纺织品防污性能概述及测试方法研究

摘要

总结介绍了防污纺织品的国内外发展趋势， 防污性能表征、污物分类、沾污原因和防污机理，同时也对比分析了国内外纺织品防污性检测方法和评价的标准。随着防污纺织品越来越受人们的重视，我国在耐沾污性和易去污性方面已经建立完整标准体系，但是对于防再沾污性一直缺乏评价和试验的技术规范及标准，需要进一步研究和开发。

关键词：防污纺织品;耐沾污性;易去污性;防再沾污性;标准评价;测试方法

防污性能是纺织品重要功能之一。近年来，随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对防污纺织品的消费需求量不断增多，涉及产品范围从传统石油化工、维修和家庭装饰用纺织品（窗帘、台布、餐布、毛毯和沙发等）扩展到汽车装饰用、户外休闲和运动用纺织品等领域。据统计，世界最大服装零售商盖普、世界最大的零售商沃尔玛和欧洲零售巨头HM等大公司，每年均在我国采购相当数量的此类产品[1]。

1 纺织品防污性能机理

1.1 污物的分类和沾污原因

沾污原因主要有以下几个方面：

（1）直接接触和转移沾污：纺织品在使用的过程中接触而沾染颗粒状污物、液状油性污物和水性污物。一般情况下，颗粒状污物和水性污物其沾污程度主要取决于污物与纤维分子间粘附力，粘附力的大小受纤维间分子力大小和两者接触面积影响，例如，颗粒污物越小，比表面积越大，沾污的接触面越多，沾污越严重，外界压力的增加，能使沾污趋向严重。液状油性污物接触纺织品，润湿纺织品表面，并扩散进入纤维内部，此外通过毛细管效应也能渗入内部，不同纤维污物存在的地方也不同，合成纤维存在于纱线和纤维表面以及纤维空隙处，棉织物主要存在于胞腔内。

（2） 静电沾污：主要是由颗粒状污物产生的，其沾污主要是当含有污物的空气通过纺织品时，污物可被转移到织物上，通过静电吸引发生沾污。合成纤维本身极易产生静电，吸尘沾污现象也比较严重，其吸尘沾污程度取决于纤维所带的电荷和电量。

（3）洗涤时再沾污：纺织品在水洗的过程中，从纺织品上清洗下来的污物，再重新回到原来的纺织品或其他纺织品上的现象，再沾污的量虽然不多，但是经常洗涤，不断沾污，就会造成污物积累，使得纺织品变黄、变灰和失去光泽。由于合成纤维和棉纤维物理、化学特性不同，所以发生再沾污的污物种类也不同，棉纺织品主要是颗粒状污物再沾污，合成纤维主要是液态油状污物再沾污[4]。

（4）微生物繁殖：纺织品在使用和存储的过程中，会接触到微生物，例如霉菌，在适合霉菌生长的环境下，霉菌会在纺织品上繁殖生长引起纺织品的霉变，使得纺织品沾污，往往难以清除。

针对不同种类污物和沾污的原因，目前纺织品耐沾污性的机理为：

（1）纺织品在纺纱、织造过程中，产生ส许多微隙，导致表面凹凸不平，由于力学和静电作用，污物随时会粘附在纺织品空隙中，造成纺织品沾污，通过填埋某些无机物固体微粒（如氧化硅、氧化铝等）在纤维空隙中，占据污物的位置;也可以在纤维表面镀膜，屏蔽污物不接触纤维;甚至改变纤维化学结构，增加或封闭某些基团，降低对污物亲和力。

（2）降低纺织品的表面张力，研究表明要具备耐污的先决 ϡ条件必须是：污物的表面张力>纺织品的临界界面张力[5]。一般液状油性污物的表面张力大约为20～40达因/厘米，比纺织品的临界界面张力要小，所以，油状污物容易润湿纺织品，加上自身重力和毛细效应，很容易沾污纺织品[6]，因此，采用防污整理剂（比如氟聚合物）使得整理后的纺织品临界表面张力低于污物表面张力，达到耐污的效果。

（3）抑制静电的发生，纺织品在使用的过程中，由于机械摩擦的作用会产生静电，吸收周边污物，主要通过抗静电剂整理或在纺纱的过程中加导电纱，以及改变化学结构增加亲水基团等，达到抗静电作用，提高纺织品耐沾污性。

（4）抑制微生物的繁殖，通过抗菌、防霉等整理剂的后整理，抑制或杀灭微生物，或者不提供其生长环境，达到防微生物污物的作用。

纺织品沾污后，通过水洗、干洗或其他手段易于去除，其机理为：

（1）清洗中加入洗涤液，在纺织品表面和污物表面渗入一层薄薄的洗涤剂溶液，从而使污物和纺织品表面溶剂化，使得污物转移至洗涤液中，洗涤时间和机械力也是影响的重要因素，主要针对颗粒状污物。

（2）在洗涤过程中，油污、洗涤液和纺织品处于一个平衡状态，按照“卷珠”模型，油污要从织物表面去除，油污与纺织品接触角必须从0°～180°变化，即要求纺织品具有较高的亲水性能，引进亲水基团或亲水性聚合物后，纺织品易去污效果明显[1]。

在纺织品洗涤过程中，由于“水/纤维”和“水/油污”界面破坏，形成“纤维/油污”界面，主要原因是“水/纤维”和“水/油污”界面张力大，而“纤维/油污”界面张力小时发生的。亲水性纤维“水/纤维”界面张力小，“纤维/油污”界面张力大洗涤时不易发生再沾污，疏水纤维则相反，易发生再沾污。因此，提高纤维的亲水性，同时在洗涤液中加入适当的表面活性剂，降低“水/油污”界面张力，使得油污稳定悬浮于水中，既能易去污又能防再沾污。 2 防污性能测试方法和评价标准

2.1 评价标准

2.2 测试方法

国内外耐沾污性和易去污性的试验方法在污物种类、预处理和报告结果出示上有所不同，其试验原理趋于一致，以下是国标、美标和日标的试验方法对比分析。

2.2.1 耐沾污性试验方法

2.2.2 易去污性试验方法

3 结语

纺织品防污性能赋予纺织品耐污、易去污和防再沾污的实用性，其功能产品也越来越受人们的重视，其中防污整理剂也发挥着➳重要的作用，特别是含氟整理剂的运用，降低成本，但是带来生态安全问题อ，国际生态纺织品标准OEKO-TEX已经把6种全氟化合物列入考核指标。我国在纺织品耐污性、易去污性评价和试验方法方面标准相对比较齐全，范围涵盖普通纺织品到专业的防护服。但是对于纺织品防再沾污性一直缺乏评价和，试验的技术规范及标准，需要进一步研究和开发。

参考文献：

[4]顾振亚.纺织品易去污整理机理[J].天津纺织工学院学报，1987，

（3）：109-116.