布地の防水・防油加工は、主に布繊維の表面を防水剤や防油剤で覆うことで行われる。水を溶媒として用いる防水・防油加工においては、繊維表面の表面電位やエマルジョン中のイオンが防水・防油効果に無視できない影響を与える。
1. 防水剤のイオン性と布地の繊維との関係（綿を例として）
綿を例にとると、乳化粒子（防水処理液）のZポテンシャルは、各段階における防水処理効果と繊維表面の被覆率に関係しています。ポリエステル繊維は、上記の図とはあまり似ていません。ポリエステル繊維の処理に使用される防水・撥油剤を綿と同じように処理しても、高い防水性能は得られない可能性があります。これは、防水・撥油剤のZポテンシャルがポリエステル繊維に適していないためです。
では、日常的な布地の防水加工において、適切な防水・撥油剤をどのように選び、どのように調整すれば高い防水性能が得られるのでしょうか？まずは、作業液のpH値から見ていきましょう。
2. 布地のゼータ電位と溶液のpH値との関係
綿、ポリエステル、ナイロンなどの一般的な繊維は、pHの変化に関わらず-25～-20mVの負の電位を維持し、その変動はそれほど大きくありません。pHが上昇するにつれて、ポリエステルの負の電位はますます大きくなります。ナイロンは両性繊維であるため、pHが4.5未満のときは正の電位を示し、pHが4.5を超えるときは負の電位を示します。
さらに、ナイロンなどの両性繊維の場合、異なる染料で染色した後の繊維のZ電位とpHの関係も異なります。防水・撥油剤のpH値が約3の場合、緑色蛍光染料と通常の赤色染料で染色した2つのナイロン生地の電位はそれぞれ正と負の値を示します。防水・撥油剤のpH値が約6の場合、両方の電位は負の値を示します。これは、同じ陽イオン防水・撥油剤を使用しても、pHが3の場合は同じ防水性能が得られないが、pHが6の場合は防水性能の安定性が保証されることを意味します。
3. まとめ
したがって、防水・撥油剤を加工する際には、Z電位の値がpHによって変化し、最終的な防水・撥油性能に影響を与えることに留意する必要があります。異なる繊維はZ電位の値や繊維特性が異なるため、pH範囲を3～7の間で直接調整することで、安定した防水性能を確保できるプロセスを見つけることが可能です。
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投稿日時：2024年1月3日