染整工艺原理

目录

• 特种整理总述
• §1 防水拒水整理
• §2 防污SR整理（拒油+易去污）
• §3 阻燃整理

---

特种整理总述

特种整理结合物理、化学加工手段，赋予织物各类特殊防护功能，常见品类：

• 防护类：防水、拒油、防火阻燃、防霉、防寒、防原子能辐射
• 外观耐磨类：防熔融、防起毛起球

---

§1 防水拒水整理

一、防水与拒水概念区分

1. 防水整理：织物表面形成封闭涂层，水、空气均无法穿透，完全隔绝液体气体。
2. 拒水整理：改变纤维表面亲水属性为疏水，织物透气，水珠滚落不易润湿面料。

二、拒水性能三项检测方法

• 淋水性能测试：直观评判水珠滚落、润湿铺展效果
• 耐水压试验：连通管水压仪，检测织物抗透水能力
• 耐洗耐久性测试（核心指标）

  浴比1:40，洗涤液配比5g/L中性肥皂+2g/L纯碱，95℃皂洗30分钟，烘干后复测淋水、耐水压，以可耐受洗涤次数衡量耐久度。

三、拒水整理工艺分类（按耐洗性）

（一）不耐久铝皂法（成本低、加工简易）

1. 二浴法：乳液浸轧→烘干→醋酸铝溶液浸轧→烘干，工序繁琐现已淘汰
2. 一浴法：醋酸铝+石蜡皂混合乳液浸轧（20g/L，pH=5，室温/55～70℃）→烘干
   • 明胶添加量适度，过量乳液稳定但拒水效果下降
   • 织物前处理必须彻底除碱，不可残留阴离子/亲水表面活性剂

（二）耐久型拒水整理体系

1. 防水剂CR：脂肪酸铬络合物，耐洗性能高；焙烘会损伤纤维，不适用于浅色、薄型面料
2. 防水剂PF：长链脂肪烃铵盐类耐久拒水剂
3. 防水剂AE：硬脂酸+氨基树脂初缩体+石蜡乳液复配；羟甲基可与纤维素羟基反应或自身缩聚

   工艺流程：浸轧(pH4.5～5.5)→烘干→焙烘→皂洗→水洗→烘干

4. 有机硅聚硅氧烷（主流新型拒水剂）

   优势：拒水效果优异、耐水洗，同步柔软纤维，提升织物撕破强力；可配有机溶剂或制成水性乳液使用。

   工艺流程：有机硅乳液浸轧→烘干→焙烘

四、拒水作用核心原理

1. 粘着力、润湿拉力、临界表面张力三大核心指标；理想拒水剂特征：接触角大、临界表面张力低。
2. 织物粗糙多孔结构会增大水珠接触角；织物结构松散拒水性提升，但孔隙过大易透水。
3. 棉织物最优结构：干态保留充足孔隙，遇水纤维溶胀自动闭合孔隙阻隔透水。

配套拒油剂：全氟烷基丙烯酸酯，可在织物表面定向成膜，含氟基团朝外排布实现疏水疏油双效。

---

§2 防污SR整理（Soil Release）

一、基础概念

1. 污垢分类：干污（灰尘固体颗粒机械附着）、油污（油脂及溶解杂质）；污垢会破坏织物色泽、手感、产生异味。
2. 两大防污方向
   • 拒污拒油整理：提升纤维表面亲水/低表面能特性，减少油污吸附，以含氟化合物为主
   • 易去污整理：沾染油污后水洗极易剥离，洗涤过程不二次沾污

二、拒油整理（低表面能含氟体系）

油脂表面张力约30dyn/cm，含氟聚合物仅18～25dyn/cm，可形成低表面能拒油层。

1. 聚全氟丙烯酸酯乳液（30%浓度主流产品）
   • 有效氟碳链RF最低C3F4，C7F15防油效果最佳
   • 工艺：浸轧使织物负载0.5～1%全氟化物→烘干→120～150℃焙烘5～10min→皂洗水洗烘干
2. 全氟羧酸铬络合物
3. 含氟拒油剂+耐久防水剂复配

   缺陷：纯棉遇水纤维溶胀会撑破氟素薄膜，拒油下降；复配防水剂可缓解该问题、降低综合成本；缺点：重度油污清洗难度大，洗涤易二次沾污。

三、易去污整理（适配化纤/涤棉）

1. 聚醚聚酯嵌段共聚物

   工艺：浸轧负载1～3%固体整理剂→预烘拉幅→180～200℃焙烘30s→皂洗水洗烘干；漂白织物焙烘后需80℃弱碱性H₂O₂漂白再水洗，该整理剂不耐强碱。

2. 丙烯酸亲水共聚物（丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚，羧基含量约40%）

   原理：包覆纤维提升亲水性，碱性水洗带同种负电荷排斥油污，分子溶胀挤出纱缝内油污。

   工作液配比(g/L)：20%丙烯酸易去污乳液20～25、渗透剂0.5～1、余量水74～79.5

   标准工艺（安排在树脂整理后）：二浸二轧→80℃预烘→拉幅→160℃焙烘3～5min→60～65℃皂洗→热水洗→冷水洗→烘干

---

§3 阻燃整理

一、阻燃基础概念与纤维燃烧分级

1. 阻燃定义：织物遇火抑制火焰蔓延，脱离明火后快速自熄。
2. 织物燃烧三大评价维度：着火难易（着火点）、燃烧速率、燃烧破坏危害（高温灼伤、有毒烟气）。

纤维燃烧性能分类：

• 不燃：玻璃纤维、石棉、金属纤维
• 难燃：PVC、聚丙烯腈
• 可燃：羊毛、蚕丝、涤纶、锦纶
• 易燃：纤维素棉、粘胶、硝化纤维

二、阻燃效果检测手段

1. 垂直燃烧试验：试样下端距火焰19cm，火焰高38mm，接触火源12s，记录续燃、阴燃时长
2. 极限氧指数OI：混合氮气氧气环境下维持持续燃烧所需最低氧体积占比，数值越高阻燃越好

三、三大阻燃实现途径

1. 后整理竭染浸轧法（印染厂主流）：阻燃剂与纤维形成离子/共价键，耐水洗耐久阻燃
2. 原液添加法：纺丝阶段直接混入阻燃剂
3. 共聚改性法：阻燃单体接入高分子分子链，耐洗、耐漂、耐汗，不被皮肤吸附

四、浸轧型阻燃整理剂体系

1. 无机阻燃剂（低成本、不耐洗）

• 金属氧化物/卤化物（锑、钛）：悬浮液使用，手感粗糙，多用于帐篷厚重织物，常复配有机阻燃剂
• 硼砂硼酸复配（配比1:1 / 7:3）：价格低廉，不耐水洗，室内低频洗涤织物专用
• 磷酸盐（磷酸锌、磷酸氢铵等）：手感偏硬，搭配硫酸钛提升效果

  工艺：浸轧10~32%尿素+5~16%磷酸氢二铵→烘干→焙烘→水洗→浸轧25~50%硫酸钛→碱洗烘干；可追加聚乙烯乳液改善手感

2. 有机磷耐久阻燃剂

1. THPC四羟甲基氯化磷（Proban工艺）

   特性：水溶性结晶，水溶液酸性，可与纤维、胺类交联；阻燃性能优秀，缺点强力下降、手感偏硬，存在吸氯泛黄。

   标准处方：16%THPC、1%烧碱/2.5%纯碱、9.7%尿素、1%TMM、0.1%柔软剂

   工艺：浸轧整理液→烘干→焙烘→水洗烘干

2. Pyrovatex CP

   体系包含阻燃主剂、缓冲剂、稳定剂、催化剂、柔软固色剂；工艺：浸轧CP→浸轧TMM→85℃预烘→160℃焙烘→碱洗水洗；优势阻燃持久、织物强力损失小。

五、涤棉混纺阻燃难点与工艺

纯涤纶260℃熔融、560℃燃烧，熔滴可自熄；棉纤维形成骨架阻碍熔滴脱落，加剧燃烧，单一组分阻燃剂无法兼顾。

• 双组分同浴体系：涤纶阻燃剂TDBPP三溴丙基膦酸酯 + 棉用THPC复配，药剂相容性匹配同一固着条件
• 工艺流程：浸轧→烘干→180~200℃热熔固着→70~80℃皂洗→水洗烘干
• 短板：耐洗耐久一般，有机膦存在健康风险

六、四大阻燃作用机理

1. 覆盖隔绝论：500℃以上阻燃剂形成致密隔离膜，隔绝氧气、锁住可燃裂解气体，代表硼砂硼酸体系
2. 惰性气体稀释/自由基捕获论：受热分解不燃气体稀释可燃蒸汽；捕捉燃烧自由基终止链式反应
3. 吸热降温论：高温下熔融、升华大量吸热，快速带走热量，织物达不到燃点
4. 催化脱水炭化论（有机磷核心机理）：促使纤维素提前脱水炭化，抑制左旋葡萄糖可燃气体生成，大幅减弱有焰燃烧；有机磷与纤维素羟基酯化交联，提升残炭量，添加量≥10%可完全抑制明火燃烧。