非织造的后整理技术之——功能整理。。。。。

功能整理是指根据非织造材料的最终用途要求，通过所需的整理剂和适当的整理技术，使整理剂分子渗透到材料内部直接与纤维大分子键合，赋予非织造材料以特殊的功能。

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基本流程如下：

配制整理工作液→对非织造材料施加整理液→烘干→焙烘→成品。

对非织造材料施加整理剂的工艺有浸轧法、涂层法、喷洒法、泡沫整理法等。

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主要工艺技术参数：

(1)
功能整理剂(或功能性物质)在工作液中的浓度；

(2)
浸轧次数及轧液率；

(3)
焙烘温度及时间；

(4)
助剂浓度。

非织造材料经功能整理后，一般按下列指标来评价其整理效果：

(1) 功能性指标(如抗菌整理后的抑菌圈大小、阻燃整理后的材料氧指数等)；

(2)
材料的强力损失率；

(3)
材料的外观变化；

(4)
材料的手感变化；

(5)
材料的热收缩率；

(6)
与人体直接接触材料的毒性和皮肤致敏性。

(一)拒水拒油整理

拒水拒油整理剂

拒水拒油机理：

材料的拒水拒油整理是以材料表面的低润湿性为基础的。拒水拒油整理效果与整理后材料的临界表面张力有关。要达到拒水拒油性能的必要条件是材料的临界表面张力必须小于液体(如水、油)的表面张力，反过来如果液体的表面张力小于材料的临界表面张力，则材料被润湿。

有机硅整理剂的表面张力为24×10－3N/m，小于水的表面张力(72.8×10－3N/m)，高于部分油类液体，因此，经有机硅整理的材料具有足够的拒水性而缺乏拒油能力；而有机氟的表面张力低于20×10－3N/m，它可使材料的表面张力降至15×10－3N/m，表现出优异的拒水拒油特性。

拒水拒油整理工艺
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拒水拒油整理工艺与纤维特性、整理液PH值及焙烘温度和时间等相关。

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纤维特性

在以水为介质的加工中，乳液粒子和纤维各自的表面电位会影响处理效果。

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整理液PH值

溶液PH值发生变化将影响纤维表面的电势电位；PH值对整理剂乳液的稳定性也有较大影响。

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焙烘温度和时间

烘干时宜温度较低，时间较长，但影响生产速度；焙烘温度按不同整理剂和不同纤维材料来确定，既要防止高温处理降低纤维的物理机械性能，又要保证有机硅或有机氟聚合物充分交联或反应。

拒水拒油性能测试
：

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表面抗湿性(喷淋沾水(油)试验)

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抗渗水性(静水压试验)

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接触角(水或油类液体)

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柔软性(斜面法弯曲长度或悬垂系数)

(二)抗菌整理

抗菌整理是指在非织造材料等纤维制品上用具有抗菌作用的试剂进行处理，赋予其抗菌防霉性能，使材料具有抑制菌类生长的功能。

非织造材料抗菌整理的要求：

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具有广谱的抗菌性

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对使用者无毒性，对皮肤无致敏

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具有良好的透气性

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整理剂不损伤纤维，不使材料产生色变

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对环境无污染，可在环境中自然降解

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与其它整理剂具有相容性

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不影响原有材料特性

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成本低廉，加工简便

常用抗菌剂及抗菌机理：

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金属盐类抗菌剂：这类抗菌剂主要有硝酸银、氯化汞、氧化锡等。其抗菌机理是在银离子等金属离子作用下，微生物细胞内蛋白质的构造遭破坏，引起代谢阻碍。

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有机季铵盐类抗菌剂：这类抗菌剂中季铵盐阳离子与微生物细胞表面的阴离子部位静电吸附，加上疏水作用，从而破坏微生物细胞表层结构。

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铜化合物类抗菌剂：聚丙烯腈硫化铜复合体中铜离子破坏微生物的细胞膜与细胞内酶的疏水基结合，从而降低了酶的活性，阻碍其代谢功能。

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有机氮类抗菌剂：在对比试验中被认为其抗菌力强于季铵盐类和二苯醚类抗菌剂。

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天然抗菌材料：这类材料如甲壳质中的壳聚糖，其分子内带正电荷的氨基吸附细菌，与细菌细胞壁阴离子结合，阻碍了细菌的生长合成。

其它还有卤素和酚类抗菌剂，如次氯酸盐、N-氯胺、卤代双酚等。

(三)阻燃整理

纤维材料的燃烧特性
：

几乎所有的纺织纤维都是有机高分子材料，绝大多数在300℃以下就会发生分解。经过阻燃整理后，并不能使它成为在火焰中不燃烧和不受损伤的材料，只不过是程度不同地降低了可燃性。评定材料的阻燃性主要有两方面，一是着火性，即着火点的高低，表示材料起火的难易；另一是燃烧性能，即在特定的条件下，沿着样品燃烧的速率和氧指数。氧指数是指试样在氧气和氮气的混合气体中维持完全燃烧状态所需的最低氧气体积浓度的百分数，通常用LOI表示。氧指数越大，维持燃烧所需的氧气浓度越高，即越难燃烧。

几种典型纤维的氧指数值(LOI)

阻燃机理
：

纺织材料的燃烧主要由以下四个同时存在的步骤循环进行：

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热量传递给材料

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纤维的热裂解

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裂解产物的扩散与对流

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空气中的氧气和裂解产物的动力学反应

阻燃技术就是阻止上述一个或多个步骤进行。

阻燃剂的阻燃方法一般有以下几种：

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覆盖法

例如硼酸在温度较高时能形成玻璃状覆盖涂层，从而阻止氧气供应达到阻燃目的。

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气体冲淡法

阻燃剂在燃烧时能分解出不燃性气体，从而冲淡稀释纤维分解出来的可燃性气体。

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转移阻燃法

阻燃剂在高温时能作为活泼性较高的游离基转移体，从而阻止了游离基反应的进行。

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吸热与散热法

这是一种主要针对阴燃的阻燃方法。由于吸热和散热作用可以阻止阴燃的蔓延，因此选择在高温下能产生吸热反应的物质整理织物，阻止燃烧或者使纤维迅速散热，使材料达不到燃烧温度。

阻燃剂及整理工艺
：

阻燃剂可分为：

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无机阻燃剂：

主要有金属氧化物和卤化物；硼砂；磷酸盐等。

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有机磷阻燃剂：

这是一类重要的阻燃剂，阻燃效果好，但成本高、毒性强。如四羟甲基氢氧化膦(THPOH)、四羟甲基氯化膦(THPC)、N-羟甲基二甲基膦酸丙酰胺(NMPPA)等。

THPOH的阻燃整理工艺：

浸轧阻燃整理剂→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。

NMPPA的阻燃整理工艺：

浸轧阻燃整理剂→烘干→焙烘(150℃,4～5min)→水洗→烘干。

阻燃整理使被整理材料增加了一定数量的有害物质，而且阻燃的耐久性受到一定的限制。在非织造材料中放入一定比例的耐高温纤维或阻燃纤维，如NOMEX、P84、芳砜纶及碳纤维，同样能达到一定的阻燃效果，且安全无毒。

(四)防紫外线整理

纤维材料防紫外线方式主要有两种：

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防紫外纤维法：

防紫外纤维就是在聚合或熔融纺丝过程中添加紫外线吸收剂或屏蔽剂等，制备出防紫外纤维，并将其做成非织造材料。

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防紫外后整理：

将防紫外整理剂通过浸轧、涂层等方法与非织造材料结合在一起，使非织造材料具有一定的防紫外功能。

防紫外整理剂：

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紫外线反射剂：

能将紫外线通过反射折回空间，也称紫外线屏蔽剂。这类反射剂主要是金属氧化物，例如氧化锌、氧化铁、氧化亚铅和二氧化钛。氧化锌能反射波长为240～380nm的紫外线，且价格便宜无毒性。将这些起紫外屏蔽作用的无机物与有机化合物的紫外吸收剂合用，具有相互增效功能。

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紫外吸收剂：

能将光能转换，使高能量的紫外线转换成低能量的热能或波长较短、对人体无害的电磁波。目前应用的紫外线吸收剂主要有以下几类：

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金属离子化合物

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水杨酸类化合物

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苯酮类化合物

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苯三唑类化合物等

防紫外线整理剂的整理工艺：

对于非织造材料的防紫外整理工艺主要有两种，即浸轧法和涂层法。

由于紫外线吸收剂大部分不溶于水，拟配制成分散相溶液，采用浸轧→烘干→焙烘工艺加工。对于某些对纤维没有亲和力的吸收剂，应在工作液中添加粘合剂或采用涂层整理的方法加工，还可以和一些无机类的紫外线反射剂合并使用，效果更佳。

防紫外线性能评价：

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紫外辐射防护系数(UPF)

UPF值指某防护品被采用后，紫外辐射使皮肤达到红斑所需时间与不用防护品达到同样伤害程度的时间之比。

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紫外透过率

采用紫外线分光光度计测定紫外线波长区域内防护材料的紫外线透过率的平均值。

(五)亲水整理

亲水整理就是将亲水剂覆盖于纤维表面，使其形成一层亲水薄膜。亲水薄膜有一定的导电性，可以提高材料的抗静电性能。亲水整理的实质就是提高非织造材料的表面张力，降低材料与水之间的接触角。

亲水整理剂按大类分为：

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聚酯类，包括聚醚型聚酯、磺化聚酯、混合性聚酯

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丙烯酸类

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聚胺类

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环氧类

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聚氨酯类等

非织造材料的亲水整理还可以采用阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型表面活性剂对材料进行表面活化处理，使材料表面大分子吸附了大量的亲水基团，这些亲水基团进入水中，可大大降低水的表面张力，使材料的润湿速度有了很大的提高。

非织造材料亲水性的评价指标有吸水(液)率、吸水(液)速度、材料芯吸率等。

(五)其它整理

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轧光轧纹整理：

轧光的主要目的是提高产品表面光洁度与平整性，或增加其材质的紧密度；轧纹的目的是增加产品的外观效果，使材料表面获得浮雕状或其它效果的花纹，获得柔软的手感；轧点或轧孔整理则是对非织造材料表面施与适当的点子或孔状，使非织造材料增加其结构密度和耐磨性的同时，增进产品的美观。

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收缩整理：

利用热塑性纤维在加热条件下收缩，使非织造材料密度增加，来提高材料的面密度和体积密度，增加材料的强度。

为了金币

深夜到访坐等天亮，非织造让生活更美好