一、概述

芳綸作為高性能纖維，在超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、良好的絕緣性和抗衰老化等性能方面有著其他纖維無可比擬的優(yōu)勢，曾被稱為“全能纖維”，應用領域十分廣泛。主要在航天航空、橡膠、電子通訊、汽車和運動器材等工業(yè)方面應用。

芳綸纖維分子中含有大量苯環(huán)，化學穩(wěn)定性好，耐腐蝕，比強度高，輕而堅牢，可用于制造海輪用和石油深井用纜繩。利用芳綸纖維耐高溫、耐疲勞等特性，以制作檔次較高的球拍、釣魚竿、雪橇、滑雪板、滑雪桿、弓箭、賽艇、高爾夫球桿等，還可用于制作運動條件苛刻的登山鞋靴、拳擊手套、賽車頭盔、賽車車體等。由于石棉對人體呼吸道有嚴重危害，可由芳綸替代石棉制成增強橡膠密封板等密封件，用于汽車制動器的襯墊和襯圈。

二、拒水拒油-功能性簡介

市面上現(xiàn)已成功開發(fā)出數(shù)款適合于不同行業(yè)應用的環(huán)保型C6拒水拒油整理劑，對芳綸進行拒水拒油整理，能賦予該織物更多的功能性，拓展其應用領域。實驗表明，XSY-C605、XSY-C606、XSY-C607、XSY-C608能賦予芳綸超強的拒水拒油性能，復配使用性能更優(yōu)良，并用交聯(lián)劑后耐洗效果顯著。

2.1拒水拒油理論

防水和拒水是兩個不同的概念，防水是指織物完全不透水，不管是液態(tài)水還是氣態(tài)的水，而拒水是指液態(tài)的水不能通過但允許氣態(tài)的水通過，即不改變織物原有的透氣性。在我國紡織印染行業(yè)習慣稱的防水整理其實為拒水整理。面料的防水防油整理是將紡織品用低表面能的物質整理后使其表面張力小于水（72.6mN/m）和其他各種油污（20-40mN/m）從而不被潤濕，達到防水防油的目的。

當一滴液體滴在固體表面，可能會完全鋪展，也可能會形成水滴。如下圖所示：

一般液體潤濕固體表面的能力用接觸角表示，根據(jù)Young-Dupre方程式:

如圖1（c）所示，當液體在固體表面接觸角大于90時，液體就不能潤濕固體的表面，在固體的表面形成液珠。液體為水或油時，稱為拒水或者拒油。

2.2常用拒水劑分類

常用的拒水劑分為：石蠟-鋁皂類、有機硅類、含氟類。普通的拒水整理劑只能將物體表面張力降低到30mN/m左右，而有機氟拒水拒油整理劑可使表面張力降低到10-15mN/m，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水疏油性能。同時有機氟拒水拒油整理劑由于其高度的化學穩(wěn)定性，織物經(jīng)整理后具有耐酸和耐堿的特性，因而適用于多種使用環(huán)境，此外，其在低濃度時也有很好的效果，同時還可以保持織物良好的手感和優(yōu)異的透氣、透濕性。

2.3芳綸拒水拒油性能的附加

由于芳綸獨特的物理和化學性能，使得其廣泛用于耐高溫、阻燃、耐磨及高強度的功能性織物。世界各國對此研究也方興未艾，新型功能織物層出不窮，應用領域不斷拓展。芳綸與其他普通纖維混紡，解決了芳綸功能單一，價格昂貴等缺陷。同時，對芳綸進行類似于普通纖維一樣的功能整理賦予芳綸相應的功能也是重要的手段之一，對芳綸進行拒水拒油整理，擴展芳綸的應用領域，進一步提升芳綸的附加值。

三、芳綸拒水拒油實驗部分

3.1實驗材料及試劑

棕色芳綸面料，拒水拒油整理劑：XSY-C605、XSY-C606、XSY-C607、XSY-C608，交聯(lián)劑XSY-A系列：幾款不同結構類型的交聯(lián)劑

3.2實驗設備

表2.1實驗儀器

3.3實驗方法

配制不同濃度的整理液，對芳綸織物進行拒水拒油整理。具體步驟為：配制整理液浸漬整理液，一浸一軋（軋液率70%～80%）焙烘（170，90s）。

3.4性能測試

3.4.1織物沾水（防水）性能

織物的沾水性能（即防水等級）根據(jù)AATCC 22-2010《拒水性：噴淋試驗》進行測試，試樣大小為20cm20cm，噴淋時間為25-30s，輕敲試樣兩端后與標樣對照評級。

3.4.2織物抗碳氫化合物（防油）性能

織物的耐碳氫化合物（即拒油性能）根據(jù)方法：AATCC 118-2013《防油性：耐碳氫化合物測試》，從低級油到高級油依次測試，每級油測試五滴，從45角方向觀察30s內織物是否有潤濕現(xiàn)象或滴液周圍有芯吸現(xiàn)象。

3.4.3織物耐洗性能測試

已進行防水處理的織物根據(jù)AATCC 135-2012《織物尺寸變化的測定》方法進行洗滌。試樣大小為20cm20cm，一個完整的洗滌流程為洗滌漂洗脫水烘干。重復上述洗滌流程五次后測試織物的拒水拒油性能。

4實驗結果與討論

4.1交聯(lián)劑對耐洗性能的影響

大多數(shù)整理后的織物經(jīng)水洗，由于防水劑脫落，表面張力又升高，逐漸失去拒水拒油的性能，要使織物具有較好的耐洗性，需要在整理溶液中加入交聯(lián)劑，與有機氟整理劑或者織物反應，在纖維表面形成三維網(wǎng)狀結構，從而提高拒水拒油效果的耐久性。有必要首先通過實驗尋找適合用于芳綸的交聯(lián)劑，結果如下表所示：

表4.1交聯(lián)劑對芳綸拒水拒油性能的影響

該實驗選用具有優(yōu)異的拒水拒油性能的XSY-C606作為考察對象，幾款不同類型的交聯(lián)劑中，以三聚氰胺類交聯(lián)劑耐水洗效果最佳。三聚氰胺甲醛樹脂，在高溫焙烘條件下，有高的反應活性和交聯(lián)性，形成三維網(wǎng)狀的結構，其空間立體間隙能有效的支撐起全氟烷基鏈。同時三嗪環(huán)上—CH2OH基團中的羥基和芳綸纖維中大分子鏈上的酰胺基進行脫水反應，以化學鍵結合形成交聯(lián)，也會與拒水拒油整理劑發(fā)生反應，從而提高洗滌牢度。后續(xù)實驗中選用三聚氰胺類XSY-A作為交聯(lián)劑。

4.2不同防水劑的拒水拒油性能

選用幾款代表性的防水劑XSY-C605、XSY-C606、XSY-C607和XSY-C608同時具有拒油和拒油的性能，在芳綸織物上的性能表現(xiàn)如下表所示：

4.2防水劑對芳綸拒水拒油性能的影響

從結果可以看出：XSY-C608具有其他防水劑無可比擬的拒油性能，而XSY-C607在拒水方面表現(xiàn)優(yōu)異，XSY-C605和XSY-C606的拒水拒油性能比較均衡。

4.3不同防水劑的協(xié)調效應

實驗中選用的幾款防水劑在拒水拒油方面分別有所側重，如果復配使用的話，同樣會產(chǎn)生很好的協(xié)同效應。實驗配方及結果如下表所示：

表4.3防水劑復配使用對芳綸拒水拒油性能的影響

從結果可以看出，XSY-C605、XSY-C606和XSY-C607與XSY-C608復配后拒水性能沒有下降，初期的拒油等級提升了1級，水洗五次后拒水性能提升了1-2級。可以選用XSY-C607與XSY-C608復配對芳綸進行拒水拒油整理。

5、結論及展望

拒水拒油整理提高了芳綸的服用性能，大大提升了產(chǎn)品附加值。我們針對拒水拒油功能進行了討論，選用XSY-C607與XSY-C608復配對芳綸進行拒水拒油整理，大大滿足了客戶對拒水拒油等級以及耐洗方面（添加劑交聯(lián)劑實現(xiàn)）的要求，為客戶成功開發(fā)出了具備拒水拒油功能的芳綸。

不同的面料對于防水防油劑的需求不一致，一款產(chǎn)品不可能適用于所有的面料。通過試驗和互配能夠將不同的防水劑優(yōu)點集結，揚長避短的滿足不同的需求。