《拒水拒油整理》PPT课件

《《拒水拒油整理》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、拒水拒油整理张晓莉UntreatedandNano-treated一、应用拒水拒油服装既能抵御雨水、油迹、寒风的入侵，保护肌体，又能让人体的汗液、汗气及时地排出，从而使人体保持干爽和温暖。拒水拒油服装可以用于劳动保护服装、军服、运动服，例如钻井、修井、物探、测井等接触油水介质频繁的工人的工作服，而且也可以用于制作风、雨衣。应用在装饰、产业领域中的具有拒水拒油功能的餐桌布、汽车防护罩、旅行包、旅行装、帐篷等也备受青睐。因此它具有广阔的发展前景。市场的需求世界最大服装零售商GAP公司世界最大的零售商沃尔玛公司美国零售巨头Target公司欧洲零售巨头H&M公司世界著名服装制造商贝那通(

2、Benetton)公司每年在我国均有相当数量的拒水、拒油和易去污整理的功能纺织品的生产采购。二、荷叶效应荷叶的“自洁性”源于其表面的微细结构.荷叶表面有许多乳头状凸起,凸起部分的高度为5～10μm,凸起之间的间隙为10～15μm,乳头状的表面又被许多直径为1nm蜡质晶体所覆盖.荷叶的表面微观结构在这些微小的凹凸之间,储存着大量的空气.当水滴落到荷叶上时,由于空气层、乳头状突起和蜡质层的共同托持作用,使得水滴不能渗透,而能自由滚动.荷叶的自洁原理示意图荷叶拒水必须具有以下条件：(1)表面材料必须拒水，水在其表面接触角必须大于90(2)表面必须是粗糙的，而且粗糙程度必须是纳米水平或接

3、近纳米水平。拒水、拒油和易去污整理的本质是在织物表面施加一层特殊结构的物质，使其高能表面变为低能表面，以此获得具有拒水、拒油、易去污效果的织物，且表面能愈小效果愈好。一般“三防”整理是通过控制表面粗糙度与降低表面能，使与水或油的接触角高于120º来达到拒水拒油的效果。液滴在固体表面上的接触角主要决定于固体和液体的表面能以及液体与固体的界面能。液滴在固体表面上受到下列平衡力的作用，三相交界点的合力为零。三、拒水拒油整理原理当一滴液体滴在某一固体表面上时，会出现如下情况：(1)液体有可能完全铺展在固体表面上形成一层水膜，这种情况为液体完全湿润固体。如图1中(a)所示。(2)液体有可能

4、成水滴状。在这种情况下，由固体表面和液体边缘切线形成一个夹角θ，这个角称为接触角。当0º<θ<90º时，如图1中(b)所示，液体部分湿润固体；当90º<θ<18Oº，如图1中(c)所示，液体不湿润固体。当液滴落在织物表面上时，只会出现两种情况：(1)当接触角小于90º时，液滴开始呈图1(b)的形状，但在极短的时问后，液滴就会向四周扩散并渗入织物中。(2)当接触角大于90º时，液滴呈图1(c)的形状。接触角越大，保持的时间越长。织物倾斜时，液滴会滚落。根据Young方程式：拒水、拒油的条件是固体的界面张力必须小于液体的表面张力3.1润湿方程从表1中可看出，不同的测定者，数据是有差异

5、的。但从总体上看，没有一种纤维使水在其表面的接触角大于90º。所以常用纺织纤维都不具有拒水能力。当然，更不具有拒油的能力。按黏附功和内聚功的概念，要将液滴从固体表面上撕裂，必须克服其单位面积的黏附功WaWa=γS+γL-γSLWa是液-固相间的附着力，说明在此过程中，产生了两个新表面，其张力分别为γS和γL，撕裂后γSL已不存在。3.2粘附功和内聚功确定固体表面能比较难，所以由表面能判断是否润湿也不太容易。然而，接触角和液体的表面张力是较易测定的。而通过物体的表面张力，容易得到液、固接触时的接触角，从而确定是否润湿。Wa=γL(1+Cosθ)θ越小，Wa就越大，即固体容易被液滴润

6、湿，反之，固体就有不同程度的抗湿性能.内聚功是将截面为单位面积的液柱分割成两个液柱所需之功，反映了液体自身间的结合程度，在这一过程中，产生了两个新表面。Wc=2γL哈金斯提出铺展系数SS=Wa–Wc=γS-（γL+γSL）若S>0，液滴将在固体表面铺展(既润湿或渗透)；若S<0，液滴在固体表面不铺展(即成珠状)。若要水或油滴在固体表面成珠状，则必须使固体界面张力γS小于液滴的界面张力γL。3.3临界表面张力固体的界面张力一般都用外推法间接测定，这种方法测定的固体的界面张力称为固体的临界表面张力γc。表面张力低于固体的γc的液体，能在该固体表面随意铺展和润湿，而表面张力高于固体γc

7、的液体，则在固体表面形成不连续的液滴，其接触角大于零。固体临界表面张力γc的物理意义在于，只有表面张力低于γc的液体，才能在该固体表面铺展，而表面张力高于γc的液体，则在固体表面形成不连续的液滴，其接触角大于零。表2是一些常见聚合物的临界表面张力γc表3是一些常见液体的表面张力。表2一些常见聚合物的临界表面张力表3一些常见液体的表面张力雨水的表面张力为53mN／m，一般油类的表面张力为20～30mN／m织物拒水：表面张力＜53mN／m织物拒油：表面张力＜20～30mN／m一般的纤