较强时，其污垢的接触角在0～90°；而当接触角大于90°,且逐渐增大时，结合力逐渐降低，当接触角到达180°时，污垢即可脱离织物。实际上，去污即是使接触角逐渐增大至180°，污垢(液污)“卷珠”而脱离织物。对非极性纤维(如合纤)表面引进亲水性基团或用亲水性聚合物进行纤维表面整理，即可提高纤维的易去污性，纤维的静电力也相应降低，从而减少颗粒污的沾污。除从表面能角度考虑去污，同时还必须重视动力学作用。缩短净洗的初始阶段，降低最后净洗阶段织物上的含污量，这也是易去污整理的目的。

     易去污整理实际上是促进水向纤维内部和油污-纤维界面的扩散，由于促进了界面的水化，因而易使油污与纤维分离。水越易扩散，油污就越易脱落。而水的扩散取决于易去污剂的溶胀能力，而溶胀能力来源于其化学性能、亲水性、交联度及水洗温度等。当然，进水入后，使油污“卷珠”离去还需要一定的机械作用力。总的来说，只要使纤维亲水性增加，就能加快水的渗入，就能有利于去污。

     影响易去污性要素主要有两个方面，一是组成织物的纤维的亲水性，亲水性好的纤维易去污性能好。二是经化学处理后，织物上整理剂的极性大小，极性大的能够与水形成氢键的整理剂若附着于疏水性纤维的表面，那么在洗涤时，污物则比较容易去除。

     易去污整理主要从两方面加以解决，一是改善纤维的亲水性能，二是提高纤维在空气中的拒油污性能，即通过化学整理改善织物的表面性能，降低其在空气中的表面张力，从而使织物具有干防油污性；洗涤时，易去污整理剂中亲水性链段又会在织物表面定向排列，使其亲水化而产生去污和防止再沾污的作用。

4.拒污与易去污的关系

     抗污要求表面张力降低，而易去污又希望亲水性提高，似乎抗污和易去污两者不可兼得。然而，近十几年来，随着化学助剂工业的发展，含有氟链段和聚氧乙烯链段的化合物的产生，使得氧乙烯链段干态时成螺旋形，而氟链段铺展于纤维表面，因而呈现有机氟表面特性，表面张力大大降低，拒油拒污性提高，然而当其在湿态或浸入水中时，氧乙烯链段的水化作用，使其铺展于纤维表面，呈现氧乙烯的表面特性，亲水性提高，从而有利于水的扩散和渗透，尤其是向纤维内部的渗透，使易去污性提高。因此，若用这种整理剂加工的织物既有拒污性又有易去污性。