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3 特种功能整理——织物防皱整理——纺织品整理工艺学

时间:2016-11-28 14:18来源:未知 作者:admin 点击:
第三章 特种功能整理 3.1 前言 织物的功能整理已有几十年的历史。随着生活水平的不断提高 ,人们对环境保护与自身生活质量更加关注了。纺织界预测21世纪织物的功能整理应以舒适、
第三章 特种功能整理

§3.1 前言

织物的功能整理已有几十年的历史。随着生活水平的不断提高 ,人们对环境保护与自身生活质量更加关注了。纺织界预测21世纪织物的功能整理应以舒适、清洁与安全为基调开展整理加工。在这三大功能整理中有重点整理加工 ,也有与其他功能整理相交叉的加工。舒适加工重点是除香烟烟雾臭、蓄热保温与凉感加工 ,与其他功能整理交叉的是抗菌防臭、除臭、皮肤护理、防紫外线及防虫加工;清洁加工重点是防污、吸水防静电加工 ,与其他功能加工交叉的是抗菌防臭和制菌、除臭以及皮肤护理加工;安全加工重点
是皮肤护理、电磁波屏蔽加工 ,与其他功能加工交叉的是防紫外线、防虫以及抗菌防臭和制菌加工。以上的加工内容涉及约12种加工整理。除防污加工与吸水防静电加工为人们熟知外 ,另外10种功能加工则合并成7种功能加工。也有不少功能加工可以同时应用于一块织物上 ,形成多功能整理加工。 【内容来自fuzhuangxuexi.cn】

皮肤护理功能整理

随着工业发展 ,环境污染日益严重 ,大气中二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物增加 ,对人体影响较大 ,造成过敏体质人数增加 ,因而皮肤护理功能整理引起重视。其主要产品有以下几种。

1甲壳质

甲壳质是甲壳动物蟹、虾等骨骼的主要成分。人们最早把它用于整理剂 ,但并未意识到对皮肤的保护作用。甲壳质脱乙酰后的脱乙酰甲壳质结构中有多个羟基和氨基等极性基团 ,其水合能力极强 ,保湿性好 ,可保持皮肤的水分。同时它的氨基可发挥抗菌

2艾提取物

艾是菊科多年生草本植物 ,我国古代已作药用。艾的提取物中有桉油精和侧柏酮。它们除了能抗菌消炎 ,还能抗过敏和促进血液循环 ,对皮肤有保健作用。日本Unitika公司的Evercare即用艾提取物的多孔微胶囊以独特方式结合到纤维上 ,是第二代皮肤护理整理产品。 [服装学习网fuzhuangxuexi.cn】

3蚕丝蛋白

蚕丝提纯的丝素是高纯度的天然蛋白质。把它施加到其他纤维上 ,可以使之有蚕丝一样滑爽、柔软和吸湿的优点。它既可使皮肤保持一定的湿度 ,又有极好的触感 ,是皮肤护理整理的第三代产品。Unitika产品シルグレ -ス是把纤维素的羟基与丝素相结合。两种均是天然物质 ,又可生物降解 ,有利环境保护。

4 pH调节功能织物

人体皮肤分泌的汗液中有40多种物质 ,其中98%是水。含量较多的有氯化钠、尿素、乳酸和氨基酸 ,因而皮肤表面尚有一层微酸性的膜 ,其 pH值大约为6。出汗初期 , pH值可达4.0~6.6;出汗量大时 ,pH值接近7;出汗久了 ,尿素逐渐分解变性 ,pH值升高 ,最高可达8.0。环境污染造成的酸雨 pH值在5.6以下。以上两种情况对皮肤都有损害。日本东海染工开发成功的产品ナウルNEW是具有多种舒适功能整理的棉织物。它以特殊方法将纳米级陶瓷超微粒子与纤维结合 ,使织物有优良的耐洗性。该织物对有机酸或无机酸有瞬间中和能力 ,使穿着者的皮肤经常保持在弱酸性 ,对皮肤有益。这种陶瓷还能离解出杀菌金属离子 ,还可以催化氧使之生成具杀菌和消臭作用的活性氧。它是纳米级的超细微粒 ,不吸收可见光 ,又折射率低、透明度高 ,处理后的染色织物色光不改变。它还有紫外线遮蔽效果 ,性能优于有机紫外线吸收剂。

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5. 防紫外线功能整理

太阳光中比紫色波长更短的区域称为紫外区:波长400~320nm区域称UV -A;波长320~280nm区域称UV -B;波长280~200nm区域称UV-C。UV -C波长较短 ,在空气中已被吸收 ,不能达到地球表面。紫外线在日光中约占6% ,其中UV -A比例较大 ,UV-B比例较小。UV-A会透过表皮组织 ,使肌肉失去弹性 ,皮肤粗糙 ,形成皱纹。UV -B则和致癌物质有联系。因此要能有效地屏蔽UV -B和UV -A中短波长部分。含氯氟烃(ClFC类)破坏了地球的臭氧层 ,1997年臭氧层空洞的臭氧浓度比80年代减少了40%。据分析 ,如果臭氧层水平降低1% ,就能增加2%UV -B的透射量 ,皮肤癌的发生率会提高0.5 %~5%。据统计 ,在1980~1996年 ,全球皮肤癌患者翻了一番。仅美国1990年20万患者到1996年就猛升至100万人。因此对织物进行紫外线防护整理 ,特别是夏天衣服面料的紫外线防护整理 ,显得更为重要。 【服装学习网fuzhuangxuexi.cn]

紫外线防护剂可分为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂。前者大多是有机化合物 ,后者则多为无机化合物。紫外线吸收剂主要有二苯甲酮类化合物(这类化合物的紫外线吸收作用是依靠分子结构中酮式与烯醇式的转换 ,把吸收的光能转换成热能)。只有当紫外辐射的波长大于 300nm才能到达地球表面 ,并且随着波长的增加 ,其强度增大。最有害的紫外辐射是波峰在 310~ 300nm之间的 UV-B。透过织物的紫外辐射是由穿过织物空隙未改变的波长和与织物相互作用的散射波长组成。使皮肤变红,出现皮炎红斑,甚至在皮肤中形成黑色素。紫外线(波长为)可晒黑皮肤,A320~400nm甚至引起皮肤癌。随着地球表面紫外线辐射强度的加大,人们对抗紫外线的服装需求也越来越多。氧化铝、二氧化钛、氧化锌等物质对紫外光线有屏蔽作用。将这些物质制成纳米材料,其粒径与光波长相当或更小时,由于光、热力学特性会呈现新的效应,与常规材料相比,对光的吸收和阻挡显著增加。将纳米材料添加到涤纶、尼龙、丙纶纤维中制成的服装,不但能阻隔以95%上的紫外线,而且无毒、无刺激,不受洗涤、着色和磨损的影响,可做成衬衣、裙装、恤等,T保护人体不受辐射影响。羊毛和涤纶由于分子结构中含芳基所以本身能吸收紫外线 ,但棉和聚酰胺则能使紫外线通过。防晒因子 ( UPF)可用来表达纺织品保护皮肤防紫外的效率。由于织物的光学极性限制了织物潜在的抗紫外能力 ,所以只能阻挡穿过织物的紫外辐射。苯并三唑类化合物 这类化合物水溶性低 ,结构与分散染料相近 ,又有一定的升华牢度 ,可用于涤纶高温高压同浴染色的紫外线防护整理。但苯并三唑类化合物在420nm附近略有吸收 ,因此会引起一些色光改变。反应性紫外线吸收剂瑞士科莱恩公司开发的Rayosam系列产品 ,可与纤维素上的羟基或聚酰胺纤维上的氨基发生反应 ,耐洗牢度较好 ,经整理的织物不会改变外观、手感和透气性。脂肪族多元醇类化合物它可用于棉及涤/棉织物 ,整理后织物的色牢度、透气性和吸湿性保持不变。

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紫外线屏蔽剂 紫外线屏蔽剂大都是一些折射率较高的金属氧化物如氧化锌、二氧化钛等。氧化锌的折射率是1.9,二氧化钛则高达2.6。氧化锌折射率相对较低 ,涂布在织物上后漫射率也低 ,透明度就高一点。日本住友水泥公司开发的超细氧化锌粒子(Zn -100、Zn-200)为六方晶系 ,结晶度高 ,比表面能小 ,易于分散 ,可以单分散状态吸附在织物上 ,有较高的透明性。北京服装学院曾测试经氧化锌处理的织物的紫外线屏蔽率可达89 %;经二氧化钛处理的织物的紫外线屏蔽率为84.5% ,经5次洗涤后仍有83.6%。无机紫外线屏蔽剂耐热耐氧化 ,可以掺入聚酯原液中纺成防紫外线纤维。日本可乐丽公司产品埃斯莫纤维即为一例。日本东海染工的ナウルNEW亦为纳米级的氧化锌或氧化钛类屏蔽剂。我国厦门华普高技术产业有限公司开发的纳米级陶瓷棉纺织品 ,同时具有抗紫外线、抗菌及远红外保温功能。
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防紫外线整理产品的安全性  紫外线屏蔽率是目前国内产品区分防紫外线效果好坏的标准。A级:紫外线屏蔽率大于90%;B级:紫外线屏蔽率80%~90 %;C级:紫外线屏蔽率在50%~80%。一般应选A级为宜。屏蔽率是以280~400nm波长范围内的透过率积分值求得的。澳大利亚与新西兰对紫外线防护比较重视。他们已制订了防紫外线整理织物的测试标准和评价方法。1996年已用UPF值来表示衣服的紫外线屏蔽性能。由于防紫外线整理织物主要是制作夏天服装 ,与人体皮肤直接接触 ,因此必须加强对防紫外线整理剂肤过敏试验 ,急性毒性试验以及致畸试验等一系列安全检测 ,确保产品对人类安全 ,对环境无害。

抗菌整理

19 9 8年的抗菌产品是 1992年的 7倍 ,对一些特定的纺织品 ,抗菌整理已快速成为标准化整理。抗菌整理可以预防气味、沾污、变质、过敏和传染病 ,可以杀死微生物。抗菌整理必须安全耐久 ,且对纺织品的其他性能无不良影响。大多数抗菌整理剂能透过表面进入他们所应用的区域 ,并将所接触的微生物“毒死”。但透过型抗菌整理剂应用于与皮肤接触的织物时 ,会杀死有益的组织或透过皮肤障碍层引起过敏反应或皮疹。此外 ,由于该整理剂是多变的 ,微生物会趁机适应 ,从而对该整理剂产生抗体。第二类抗菌整理是“分子键合”。该整理剂是含有机官能团硅烷化合物 ,能与纺织纤维反应或在纤维上聚合而永久地固着。整理剂分子的疏水基团能渗入微生物 ,而使分子上的季铵盐基团捕获生物体细胞。据说硅烷类抗菌整理剂能克服透过型抗菌整理剂的许多缺陷。
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无机抗菌剂 热稳定性强、功能持久、安全可靠,而纳米级无机抗菌除臭剂可以添加到纤维之中或把纳米抗菌剂作为功能助剂对天然纤维进行后整理,因此,抗菌除臭织物能够获得良好的抗菌除臭效果。纳米级的无机杀菌剂,其抗菌除臭效果远远超过了传统抗菌剂。研究发现,在水份和空气存在的体系中,纳米抗菌剂受光照会释放出有极强化学活性的超氧化物阴离子,能够将细菌及其残骸一起杀灭清除,同时还能将细菌分泌的毒素也分解掉,而传统无机杀菌剂只能杀灭细菌,不能消杀残骸与毒素。纳米级的二氧化钛、氧化锌能有效杀灭的菌类有大肠菌、绿脓菌、黄球菌、表皮葡萄球菌和棒状菌、杆菌孢子等菌种,从而能有效除去这些菌种所造成的异味。因此用这类纳米材料制成的织物有抗菌除臭功能,穿着这类织物卫生、保健、无异味。杀死。

抗菌防臭及制菌整理[2]在纤维的功能整理中 ,抗菌防臭及制菌整理的进展很快。美、日、英、法和瑞士等国都致力于这方面的研究 ,开发出一系列的产品。据日本刊物报道 ,抗菌防臭与制菌整理制品已形成了2000亿日元的新市场(约合18亿~19亿美元)。它为纺织工业注入了新的活力。经过20多年的探索和筛选 ,目前抗菌防臭与制菌整理剂大致分几大类:

【摘自fuzhuangxuexi.cn】



除臭整理 当前的除臭整理产品大致可分为三大类:第一类是除去日常生活中产生的恶臭(四大恶臭为氨、硫化氢、三甲胺以及甲基硫醇);第二类是除去香烟烟雾产生的臭味(主要是尼古丁及乙醛);第三类是除去房屋装饰带来的甲醛气味。除臭的方法有四种。

化学除臭法

该方法是将产生恶臭的物质经氧化、还原、分解、中和、加成、缩合以及离子交换等化学反应使之变成无臭味的物质。

除氨臭纤维

蓄热保温整理

使纤维或织物具有保温性 ,一般有三种方法:第一种是在纺丝原液中添加特殊的陶瓷粉末(如碳化锆等) ,再纺成丝 ,这种陶瓷粉末能吸收光线转而放出热 ,还能反射人体所发射的远红外线 ,保温、蓄热作用很好;第二种是使用特殊的中空纤维 ,如先将涤纶制成五孔、七孔中空纤维 ,再卷成螺旋形 ,使之有较好的形状保持性;第三种是将特殊的陶瓷细粉以树脂涂布在织物上。这三种方法国内外都有生产的产品。另外还有两种新方法。

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中空微胶囊法 该法主要是将中空微胶囊充填在纤维的间隙中以及织物的表面上 ,形成一层不流动的空气层 ,防止了热的传递与对流。这种方法不需要特殊的纤维 ,非常简便。如果加工时结合特殊的陶瓷可吸收光及红外线转换成热能 ,并反射人体的远红外线 ,那保温效果更好。日本小松精练新产品Dyna -Live就使用了这一新技术。这一新技术。

自动保温型服装 它是一种主动产生热量的新一代产品。主要原理是利用催化剂使异丁烷和丙烷混合物无焰燃烧 ,产生热量。服装使用了立体双面拉舍尔经编织物 ,立体空隙确保了暖空气在衣服内均匀流动 ,不会受压缩而瘪。将它做成背心形状。加热器由六个部分组成 ,装卸在衣服上。每个加热部件总重约495g。温度按高、中、低三档可遥控设定。在 -10℃野外使用 ,一罐燃料在高档时可用3h,低档时可达4.5h ,总输出功率约为60W。该产品商品名为MobileThermo。1998年长野冬奥运会上101名试穿者 ,对温度的满意程度高达92%。这种新概念保温服有可能成为新的消费热点。 【内容来自fuzhuangxuexi.cn】

常用的远红外反射材料是陶瓷,由于纳米陶瓷材料的尺寸比光线波长小,其吸收和反射率比普通陶瓷材料高,因此用纳米材料制成的远红外线反射功能织物的远红外辐射能力强,保温性好,而且还具有吸湿、抗菌功能远红外反射功能化纤 红外线反射功能纤维是一种具有远红外吸收——反射功能的化纤,通过吸收人体发射出的热量,能再向人体辐射一定波长范围的远红外线,可使人体皮下组织中血流量增加,促进血液循环。由于能够反射归还部分人体辐射的红外线,也起到了屏蔽红外线,减少热量损失的作用,使此类纤维织物的保温性能较常规的织物

电磁波屏蔽整理

随着电子产品 ,特别是移动电话的普及 ,人们担心受电磁波影响的程度日益增加 ,电磁屏蔽整理预期会成为一种主要的功能整理渗入日常生活。 【摘自fuzhuangxuexi.cn】

微波与长波长电磁波对人体的影响 超低频电磁波(ELF)主要是干扰人体的生物电流。生物电流大约在100HZ 以下 ,能促进血液流动 ,对损伤细胞的修复与再生等均有影响。因此ELF对人体影响不能低估。遗憾的是目前还未有实用有效的屏蔽办法 ,只有远离电磁波发生地才比较安全。高频电磁波(微波)对人体的影响 ,首先是引起人体内水分子剧烈振动的热效应 ,另对细胞分裂及增殖也有较大影响。

电磁波对仪器的影响 电磁波会对医用仪器设备、飞行仪器设备、心脏起搏器等产生影响。特别是装心脏起搏器的患者 ,使用移动电话应有适当距离。日本邮电部于1997年4月通告 ,必须离开起搏器22cm以上使用移动电话。使用心脏起搏器的人可穿戴电磁波屏蔽服装以保障安全。

电磁波屏蔽服 日本Kanebu纤维公司开发了一种X -Age的电磁波屏蔽服。它是用非电解法将银镀到锦纶纤维上。该纤维制成的织物手感柔软 ,耐洗性好 ,很有实用价值。经测试使用X -Age可以屏蔽个人电脑屏幕发生的电磁波 ,也可以完全屏蔽移动电话发射的电磁波。用它做成背心 ,可保护心脏起搏器的使用者免受电磁波辐射影响。该产品镀有银 ,还有抗菌和抗静电作用。银又是可见光、微波以及红外线、远红外线的优良反射体 ,还有冬天保暖、夏天凉爽的功效。 【摘自fuzhuangxuexi.cn】

展望  后整理加工一直是我国纺织工业薄弱的环节。要想提高产品的附加值 ,在竞争剧烈的国际市场上占一席之地 ,必须在后整理加工上奋起直追 ,不断借鉴国外经验 ,开拓创新。改革开发以来 ,我国印染助剂的生产与开发取得了不少进步 ,初步能满足印染加工的需要。但是还存在助剂品种偏少 ,低水平重复较多 ,超前开发不够 ,某些高档助剂仍需进口。希望印染助剂行业与印染行业共同携起手来 ,合作开发 ,缩小与国外先进水平的差距 ,为中国加入WTO后提高我国纺织产品出口竞争力而努力。 由于纳米材料特殊的性质,使得纳米材料具有广阔的应用前景。如利用纳米材料良好的吸光或吸波特性,可制成抗电磁波辐射服、抗红外线探测的军服,还可制成磁性衣服、发光服装、阻燃服装、储能服装等。尽管目前纳米材料的应用研究已经取得了一但由于纳米微粒本身的高活性而引起的凝聚问题,以及纳米微粒的制备、保存、运输等环节之间的关系问题,使其应用受到限制。因此,如何均匀地把纳米微粒分散到织物上,仍然是目前纳米微粒应用研究的热点之一。 
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