含氟织物整理剂的发展方向

新科技含氟織物整理劑的發展方向有機氟織物整理劑具有優良的憎水憎油性、透氣性以及耐洗、防汙和易去汙性能，它的主要成分是全氟烷基（Rf）長鏈化合物，它形成的薄膜具有Rf基所賦予的低臨界表面張力。因此經過它處理的織物不僅有憎水性，還有憎油性，而且織物仍能保持原有的色澤、手感、透氣性和穿著舒適性。目前，含氟織物整理劑的應用重點是防雨外衣織物、服裝、窗簾、工作服及地毯等，在此基礎上可以開發生産表面活性劑、皮革、防水劑、防汙劑、造紙防油施膠劑等系列產品。在許多應用領域，含氟織物整理劑已佔有不可替代的地位，是一個很有發展前途且極有推廣價值的産品。一、含氟織物整理劑的合成方法從聚合方法上分整理劑的合成一般採取兩種方法：溶液聚合法和乳液聚合法（包括微乳液聚合）。溶液聚合方法簡單，且應用時不需要高溫處理，但由於溶劑的存在給應用帶來許多不便，例如相對較低的閃點就要求特別預防措施和安全保護；有些溶劑揮發性很大，容易耗損；而且使用時必須用和原溶劑相同或相容的溶劑稀釋，但溶劑用量加大，成本就提高。乳液聚合的優點在於聚合速度快，成本低，乳液狀産品比較適合紡織品的深加工處理，且對環境的污染較少。微乳液聚合更是有著溶液聚合所不可比擬的優點：一是微乳的乳液粒徑比普通乳粒小一個數量級，乳液完全處於熱力學穩定的分散狀態，貯藏穩定性、耐熱穩定性和抗剪切穩定性優異，是高穩定助劑；二是大大提高了助劑的有效作用，當粒徑縮小到原來的1/10時，有效濃度相同的助劑其有效粒子數增大了1000倍，有效粒子濃度提高，與纖維接觸，親和機會增多。Tanaka等人提出核-殼乳液聚合，其中含氟聚合物作核，聚酯作殼。含氟聚合物是由含氟丙烯酸酯和其他帶烯鍵的不飽和單體聚合而成，聚酯主要帶有0.01~0.1份的親水基團。Yamana等人也提出核-殼乳液聚合，與Tanaka等人不同的是：在溶劑的存在下，核部分由≥30%（m）含氟丙烯酸酯和≤70%（m）非氟單體共聚而成，殼部分由≤30%（m）含氟丙烯酯和≥70%（m）非氟單體共聚而成。二、市場需求目前世界上生産含氟織物整理劑的廠家主要有6家，年生産量約爲1萬多噸，但這遠不能滿足需求。美國的需求最大，約5000噸/年，日本次之，約3000噸左右，法國1000多噸，德、英、瑞士合計2000多噸，韓國及臺灣和香港地區每年消耗1000多噸。中國國內對憎水憎油劑的應用尚處於起步階段，目前年消耗在千噸左右。氟劑的價格在50~160元RMB/kg，有的高達400元RMB/kg。中國持續快速的經濟發展，決定了氟整理劑、氟表面活性劑和其他氟精細化學品需求快速增長。浙江省經貿委在《浙江省石油化學工業十五規劃綱要》中將加強含氟織物整理劑等表面活性劑新産品的合成等關鍵性技術的研究與開發列爲浙江氟産品發展重點。此外，江蘇省常熟市已建成了中國目前最大的國際高科技氟化工業園。江蘇梅蘭集團也將開發含氟織物整理劑列爲他們的課題。楊州晨化集團有限公司承辦了年産500噸織物整理劑的專案。三、含氟織物整理劑的發展方向1、開發多功能化産品隨著含氟織物整理劑使用範圍的不斷擴大，人們不再僅滿足於單純的憎水憎油劑，開始尋求多種性能合一的産品，即在憎水憎油的同時又具有耐洗性、耐磨性、抗汙性、易去汙性或阻燃性等。2、開發低溫乾燥産品目前的大多數含氟整理劑整理後的織物需要在60~80℃的高溫下晾乾才有可能不完全喪失整理後賦予的功能性，這在工業上是極爲不利的。因此開發出室溫下乾燥對整理效果不産生影響的産品很重要的。3、開發環保型産品隨著人們環保意識的不斷加強，髮乳液中不含APEO乳化劑和AOX，且VOC含量低的環保型産品必將是大勢所趨，如旭硝子公司的AG-8025和8095等産品。4、改進産品本身安全性根據消防法要求，由危險品改爲非危險品，即取代原乳液中含有異丙醇和丙醇等低沸點溶劑。如旭硝子公司原屬危險品的AG-710、730、310、LS-317、AG-460和AG-480等，開發成非危險品商品，如AG-915、925、950和970等。5、聯合增效含氟織物整理劑與其他整理劑（石蠟類、烴類、有機矽類等）相比成本較高，若將它和其他成本較低的整理劑複配，即能降低成本，又能提高性能，必將極大促進有機氟整理劑的普及，這也是人們值得研究的一個問題，並且已經取得了一定的成績。如將它與吡啶類憎水劑複配，不僅不影響它的憎油效果，還提高了織物的憎水性和耐洗性。又如將它和羥甲基三聚氰胺衍生物憎水劑複配，不但憎水性提高，憎油性也提高1~2級。6、與矽的複合有機矽賦予整理織物防皺、防靜電、防起球、柔軟等性能，使織物具有滑、爽、挺的風格，且無毒、無副作用，是紡織印染工業中一類重要助劑。根據IntDyer的助劑分類，有機矽可被用作憎水劑、柔軟劑、抗菌劑、纖維和紗線潤滑劑、抗起球劑等。很久以來，人們一直試圖將有機矽和有機氟産品結合在一起，以期獲得更佳的性能。有機矽憎水劑憎水效果良好，但無憎油效果。將其與有機氟産品複配後，憎水憎油性不但沒有提高，反而降低。有機矽柔軟劑的存在同樣對有機氟産品産生嚴重的負面影響。由於含氟共聚物不能賦予織物柔軟性，因此如何利用有機矽制得有柔軟性的憎水憎油劑（柔軟基團和憎水憎油基團集中于同一分子中）也是一個值得研究的課題。7、開發適應紡織新産品需要的産品隨著人們的生活水平不斷提高，消費觀念發生了變化，對高檔服裝的要求日益強烈。這就要求産品能適應紡織新原料和新産品的需要，跟上紡織業發展的步伐。如配合新合纖産品和超高密織物的需要，旭硝子公司開發了高滲透性含氟整理劑AG-4000系列等。四、發展建議中國經過40年的獨立自主的研究和開發，已建立了一批科研開發和生産單位，中國國內許多著名大學也涉足此類産品的研發工作，再加上與國外合作，政府的大力支持，含氟織物整理劑必將很快實現工業化生産。面對中國國內外織物整理及發展趨勢，今後中國含氟織物整理及行業發展應注重以下方面：1、加強人才培養和研究開發能力目前正值新老交替的時期，必須抓緊利用好老科技人員、專家的技術和經驗，提高和培養年輕的新力量。另外，任用和培養一批熟悉氟化工行業生産和市場經營的年輕管理人員。這些是發展氟化工頭等重要的條件。2、加強中國國內外的合作與交流中國國內企業在建立自己的研究開發隊伍過程中，應充分利用社會的科技力量和技術裝備，利用國家的科技基金，特別是和大專院校的合作。國內許多大學涉足含氟聚合物、中間體、精細化學品等的研究工作，如清華、復旦、浙大、東南大學、安徽大學等等。此外，要加強與國際企業的合作與交流，利用他們的先進技術，開發出新型高效的産品，打破國際對中國的市場壟斷。3、加強全氟烷基碘化物的研究與開發全氟烷基碘化物是合成織物整理劑和其他精細化學品的關鍵，隨著氟整理劑和氟表面活性劑應用開發和市場進一步拓展，全氟烷基碘化物將以10%的速度增長。國外一些氟化工企業調整産品結構，逐步向氟精細化學品發展。其中，擁有生産全氟烷基碘化物核心技術的企業也加大投入，擴大生産規模，以滿足市場需要。國外公司爲保持對下游産品的市場壟斷，獲取高額利潤，對中國進行長期技術封鎖，不願單獨銷售全氟烷基碘化物中間體給中國國內企業，且價格昂貴，中國國內採購困難，制約了國內氟整理劑和氟表面活性劑的發展。目前，上海中臨材料技術有限公司通過引進人才和技術，經過深入研究和不斷創新，成功開發出具有國際先進水平的光引發、低溫低壓、內迴圈製備全氟烷基碘化物調聚工藝技術，現正在積極籌建年産25噸全氟烷基碘化物專案。上海博納科技發展有限公司已成功開發出以四氟乙烯單體爲原料，經調聚合成全氟碘代烷技術。該技術爲國際領先水平，且具有自主知識産權（已獲包括中國在內的多國專利）。4、加強開發新型高效的織物整理劑開發多種性能合一的産品是含氟織物整理劑的發展趨勢，即在憎水憎油的同時又具有耐洗性、耐磨性、抗汙性、易去汙性或阻燃性等。中國國內的企業和研究人員必須抓住機遇，在政府的支援下，儘快開發出新型、高效的有機氟整理劑，打破國外的技術壟斷，滿足中國國內外的市場需求。