氟化纺织品的寿命可以超过多次洗涤循环

本研究的目的是评估的氟化材料的治疗方法的性能，在洗涤性方面，通过表面分析方法。

四种不同材质和两种不同的氟化方亚博网站下载法，以生产耐用，高性能的服装系统，用于户外使用进行了调查。一段时间以来，氟化织物已经用在户外运动，因为它们的透气性和液体排斥的属性的¹。

大量的研究已经进行到可以给低成本的纺织品这些特性的方法。为这些类型的纺织品的一个重要的质量应的材料的重新获得或传统的洗涤循环后保持其疏液性质的能力。

除了其他技术之外，使用X射线光电子能谱（XPS），以研究处理过的材料的表面性质。亚博网站下载鉴定大量氟化表面组分表明测试材料具有涂层处理。

首先，将试验材料的样品进行氟化的表面处理，并且这些然后亚博网站下载通过XPS分析以检验织物的表面覆盖度。然后将样品在传统的清洁剂沸腾洗涤，干燥，并重新分析，以确定的涂覆处理的性能。

实验

测试材料由四个不同亚博网站下载的面料：棉（C），尼龙（NY），NOMEX（无），和聚酯（P）。将织物涂覆有氟化等离子体聚合物（名为血浆），或专用的基于溶液的处理（命名为氟类）。该处理过程被突出显示以下：

1. 溶液处理（含氟溶剂）：氟化涂层，以溶液的形式，施加到织物表面上。将织物甲醇漂洗并在空气中干燥。
2. 血浆聚合物（血浆）：使用电脉冲的，非平衡，电感耦合辉光放电²，将氟化血浆聚合物施加到织物上。然后将织物保持在清洁的玻璃反应器容器中，并且使用捕获的旋转泵剥离腔室。
   当获得基础压力时，将氟化单体以固定的泄漏速率转移到腔室中。采用13.56 MHz射频源，电感地连接到等离子体室，以点燃腔室中的辉光放电。将电极定位在反应室的外部以防止不必要的污染问题。
   排出物通常保持10分钟的治疗时间。等离子体熄灭，但所作的单体蒸气流入反应器系统中进行2分钟以上。然后，蒸汽被分离，并将该室抽回到基础压力。

表面处理后，将织物样品煮沸洗涤，由容易获得的洗涤剂的水。洗涤液一倍以上五倍之间进行。以后，将织物样品熨烫或空气干燥。

分析

这轴超X射线光电子能谱仪从奎托斯分析用于进行处理过的织物样品的表面分析。有效的电荷中和高能量分辨率是特别重要的，因为这些样品的复杂表面化学的。奎托斯专利^3.同轴电荷中和系统采用可靠地中和表面电荷，并且其他地方描述的。^4.

结果

图1显示了从等离子体处理的尼龙样品获得的典型测量光谱。

图1。调查血浆处理尼龙的谱，展示了大量的氟掺入。

在同一样品的10 eV通过能量下记录了高分辨率C 1s光谱（图2）。光谱显示了光谱仪在这些不规则、高度绝缘的样品上获得的异常光谱分辨率。

图2。等离子体处理过的尼龙的高分辨率将C 1s光谱显示出优良的分辨率和电荷中和。

该决议有助于检测许多化学官能团的存在：C-H;C-CF / C-CO₂;C-CF_N/ c-o;c-f / c = o;CF-CF._N/ co.₂;CF.₂; 和CF_3.

图3显示了在血浆处理和氟糖织物上检测到的氟的百分比的比较。结果表明，通常，等离子体处理的织物具有更大的氟掺入。

图3。处理过的织物的F含量，等离子体处理效果最好。

聚酯 - 处理过的材料被证明是一个例外，对两个样品可比量的氟覆盖率的。在CF的相对量₂织物表面上存在的化学功能如图4所示。

最大的CF₂通过血浆处理获得掺入。与氟溶剂处理相比，等离子体处理对底物的依赖性也明显降低。图5显示，所有经等离子体处理的纺织品的C 1s光谱与所有纺织品相似：棉花、nomex、尼龙和聚酯。

图4。CF.₂经处理的面料含量。

图5。等离子体处理织物的高分辨率C 1S光谱，展示了等离子体涂覆过程的基板无关性质。

结果发现，在五次洗涤后，含氟处理的织物失去了大部分表面氟覆盖（图6和7）。通过熨烫，大约一半的氟损失在所有情况下都逆转。这表明表面氟的一些还原是由水溶液中的防水织物纤维的重排引起的，而不是由于永久性涂层损失引起的。这种重排在一定程度上通过热处理逆转。

图6。F经氟溶剂处理、1次洗涤、5次洗涤、5次洗涤和熨烫后的织物含量。

图7。经过1次洗涤（蓝色）和5次洗涤（红色）后，氟溶剂处理的尼龙（黑色）的高分辨率C 1s光谱显示表面涂层的损失。

从血浆涂料纺织品的XPS结果中可以看出更好的氟群保留，而不是洗涤所有织物后的氟醇治疗纺织品，除了棉。这如图8所示。此外，通过熨烫等离子体涂覆的尼龙，NOMEx和聚酯，几乎逆转了洗涤循环后观察到的所有氟基损失。

图8。织物的F含量等离子体处理，1次洗涤，洗涤5次，并且5次洗涤和熨烫之后。

结论

XPS表面分析已被利用以支持织物表面处理的发展。发现氟化单体分子的血浆聚合是在各种类型的纺织品上生产耐用的氟表面涂层的可行方法。

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参考和进一步阅读

1. Kissa，光纤科技E.在手册，B部分编;亚博老虎机网登录卢因，M .;塞尔斯，S. B.，编辑;马塞尔·德克尔公司：纽约，1984;卷。二，第143-209
2. Yasuda，H.等离子体聚合；学术出版社：伦敦，1985年。
3. Kratos Analytical Ltd.美国专利5286974。
4. 奎托斯充电中和剂技术说明MO222。

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