表面抗濕性測定 按美國AATCC22-2001標準測試.
拒油級別測定,按美國AATCC118-2002標準
測試.配制8種不同表面張力的標準試液.首先應用最低編號的試液,將0·05mL試液小心滴于織物上,若在30s內無滲透和潤濕現象發生,則緊接著用較高編號的試液滴于織物上,直至實驗試液在30s內潤濕液滴下方和周圍的織物為止.織物的拒油等級以30s內不能潤濕織物的最高編號的實驗試液的等級表示.
1·2·5 掃描電鏡分析(SEM) 用JSM-5610LV(日本JEOL)掃描電鏡觀察織物表面微觀形態;測試條件,加速電壓5kV,電流5mA.
1·2·6 X射線光電子能譜(XPS)分析 應用儀器為VGESCA-3型X射線光電子能譜儀,激發源為MgKα射線(1253·6eV),儀器工作壓力為10-6Pa.所有的結合能值均相對于285·0eV處的C(1s)峰經計算而得,峰面積值應用Wagner靈敏系數進行校正.掃描次數45次.
1·2·7 衰減全反射紅外光譜(FTIR-ATR)分析 應用儀器為NicoletMagna-IRSystem750型傅立葉變換紅外光譜儀,輔之以衰減全反射測試附件.全反射棱鏡由KRS-5晶體制成,折射率為2·38.應用
經校準的恒定扭距的專用工具固定樣品,以保證樣品表面與晶體表面的緊密接觸及各樣品間所受接觸壓的一致性.掃描次數,200次,分辨率,4cm-1.
2 結果與討論
2·1 未處理羊毛的表面結構與拒水拒油性
由表1知,雖然羊毛、蠶絲和棉均屬親水性纖維,但羊毛纖維呈現天然固有的良好的拒水性能,這歸因于羊毛纖維特殊的表面結構.羊毛纖維表面覆蓋著鱗片層,每一鱗片角皮細胞又由最外表皮層(epicuticle)、外角質層(exocuticle)和內角質層(endocuticle)組成[3,4].羊毛的最外表皮層富含以C21為主的共價鍵合的類脂物質(lipids)[5],賦予了羊毛表面天然的疏水性.然而,羊毛表面的拒油性則不佳,色拉油滴在羊毛織物上瞬間就鋪展潤濕,按AATCC118-2002方法測定的拒油級為零級.顯然,這歸因于羊毛表面類脂層的表面能低于水的表面張力(73mN/m),但不足以低于油的表面張力(20~35mN/m)[6].因而,對于高檔羊毛制品,有必要進行拒水拒油整理,以賦予其優越的抗拒水性和油性液體沾污的能力(stainresistance),提高羊毛制品的品位和附加值.
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2·2 表面改性對羊毛拒水拒油整理效果的影響
由表2知,羊毛的表面改性前處理顯著提高了羊毛拒水拒油整理品的功能效果和整理品的水洗耐久性.等離子體表面改性和兩種化學表面改性均使拒水拒油羊毛整理品對水的接觸角增加15°左右,并使10次水洗后的表面抗濕性由未經表面改性前處理織物的1·5級提高至2·5~3·5級.表面改性對提高羊毛拒水拒油整理品的拒油功能更為明顯,未經表面改性的整理品經10次水洗后對油的接觸角降至45°,拒油級降至3級,而經表面改性后的整理品經10次水洗后對油的接觸角仍在105~120°,拒油級在4~6級.圖2即為經等離子體表面改性后再經拒水拒油整理羊毛織物的滴水和滴油(色拉油)試驗結果.表面改性對提高羊毛拒水拒油整理效果的顯著作用,歸因于羊毛表面物理和化學結構的變化,其作用機理見下一節多種表面分析的研究結果.
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