1.1、防水防油機理

從表(biao)(biao)面化學分(fen)析，要使液體（包括水、油、油性污垢等）不能潤濕固(gu)(gu)體表(biao)(biao)面纖維，則固(gu)(gu)體的臨界表(biao)(biao)面張力必須小于液體，也就是θ＞90°，液體不能潤濕固(gu)(gu)體表(biao)(biao)面；反之θ＜90°，固(gu)(gu)體表(biao)(biao)面被(bei)潤濕。

含氟(fu)整(zheng)理(li)劑之(zhi)所以具(ju)(ju)有優異的(de)防(fang)水(shui)、防(fang)油(you)、防(fang)污的(de)性能，是因(yin)為(wei)含氟(fu)整(zheng)理(li)劑可(ke)使(shi)被整(zheng)理(li)織物表面具(ju)(ju)有非(fei)常(chang)低(di)的(de)表面張力，不僅低(di)于(yu)水(shui)，而(er)且(qie)低(di)于(yu)各(ge)種有機液體，因(yin)而(er)使(shi)其具(ju)(ju)有防(fang)水(shui)防(fang)油(you)性。

如圖1所(suo)示。有機硅(gui)系列防水劑結構中(zhong)Si—O主鍵上接(jie)有甲基（—CH3），因而(er)其不具備防油(you)性。

圖2中(zhong)展示了，含(han)氟防(fang)水(shui)防(fang)油劑通(tong)過降低纖維表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)，達到優(you)異的(de)(de)防(fang)水(shui)防(fang)油效果。如(ru)通(tong)常棉的(de)(de)臨界(jie)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)為(wei)γc≈200 mN/m，而常溫下水(shui)、果汁(zhi)、油的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)分別為(wei)72、50、30mN/m，所以棉很容易被以上(shang)液(ye)體(ti)潤(run)濕(shi)。經過含(han)氟整理劑處(chu)理后(hou)，棉纖維表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)下降至約(yue)10 mN/m，呈現出(chu)良好的(de)(de)防(fang)水(shui)防(fang)油性。而無氟防(fang)水(shui)劑本身的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)比(bi)較高，只能防(fang)水(shui)或(huo)者(zhe)防(fang)部分水(shui)溶(rong)性液(ye)體(ti)（如(ru)牛奶、果汁(zhi)等），達不(bu)到防(fang)油的(de)(de)效果。

1.2、防水防油劑的結構

含(han)氟防水防油劑是(shi)由(you)一(yi)種或幾種氟代單(dan)體(ti)和一(yi)種或幾種非氟單(dan)體(ti)共聚而成。氟代單(dan)體(ti)一(yi)般為含(han)氟烷基丙烯酸酯單(dan)體(ti)，提(ti)供(gong)防水、防油性；非氟單(dan)體(ti)則提(ti)供(gong)聚合(he)物成膜性、柔軟性、耐(nai)洗性、交聯性等。

如圖(tu)3，其代表性(xing)(xing)(xing)結構(gou)示意。其中功能基(ji)團(tuan)(tuan)為含氟防水防油劑的主體，提供防水防油性(xing)(xing)(xing)；成(cheng)膜(mo)基(ji)團(tuan)(tuan)賦(fu)予(yu)成(cheng)膜(mo)性(xing)(xing)(xing)、柔軟性(xing)(xing)(xing)；耐(nai)(nai)久基(ji)團(tuan)(tuan)可(ke)賦(fu)予(yu)與纖維的接(jie)合(he)性(xing)(xing)(xing)（特別(bie)是滌(di)綸、尼龍）、耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)洗滌(di)性(xing)(xing)(xing)；交(jiao)聯(lian)(lian)基(ji)團(tuan)(tuan)根據(ju)自交(jiao)聯(lian)(lian)和與纖維的交(jiao)聯(lian)(lian),形成(cheng)強韌(ren)的皮膜(mo)后，賦(fu)予(yu)耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)等目(mu)的。

1.3、易去污機理

如圖4，從表面(mian)(mian)(mian)化學因素分析，要(yao)使油(you)污(wu)易去除，紡織(zhi)品必(bi)須(xu)(xu)有低的(de)γwf（水(shui)-織(zhi)物相(xiang)的(de)界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)）和較(jiao)高(gao)的(de)γo（f油(you)-織(zhi)物相(xiang)的(de)界面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)），即(ji)紡織(zhi)品必(bi)須(xu)(xu)具有高(gao)的(de)親水(shui)性能(neng)。

根據以上(shang)原理(li)，為解決(jue)在(zai)空氣(qi)(qi)與水(shui)(shui)(shui)中(zhong)易去污性(xing)(xing)和防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)防(fang)(fang)油(you)性(xing)(xing)的(de)相互矛盾，要求(qiu)整理(li)劑(ji)應含有防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)部分(fen)和親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)部分(fen)兩種性(xing)(xing)質截然不同的(de)結(jie)構成分(fen)，從而使整理(li)織(zhi)物在(zai)空氣(qi)(qi)和水(shui)(shui)(shui)中(zhong)表現出不同的(de)界面(mian)特征，以滿足空氣(qi)(qi)中(zhong)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)防(fang)(fang)油(you)而水(shui)(shui)(shui)中(zhong)又具有高親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)。

圖5為含(han)氟(fu)易去污(wu)劑的(de)(de)主要結構含(han)氟(fu)易去污(wu)整理(li)劑分子中既含(han)有防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)防(fang)(fang)油(you)(you)(you)基團——全(quan)氟(fu)烷基丙烯(xi)酸酯聚(ju)合物(wu)(wu)，又含(han)有親(qin)水(shui)(shui)(shui)基團——聚(ju)氧乙烯(xi)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)等。織(zhi)物(wu)(wu)經(jing)整理(li)后全(quan)氟(fu)烷基鏈(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)段定向排(pai)列在纖維(wei)表(biao)面，排(pai)斥水(shui)(shui)(shui)性(xing)和油(you)(you)(you)性(xing)污(wu)物(wu)(wu)，使其(qi)不易沾(zhan)污(wu)。如果織(zhi)物(wu)(wu)被污(wu)物(wu)(wu)沾(zhan)附，在水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)液洗(xi)(xi)滌時,親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)段定向排(pai)列在纖維(wei)與液體的(de)(de)界面上，吸(xi)引(yin)水(shui)(shui)(shui)分子，提高其(qi)易去污(wu)性(xing)能（也叫(jiao)Filp-Flop，反轉凈洗(xi)(xi)效應）。織(zhi)物(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)后烘(hong)干，親(qin)水(shui)(shui)(shui)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)段脫水(shui)(shui)(shui)，氟(fu)烷鏈(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)段重回其(qi)主導地位，再度呈(cheng)現(xian)良(liang)好的(de)(de)防(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)防(fang)(fang)油(you)(you)(you)性(xing)能。

圖6為含氟易去污整理劑在(zai)空氣和(he)水中(zhong)的(de)表面(mian)變化(hua)。

含氟易(yi)去污整理(li)劑按功能可分為：易(yi)去污（Stain Release），三防易(yi)去污（Dual Action）和親水易(yi)去污（Hydrophilic Stain Release）。