特种整理

纺织物品除用于一般日常生活外，经过一些特殊的整理加工后，还可以提高其应用范围，如拒水、阻燃、防静电、防污等。这些性能一般纺织品并不具备，而是经过特殊整理方法获得的，这类整理方法称为特种整理，其内容较多，发展也快，本节选择其中部分内容予以介绍。

一、防水整理

按加工方法不同可分为两类：一类是用涂层方法在织物表面施加一层不溶于水的连续性薄膜，这种产品且不透水，但也不透气，不宜用作一般衣着用品，而适用于制作防雨篷布、雨伞等。如我国早就使用的用桐油涂敷的油布，近年多采用橡胶和聚氨酯类作为涂层剂，以改善整理的手感，弹性和耐久性；另一类整理方法在于改变纤维表面性能，使纤维表面的亲水性转变为疏水性，而织物中纤维间和纱线间仍保留着大量孔隙，这样的织物既能保持透气性，又不易被水润湿，只有在水压相当大的情况下才会发生透水现象，适宜制作风雨衣类织物。这种透气性防水整水也称为拒水整理。拒水整理主要有下列几种方法。

(一)铝皂法  将醋酸铝、石蜡、肥皂、明胶等制成工作液，在常温或55～70℃下浸轧织物，再经烘干即可。也可以先浸轧石蜡、肥皂混合液，烘干后再浸轧醋酸铝溶液，烘干。铝皂法简便易行，成本低，不耐水洗与干洗，但防雨篷布使用失效后可再次用上述整理方法，恢复拒水性能，至今仍在应用者很少。

（二）耐洗性拒水整理  用含脂肪酸长链的化合物，如防水剂PF（系用脂肪酸酰胺与甲醛、盐酸、吡啶等制成）浸轧织物后，焙烘时能与纤维素纤维反应而固着在织物上，具有耐久性拒水性能。

有机硅又称为聚硅酮，织物整理用的有机硅常制成油溶性液体或30%乳液，乳液使用较方便，其主要成分为甲基氢聚氧硅烷（MHPS）、二甲基聚硅氧烷(DMPS)，两者拼混使用以使织物获得拒水性及柔软手感。应用时需加入锌、锡等脂肪酸盐为催化剂，以降低焙烘温度并缩短反应时间。用分子两端有羟基的二甲基羟基硅氧烷与甲基氢聚硅氧烷制成硅酮弹性体(或称硅酮胶)处理织物后，除了获得耐久拒水性外，还具有织物丰满有弹性的风格。

(三)透气性防水涂层整理  将聚氨酯溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，涂在织物上，然后浸在水中，此时聚氨酯凝聚成膜，而DMF溶于水中，在聚氨酯膜上形成许多微孔，成为多微孔膜，既可以透湿透气，又有拒水性能，是风雨衣类理想的织物。

二、阻燃整理

织物经阻燃整理后，并不能达到如石棉的不可燃程度，但能够阻遏火焰蔓延，当火源移去后不再燃烧，并且不发生残焰阴燃。阻燃整理织物可用于军事部门、工业交通部门、民用产品，如地毯、窗帘、幕布、工作服、床上用品及儿童服装等。

选用阻燃剂时，除了必须考虑阻燃效果和耐久程度外，还必须注意对织物的强度、手感、外观、织物染料色泽及色牢度有无不良的影响；对人体皮肤有无剌激，阻燃剂在织物受热燃烧时有无毒气产生，与其他整理剂的共容性等。

(一)无机阻燃剂

（1）将硼砂与硼酸按照7：3比例混合溶解于水，织物浸渍干燥后，增重6%～10%就可获得阻燃效果。磷酸氢二铵、硼砂、硼酸按照5：3：7比例混合应用有同样的效果。

织物在这两类阻燃剂溶液中浸渍烘干后，在织物受热燃烧时，会熔融形成薄膜包覆在纤维表面，将纤维与火源、空气隔离，阻止燃烧进行，达到阻燃目的。铵盐受强热分解出难燃的氨气，起冲淡织物受热分解出的可燃气作用。但此类阻燃剂不耐水洗，不宜用于露天应用的织物，如帐篷及必须经常洗涤的织物。

（2）锑钛络合物：将氯化钛与氧化锑的混合液浸轧织物，烘至半干，用氨气处理后可与纤维素反应，生成纤维素锑钛络合物，同时水解生成的氢氧化钛与氢氧化锑沉积在纤维上。纤维受强热燃烧时，有脱水作用，降低了纤维热分解时产生的可燃性气体及焦油物质，因而具有优良及较耐久的阻燃效果，同时还有防霉功能，但整理后织物的手感较差，强力下降较多。

(二)有机阻燃剂

（1）普鲁本阻燃剂：是一种稳定的四羟甲基氯化膦-尿素化合物，即THPC-尿素初缩体。阻燃性能良好，耐洗性好，并能较好地保持织物原有特性，强力降低少。在国外应用广泛，我国于80年代引进了这种阻燃剂及整理技术。其主要工艺流程如下：

织物浸轧工作液→烘干→氨熏→氧化→碱洗→皂洗→水洗→烘干。

(2) 派罗伐特克斯CP（Pyrovatex CP）：是一种含有机磷与氮化合物的阻燃剂，我国也生产类似产品。此法工艺较简单，可用通常的轧→烘→焙法，在一般设备上即可生产。产品耐洗，手感好，阻燃性能也好，但织物强力降低较多。

(3) 十溴联苯醚和三氧化二锑协合阻燃剂：主要用于涤纶或涤棉混纺织物，藉粘合剂将其固着在织物上，这种阻燃剂无毒无污染，阻燃效果好，也较耐洗。涤棉混纺织物由于棉纤维的支架作用，协合阻燃剂用量必须在30%以上时才有阻燃效果。

目前国内外阻燃品种较多，大都是卤素、磷、氮的化合物。阻燃剂所起作用因品种不同而异，或起隔离织物与空气接触，如硼砂、硼酸混合物；或阻燃剂本身受热分解放出难燃或不燃气体冲淡可燃气；或改变纤维热分解物的成分；或生成高熔点灰烬，起到阻燃烧蔓延的作用。

纤维素纤维属于易燃纤维，受强热时分解出可燃性气体C0、CH₄、C₂H₆及焦油与固体炭，引起有焰燃烧及阴燃，致使燃烧迅速蔓延。但纤维素纤维没有熔融性，经阻燃剂整理后阻燃效果较好。热塑性纤维如涤纶、锦纶必须达到比熔点更高的温度才会着火燃烧，离开火源后，燃烧部分因呈熔融态会自行脱落，火焰即时熄灭。在涤棉、涤粘、涤麻等混纺或交织物中，则可熔融纤维被不熔融纤维所支持，离开火源后仍能继续燃烧且更猛烈，这就是“支架现象”。经阻燃整理的棉纤维支架作用更显著。因此，上述混纺织物阻燃整理效果常不理想，用十溴联苯醚及氧化锑处理的涤棉混纺织物虽有一定效果，但使用量过高，手感欠佳，还影响有色织物的色光。

三、卫生整理

卫生整理又称为抗菌整理，其整理目的是抑制和消灭附着在纺织品上的微生物，使织物具有抗菌、防臭、防霉、防虫的功能。卫生整理产品可用于日常生活用织物，如衣服、床上用品、医疗卫生用品、袜子、鞋垫以及军工用篷布等。

早期使用的卫生整理用药剂多含金属化合物，如铬酸铜、8－羟基喹啉铜等，使用浓度为1%～3%，由于含铜化合物都有颜色，只适用于要求防腐烂作用的渔网、伪装用网、篷布等。有机汞与有机锡化合物，如苯基汞、三烃基锡等有强烈杀菌作用，浓度低至10%～100mg/L也有灭菌与消毒作用，但毒性较强，一般只用于工业防霉处理。用于衣被等生活用织物的卫生整理剂，要求对皮肤无刺激性，如道地根226是有机胺化合物，使用时与树脂整理剂混合，可用于纯棉及涤棉混纺织物，供制衬里、褥垫、毛巾、手帕等；BCA/747由两种有机化合物组成，锦纶织物吸附上述化合物后，经十次洗涤，其残留量仍有防菌效果，适用于袜类、鞋垫、对人体安全无毒，可抑制脚癣菌的繁殖，还有一定的治疗作用。DC-5700是以有机硅为媒介的季胺化合物，能与纤维素纤维结合，使整理效果产生耐久性。这种整理剂不溶于水和油，穿着时不会被皮肤吸收入人体，可作内衣织物的卫生整理剂。由于人体分泌物在温湿条件合适时，有利于细菌繁殖，故汗液极易被细菌分解而产生难闻的臭味，如汗臭、脚臭等，织物经过卫生整理后，附着在纤维上的整理剂抑制了菌类的繁殖，从而减少了臭味的产生。

最近，日本市场上又开发出了一种光触媒织物，这是一种采用TiO₂光触媒剂作为消臭剂的新型消臭织物，由日本歧阜县纤维试验场开发成功。其开发工作始自1995年，完成于1997年。他们将光触媒技术广泛用于纺织工业，开发出屏蔽型光触媒，并实现了工业化，纺出了光触媒纤维，并织成光触媒织物。目前这类产品正在全面推广，具有较大的应用前景。

    所谓光触媒，是一种受光照射时能呈现消臭、抗菌、防污功能的物质，其代表物为TiO₂ ，共有三种类型，即结晶结构为正方晶系的高温型的红宝石类和低温型的锐钛矿类，以及结晶结构为斜方晶系的板钛矿类。其中红宝石类TiO₂和纺织品相关，常用作消光剂掺入纤维中，这种物质不具备光触媒的活性。而锐钛矿类TiO₂却有光触媒活性，当其接受波长约400 nm以下的紫外线照射时，能引发光催化反应，表面形成很强的氧化力，可分解接触到的活菌、恶臭等有机物。在TiO₂表面进行的光触媒反应是氧化还原反应，该反应将紫外线照射作为一种光子传递能量。TiO₂一旦吸收了这一能级的光子，则形成电子和空穴两种载流体。带正电的空穴能使TiO₂表面吸附的H₂O和O₂被活化，生成氧化力很强的游离羟基和活化氧，就是这一游离羟基和活化氧可与作为有机物质的臭气或细菌发生反应，将其分解为CO₂和水，完成消臭和产生抗菌功能。专家预计，TiO₂将成为21世纪最有应用前景的卫生整理剂之一。

四、合纤及其混纺织物特种整理

合成纤维本身具有疏水性，因此纯合纤织物及含合纤组分高的混纺织物因吸湿性差，往往易因摩擦而产生静电、吸附尘埃、易污、易起毛起球等现象。现将有关整理简述于下。

(一)抗静电整理

衣服因摩擦带静电时，常使裙子粘附在腿上，外衣紧吸在内衣上，在一些易爆场所还会因静电火花导致爆炸事故。

印染后整理加工中常使用耐久性、外施型静电防止剂。对这类静电防止剂要求具有耐久性防静电效果，不影响织物风格，不影响染印织物的色光及各项染色坚牢度，与其它助剂有相容性，无臭味，对人体皮肤无毒害等。常用的有高分子表面活性剂，其中阴离子型的有甲基丙烯酸（部分）聚乙二醇酯，非离子型的有聚醚脂类，能在涤纶的外层形成连续性亲水薄膜，提高织物表面吸水性能，表面电阻降低，使电荷逸散速率加快，但在65/35涤棉混纺织物上使用时，其效果明显下降。因为上述抗静电剂在棉纤维上，其亲水基向着棉，疏水基反而向外，以致在织物表面难以形成连续的导电膜。聚壳糖是从节肢动物甲壳中提取制备的，属阳离子型，其分子结构与纤维素相似，织物用以浸轧烘干后，在表面形成薄膜，可赋予涤、棉、粘等混纺织物明显的抗静电性能，而且耐洗性好，兼有使织物提高防皱防缩、耐磨、耐腐等性能，织物外观光洁，手感滑爽。以上抗静电性能都是利用增加纤维表面吸湿性，以抑制电荷积累。在相对湿度低于40%时，这种抗静电剂的作用大为降低，甚至无效。目前对防静电要求高的织物多采取使用金属纤维与合纤混纺，如化纤地毯中混有不锈钢纤维时，可以使摩擦产生的静电接地泄放。织物中金属纤维还可将织物中静电集中，形成强度不匀的电场，使周国空气电离，与带电纤维极性相反的离子吸向纤维中和放电，从而使织物具防静电性能，且不受空气相对湿度变化的影响。此外，用化学镀的方法在织物上镀一薄层金属，如铜层、镍层，也有良好的抗静电效果。

为改变合成纤维疏水性而发展的整理剂有SR-1000(日本)、珀玛洛斯TM(I.C.I)，前者为聚脂系高分子树脂微分散液。我国天津的331树脂、青岛的G树脂均为类似产物，效果很好，织物用以整理后耐洗性好，兼有吸湿性、易去污性及抗静电性，改善了合纤织物服用舒适性。

(二)抗起毛起球整理

一般纱线织物都常有起毛现象，羊毛、棉、粘纤等纺织品在服用中也会起毛，由于其强力较低，短纤维毛羽因摩擦而从织物脱落；即使成球，也会逐渐脱落。而合成纤维因强力高，其毛羽不易断落，毛羽滚成毛球后牢固，难以脱落。织物起毛起球现象除与纤维强力有关外，混纺织物中合纤比例高，纤维纤度小，纱线捻度小，经纬密度稀的都易起毛起球。从染整角度看，除了改变纱线与织物结构外，染整工艺中的烧毛、剪毛、热定形均可改善起球现象，混纺织物经过外施型树脂整理，如用醚化三聚氰胺甲醛树脂，也有一定改善。

五、纺织品的新型功能整理

（一）防紫外线整理

减少紫外线对皮肤的伤害，必须减少紫外线透过织物的量。防紫外线整理可以通过增强织物对紫外线的吸收能力或增强织物对紫外线的反射能力来减少紫外线的透过量。在对织物进行染整加工时，选用紫外线吸收剂和反光整理剂加工都是可行的，两者结合起来效果会更好，可根据产品要求而定。目前应用的紫外线吸收主要有金属离子化合物、水杨酸类化合物、苯酮类化合物和苯三唑类化合物等几类。

紫外线吸收剂的整理大致有以下几种方法：

1．高温高压吸尽法

—些不溶或难溶于水的整理剂，可采用类似分散染料染涤纶的方法，在高温高压下吸附扩散入涤纶。有些吸收剂还可以采用和染料同浴进行—浴法染色整理加工。

2．常压吸尽法

采用—些水溶性的吸收剂处理羊毛、蚕丝、棉以及锦纶纺织品，则只需在常压下于其水溶液中处理，类似水溶性染料染色。有些吸收剂也可以采用和染料同浴进行—浴法染色整理加工。

3．浸轧或轧堆法

这主要是用于棉织物的整理方法。和染色一样，浸轧后烘干，或和树脂整理一起进行，采用轧-烘-焙工艺加工。轧堆方法特别适合和活性染料染色一起进行，浸轧后，经过堆置使吸收剂吸附扩散进入纤维内部，在染色过程中完成处理。

4．涂层法

对于一些对纤维没有亲和力的吸收剂，特别适合这种方法，它还可以和一些无机类的防紫外线整理剂（反射紫外线）一起进行加工。涂层法比较适合于伞、防寒衣料的加工。

当然，紫外线吸收剂也可以加入纺丝液制成防紫外线的功能性纤维，这些不在这里介绍。

织物经过防紫外线整理后，紫外线被织物吸收，因此透过织物的紫外线数量大为减少，对人体有很好的防护作用。经过紫外线吸收剂整理，纤维的光老化、染色织物的耐光牢度也都会大大改善，所以防护作用是多方面的，用途也是多方面。

（二）阳光蓄热保温整理

人体热能的散发，以辐射方式为最多，因此设法减少这种散发则保温效果最好。例如，在涂层树脂中混入铝金属颗粒，可以增强对辐射的反射作用，有较好的保温效果。

在涂层树脂中加入陶瓷粒子或碳粒子，也可增强反射作用，既可以阻止外面入射进的辐射线（例如紫外线），起防护作用，也可以阻止体内热能辐射出来，增强保温作用。某些陶瓷颗粒还可以吸收人体放出的热能，再放出远红外线，使保温性进一步得到加强。不过这种性能还不能充分满足冬季运动服装的轻盈保暖的要求，仍然属消极保温织物。

积极保温织物有利用电池和膜状发热体将电能转换为热能的电热织物，有利用铁粉等材料被空气中氧气氧化而发热的化学反应发热织物等，但它们有携带不便和耐久性差等问题。

利用太阳能集热装置，选择性地吸收太阳能，然后逐渐放出，可以永久地利用太阳能来保温。对太阳能有选择性吸收的物质包括碳化锆（ZrC）。事实上，已发现周期表第Ⅳ族过渡金属的碳化物都具有如下的特性：当光照射时能将0.6eV以上的高能辐射线吸收并转换成热能，能量低于0.6eV的辐射线则被反射不被吸收。太阳的电磁波辐射线的大部分可被它们吸收，并转换成热能放出。

ZrC粉末经1000nm的辐射线照射后温度会明显升高，表明其有很好的蓄热作用。如将ZrC混入纤维，开发可吸收太阳辐射线中的可见光和近红外线，并可反射人体热辐射具有保温功能的所谓阳光蓄热保温织物，适合制作冬季运动服、男女服装面料，以及游泳衣等新产品。

一些功能染料也具有保温蓄能的特性，这时功能染料不仅起着色作用，还可以起保温蓄能作用。聚乙二醇等许多有机化合物也有蓄能保温作用。可通过浸渍和浸轧等方式来加工。

（三）透湿防水整理

防水整理已是一种常用的加工。近年来对防水整理提出了多功能的要求。透湿防水整理主要有两种途径：

1．微孔透湿

涂层加工时，在涂层薄膜中形成无数的5～10μm的微孔，服装穿着时内部的湿气可通过微孔向外散发。

2．吸湿性透湿

涂层薄膜本身具有吸湿性，例如一些具有极性，甚至离子基团的高分子物作为涂层树脂，这些高分子物具有较好的吸湿性，在相对湿度较低的一侧它又可以向外蒸发去除水。如身体排出的汗水被它吸收后，水分通过薄膜扩散到外侧，然后蒸发排出。如果在这种涂层的外侧再经过拒水整理，则对外有拒水（不润湿）和防水（可耐足够高的水压）作用，又可将内侧的水分排出。

如果在上述涂层树脂中再加入前述的保温性的陶瓷粒子或金属颗粒，则可得到防水、透湿及保温的织物。

4．高吸水性整理

高吸水性树脂目前主要用在加工卫生材料、园艺农场用的材料、工业和医疗用材料，以及化妆品用的材料等。

高吸水性纺织材料虽然可以直接选用高吸水纤维来制得，但是由于其他性能达不到要求，故难以大规模的生产。通常应用的方法是用高吸水性树脂整理来得到。高吸水性树脂可分多种类别：按化合物分，主要有聚丙烯酸、聚乙醇类、聚氧乙烯类等合成高分子物、淀粉和纤维素接枝共聚物类。按交联的方法来分，主要有通过交联剂、自身交联和辐射交联几类。按产品形态来分，主要有粉末状、薄膜状和纤维状几类。按高分子的聚合方法又可分，又可分为热引发聚合、接枝聚合、反相悬浮聚合、水溶液静置聚合的吸水性树脂等四类。

一般来说，高吸水性树脂应具备两个功能，一是吸水的功能，二是保住水的功能。为了能吸水，必须有三个条件，即被水润湿、毛细管吸水和较大的渗透压。

高吸水性树脂通常是网状结构的高分子电解质，例如聚丙烯酸类高分子物，在水中电离后形成溶胀状的网状结构，在网状分子链上具有一定数量的-COO^-阴离子基，它具有强的水化能力，它们之间的负电荷斥力使网状结构更加伸展，在网状骨架之间形成足够多的毛细管，水分子对这种骨架和毛细管很容易润湿。这种网状结构在水中保持足够大的渗透压，水沿着毛细管可以不断进入树脂颗粒的内部。树脂为了保持电荷中性，Na+ 远离骨架一定距离，并且通过水化作用也结合一定数量的水。这样，高吸水性树脂不但可以结合大量的水，而且被结合的水不容易流动。离子的水化和网状结构的保水作用，抑制了水的流动，大大提高了保住水的功能。

    高分子的分子量、极性基或离子基团的数目和分布、网状结构（交联程度）是决定吸水和保住水能力大小的要素。交联程度的大小对吸水和保住水的能力影响很大，交联密度过小和过大都会减小吸水和保住水的能力。

    这种高吸水性树脂和目前应用的涂料印花合成增稠剂是一类化合物，只是对保水和粘度

要求有所不同。吸水和保水性好的树脂，其增稠能力并不一定最好。和合成增稠剂一样，金属离子，电解质和pH值对吸水和保水能力影响很大。重金属离子会和-COO-形成难溶的盐，降低吸水和保水能力。电解质（例如中性无机盐）的存在会降低渗透压，减少离子的水化作用和降低网状结构的伸展程度，也会降低吸水和保水能力。pH值的影响也很大，在酸性介质，一COOH电离能力减弱，所以吸水和保水能力也明显降低。