本文作者：呂延曉 單位：中國感光學(xué)會輻射固化專委會

１９７９年，Ｇｕｔｈｒｉｅ［２－３］采用纖維素∕二甲基亞砜∕甲醛體系通過初始羥甲基化，將苯乙烯光接枝到棉花纖維上。接枝程度隨著主體單體濃度的增加而達(dá)到最大化，最大化的位置在某種程度上取決于照射時間。Ｊａｎｇ等人采用水溶性光引發(fā)劑二苯酮，進(jìn)行了將多縮乙二醇二丙烯酸酯低聚物連續(xù)光接枝∕光交聯(lián)到棉花纖維上的研究。Ｈｏｎｇ和Ｃｈａｎ倆人采用纖維素和纖維素衍生物中產(chǎn)生的光引發(fā)自由基，對接枝反應(yīng)進(jìn)行了研究。Ｒｅｉｎｅ等人借助于光引發(fā)聚合反應(yīng)，對聚丙烯酸酰胺單體與棉花纖維的接枝共聚進(jìn)行了研究。他們觀察到，改性后的棉花與棉花纖維參照樣品相比，其再吸濕性（ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｒｅｇａｉｎ）提高很多［４］。Ｄｏｎｇ　Ｙ和Ｊａｎｇ　Ｊ近期發(fā)表了一篇題為“棉花纖維通過ＵＶ輻照實(shí)現(xiàn)光反應(yīng)著色（Ｐｈｏｔｏ－ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｔｔｏｎ　ｆａｂｒｉｃｓ　ｂｙ　ＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ）”的文章［５］，報道了他們采用ＵＶ引發(fā)接枝共聚的方法，改善纖維與聚合物表面性能。實(shí)驗證明，丙烯酸單體∕染料（雙乙烯基砜）二元體系對棉花表面光接枝具有協(xié)同作用。

在織物拒水、拒油和防污整理方面，最感興趣的是含有聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）ＵＶ固化聚氨酯低聚物。這一類型低聚物用于織物進(jìn)行表面處理，如對聚酯（ＰＥＴ）纖維和尼龍纖維（Ｎｙｌｏｎ）織物進(jìn)行表面處理，使其具有長期而持續(xù)的疏水性能。然而值得指出的是，目前大部分常用的低聚物一般黏度都很高，因而難以操作。這些低聚物必須　采用一種反應(yīng)性稀釋劑加以稀釋。稀釋劑官能度的提高，會增大固化后涂層的交聯(lián)度，因而使涂層變得堅硬。另一方面，經(jīng)表面處理織物的耐磨性能又與交聯(lián)度直接相關(guān)。因此必須找到一種適當(dāng)?shù)钠胶狻慕诎l(fā)表的論文看，Ｍｉａｏ等人采用γ－射線引發(fā)全氟烴基磷酸丙烯酸酯（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ａｃｒｙｌａｔｅ）輻射接枝，使棉花拒水和拒油性都大幅提高，對水和對油的接觸角分別超過１５０°和１４０°。然而應(yīng)當(dāng)指出的是，工業(yè)規(guī)模的γ－射線裝置一般成本都很高，因而將上述方法用于紡織品整理作業(yè)目前還不現(xiàn)實(shí)。

最近，Ｊ．Ｂｒａｎｑｕｉｎｈｏ等人發(fā)表了一篇題為“ＵＶ固化紡織品整理：服裝用棉、居家用棉、技術(shù)用棉和體育用棉，超疏水和疏油、側(cè)面功能的雙重整理”文章，報道了他們在棉花表面上完成一項光接枝∕光交聯(lián)并形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成功開發(fā)。借助于工業(yè)上廣泛使用的ＵＶ光源裝置和市場上可以采購到的光反應(yīng)化合物（包括全氟碳鏈化合物），運(yùn)用一種超聲噴射（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｓｐｒａｙｉｎｇ）技術(shù)，得到了在棉花表面上超疏水（ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ）和高疏油（ｈｉｇｈ　ｏｌｅｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ）的理想性能，對水和對油的接觸角分別為１５０°和１２０～１３０°，并且具有優(yōu)良的耐洗牢度（ｗａｓｈ　ｆａｓｔｎｅｓｓ）。棉織物正面和背面的排拒性能高低，可根據(jù)整理所需的化學(xué)成分加以調(diào)節(jié)。這項開發(fā)相對于目前文獻(xiàn)中所公布的現(xiàn)有ＵＶ固化過程，其優(yōu)勢是十分明顯的：各種原材料和必備的裝置都可從市場購得，化學(xué)配方的用量最低，無廢料產(chǎn)生，可以只處理織物基材一面（由于運(yùn)用了超聲噴射），被處理織物基材具有良好的手感、柔韌性和耐洗滌性。這些優(yōu)勢，再加上ＵＶ固化過程的上述優(yōu)點(diǎn)（節(jié)省能量、減少材料消耗、占地面積小、加工時間短等），都為替代傳統(tǒng)的熱聚合反應(yīng)工藝提出了挑戰(zhàn)。Ｓｕ－Ｊｉｎ　Ｋｉｍ和Ｊｉｎｈｏ　Ｊａｎｇ（韓國）在其最近發(fā)表的“利用ＵＶ輻照對聚酯（ＰＥＴ）纖維進(jìn)行拒水和拒油整理（Ｗａｔｅｒ－ａｎｄ　ｏｉｌ－ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ　ｏｆ　ＰＥＴ　ｆａｂ－ｒｉｃｓ　ｕｓｉｎｇ　ＵＶ　ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ）”文章中稱，他們借助于一種化學(xué)配方（含有一種ＵＶ－活性的氟碳試劑和一種水溶性的光引發(fā)劑），對聚酯纖維單面進(jìn)行ＵＶ固化拒水和拒油整理實(shí)驗研究。未受ＵＶ固化的一面則通過ＵＶ／臭氧長時間輻照，纖維織物的吸濕性因表面改性而得到改善。織物兩面（正面和背面）的拒水性能差別十分明顯。

Ｐｉｅｔｅｒ　Ｃａｓｔｅｌｅｉｎ等人最近發(fā)表了一篇題為“加速開發(fā)紡織品涂層整理產(chǎn)品（Ｓｐｅｅｄｉｎｇ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｄｅ－ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏａｔｅｄ　ｔｅｘｔｉｌｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ）”文章［６］，著重闡述如何加快ＵＶ固化涂層整理產(chǎn)品的開發(fā)，縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的周期。眾所周知，涂料的化學(xué)體系一般是由１０～１５種成分構(gòu)成，各種成分之間既相互獨(dú)立又彼此關(guān)聯(lián)。這些成分的性質(zhì)和濃度必須根據(jù)最終的使用要求仔細(xì)加以優(yōu)化。因此，涂料化學(xué)體系可調(diào)的因素眾多，篩選和優(yōu)化時需要進(jìn)行大量的實(shí)驗工作。為此，他們借助于現(xiàn)代藥物篩選研究和開發(fā)新催化劑的經(jīng)驗，通過快速分析測量，充分利用數(shù)據(jù)庫資源，運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)方法和目測手段，甚至利用機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的自動化，試驗樣品的微型化（ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ）和試驗操作的并行化（ｐａｒａｌｌｅｌｉｚａｔｉｏｎ），對涂層多參數(shù)體系同時進(jìn)行篩選和優(yōu)化。這套方法完全改變了過去那種傳統(tǒng)按步就班的老辦法，從而大大提高了效率，縮短了時間，并加快產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。文章的作者運(yùn)用這套高效方法，還對幾種織物基材（棉花、聚酯和尼龍）的柔軟和阻燃性能進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)行了ＵＶ固化涂層整理所需化學(xué)體系成分的篩選和優(yōu)化。

光固化體系至今在織物整理方面應(yīng)用甚少，最近輻射固化體系和應(yīng)用工程方面的研究進(jìn)展，使世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的紡織工業(yè)重新激發(fā)起對光固化技術(shù)在本領(lǐng)域應(yīng)用的興趣。ＵＶ固化體系長期以來在其他領(lǐng)域大量的應(yīng)用實(shí)例，以及近期ＵＶ固化的研發(fā)成果表明其具有的潛在優(yōu)勢，可能為今后紡織品的涂層整理加工提供一種嶄新的選擇。據(jù)了解，國內(nèi)光固化在紡織工業(yè)方面的應(yīng)用研究工作至今尚未開展。不過，國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家目前所進(jìn)行的開發(fā)工作，也尚未進(jìn)展到商業(yè)化的地步。由此可見，根據(jù)國內(nèi)光固化在其他領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)有水平，只要抓緊光固化技術(shù)的應(yīng)用研究，縮短該技術(shù)與國外在紡織工業(yè)方面應(yīng)用的差距、甚至迎頭趕上，似乎并不是什么大的困難問題。