中纺无氟防水剂CWR-8SX 防水性能研究

张云峰 杜芳 牛振华 张海悦

（绍兴中纺化工有限公司 浙江绍兴 312000）

1引言

防水整理是用于纺织品、皮革、纸张等比较常见的功能整理。受美国杜邦公司生产的不粘锅含有可能使人体致癌的有机氟化学品的影响，国际市场上对用于纺织品等行业防水或“三防”整理的有机氟化学品也进行了研究[1]。结果表明，市场上常见的有机氟防水剂C8防水剂含有对人体有害的PFOA（全氟辛酸）、PFOS（全氟辛烷磺酸）、FTOH（氟调聚乙醇）等物质。由于这些物质很难降解，且具有高生物累积性和多毒性，现在已经被逐步限制使用[2]。为解决该问题，一种方案是改变氟碳化合物的碳链长度，由八碳链转变为六碳链或四碳链。此方案虽然在环保性上有所改观，但不能彻底改变防水剂含氟的状况。因此诞生了另外一种方案，即使用无氟化合物替代含氟化合物，也就是无氟防水剂。无氟防水剂只能用于单防水，没有“三防”效果，因此若要做“三防”整理只能选用C6或C8防水剂，C4防水剂相对使用较少。

无氟防水剂较C8、C6和C4防水剂而言，虽比较环保，但又存在其自身缺点。在生产中发现，无氟防水剂目前主要存在色变大、纱线滑移、剥离强度差（涂层或复合的牢度差）、湿进布持续性弱以及有划痕印等缺点。国内应用较广的无氟防水剂的代表为杜邦的R3 和德国鲁道夫的ECO PLUS。因无氟防水订单主要是外贸订单，R3 和ECO PLUS不仅性能突出且有吊牌优势，所以在市场上应用较广。由于这两支产品价格居高，一般企业难以承受其成本。中纺无氟防水剂CWR-8SX 在价格方面有很大优势，具有更高的性价比及更广的适用性，对棉、涤、尼龙或其混纺织物都有比较好的防水性能。该产品洗后晾干性能也比较突出，甚至可用于“迪卡隆”水洗要求的防水加工。

2 实验与测试

2.1 织物

涤纶四面弹、尼丝纺 、纯棉纱 卡（128*60/20*16）、 纯 棉 纱 卡（108*58/21*21）、 涤 棉 混 纺T/C（133*72/32*32）

2.2 试剂

无氟防水剂A，无氟防水剂B，（无氟防水剂A，无氟防水剂B 均为不同厂家的无氟防水剂），无氟防水剂CWR-8SX（绍兴中纺化工有限公司），拒水拒油增效剂FK-L17（绍兴中纺化工有限公司），拒水拒油增效剂FK-L23（绍兴中纺化工有限公司），渗透剂WDN（亨斯迈化工贸易（中国）有限公司）。

2.3 设备

P-B0 Rapid 横式轧染机（厦门瑞比精密机械有限公司），R-3 自动定型烘干机（厦门瑞比精密机械有限公司），横式压染树脂机（厦门瑞比精密机械有限公司），Y（B）813 织物沾水度测定仪（温州市大荣纺织仪器有限公司），Y（B）813T 织物冲击渗透抗渗水性测定仪（温州市大荣纺织仪器有限公司）。

2.4 防水整理工艺

按照一定比例配制防水剂工作液，采用浸轧的方式进行防水整理，然后烘干、焙烘、回潮后测试整理后织物的洗前和洗后防水性能。

整理工艺及条件：

浸轧方式 二浸二轧

无氟防水剂 xg/L

烘干温度 105℃

2.5 测试标准

织物沾水度按照AATCC22-2017《拒水性/淋雨泼水测试》测定。冲击渗水性按照AATCC42-2017《拒水性/冲击渗水性测试》测定。

洗涤方法：按照GB/T 8629-2017《纺织品实验用家庭洗涤和干燥程序》中的A 型洗衣机4N 程序进行，65℃烘箱烘干。其它标准以第三方测试为准。

3 测试结果

3.1 涤纶四面弹实验条件与结果

3.1.1实验条件

焙烘温度170℃，焙烘时间60s，洗后烘干防水效果。

3.1.2 测试结果（见表1）

表1 涤纶四面弹面料实验结果

结果表明，中纺无氟防水剂CWR-8SX 在涤纶四面弹面料上与同类产品相比，初始防水性能无明显区别，经三次水洗后烘干，防水效果不仅没下降，且提升半级。这主要是因为水洗过程将织物表面的表面活性剂等一些残留助剂去除，使得布面更加干净，因此防水性能有所提升。若水洗次数过多，则防水效果会有所下降。

3.2 尼丝纺实验条件与结果

3.2.1实验条件

焙烘温度160℃，焙烘时间90s，洗后烘干防水效果。

3.2.2 测试结果（见表2）

表2 尼丝纺面料实验结果

结果表明，中纺无氟防水剂与市场同类产品在尼丝纺上经3 次水洗，无论是洗前还是洗后防水效果无明显差异。同时也表明，无氟防水剂整理的尼丝纺织物初始防水效果很难达到100 分。

3.3 纯棉纱卡（128*60/20*16）实验条件与结果

3.3.1实验条件

焙烘温度160℃，焙烘时间90s,水洗标准参照日标JIS L1092:2009 方法C，洗后晾干防水效果。

3.3.2 测试结果（见表3）

表3 纯棉纱卡（128*60/20*16）面料实验结果

结果表明，中纺无氟防水剂CWR-8SX 在纯棉纱卡（128*60/20*16）上的防水效果与样品A 无明显区别，较样品B 有明显性能优势，且满足该订单客户要求。

3.4 纯棉纱卡（108*58/21*21）实验结果

3.4.1实验条件

焙烘温度160℃，焙烘时间120s，普通水洗和80℃水温水洗防水效果。

3.4.2 测试结果（见表4）

表4 纯棉纱卡（108*58/21*21）实验结果

结果表明，中纺无氟防水剂CWR-8SX 与中纺拒水拒油增效剂FK-L17 配合使用，在纯棉纱卡（108*58/21*21）上初始防水效果优异，经过20 次普通水洗，甚至80℃高温水洗后，仍具有良好的防水性能。

3.5 涤棉混纺T/C（133*72/32*32）实验结果

3.5.1实验条件

焙烘温度170℃，焙烘时间90s,淋雨泼水和冲击渗水性能。冲击渗水性能是医用防护服要求的一项重要技术指标。

3.5.2 测试结果（见表5）

表5 涤棉混纺 T/C（133*72/32*32）面料实验结果

结果表明， 涤棉混纺T/C（133*72/32*32）面料经中纺无氟防水剂CWR-8SX 整理后完全满足医用防护服LEVEL1 的指标要求，且根据AATCC42 标准测试，滤纸吸水量远远低于标准值。由表5 可见，水洗后AATCC22 的测试性能有所下降，而AATCC42 的测试性能却有所提高，其主要原因是两个标准所表征的防水指标不同。AATCC22 表征的是布面拒水性能，而AATCC42 表征的是面料的防穿透性能。经过水洗后，织物表面防水剂形成的防水膜遭到破坏，表面拒水能力减弱，而水洗过程中该织物缩水，经纬向更加紧密，因此防穿透能力增强。

4 结论

中纺无氟防水剂CWR-8SX 在大部分面料上防水效果优异。由于无氟防水剂CWR-8SX 含有交联剂，因此耐洗效果优异。不仅如此，该款无氟防水剂不仅初始防水效果优异，晾干后防水效果也非常优异。该产品在抗冲击渗水性方面也有比较好的效果。总体而言，中纺无氟防水剂CWR-8SX 适用范围广，防水效果优异，性能稳定，满足大部分无氟防水订单需求，是一款比较理想的无氟防水剂。