CN100334291C - 具有纳米自清洁功能的羽绒服面料或成衣制品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于服装面料加工领域，涉及含有纳米技术的自清洁羽绒服面料的制备方法。通过用低温等离子体表面改性这种干式处理工艺对面料表面进行物理与化学改性，在化学纤维表面构造纳米级凹凸结构，大大增加面料微观比表面积；同时在纤维表面接枝上含氟烷基二乙氧基硅烷化合物活性基团，和进一步添加纳米级固体颗粒赋予锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料以高的粗糙度因子，强化了纳米结构，提高了纳米结构耐久性，从而进一步提高疏水、疏油性能，使锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料不沾水、不沾油，具有自清洁功能。

Description

具有纳米自清洁功能的羽绒服面料或成衣制品的制备方法

技术领域

本发明属于服装面料加工领域，涉及含有纳米技术的纳米自清洁羽绒服面料或成衣制品的制备方法。

背景技术

羽绒服作为防寒用服装具有柔软性、弹性、清洁而轻松、干燥又保暖等特点，是冬季人们防寒的理想衣着。随着人民生活水平的提高，羽绒服装和羽绒制品将是市场上的紧俏商品。

羽绒服轻软保暧的优点深受消费者喜爱，但如何保洁羽绒服是不少人头疼的问题。羽绒服面料大多采用锦纶纤维、涤纶纤维、涤纶与棉混纺面料制作，由于面料受其自身成份的影响，往往存在比较严重的静电吸附情况，使面料易吸附灰尘杂质，内胆式羽绒服虽只需洗外套，却显得很臃肿；而绗缝式羽绒服需要经常洗涤，作为保暖材料的羽绒经常洗涤会造成其表面油性保护层的破坏，使羽绒失去蓬松感，严重影响羽绒服的保暖性和外形美观性。这样就会影响保暧性能。同时由于羽绒表面积大、吸水性强，在洗涤过程中洗涤剂的清洗将导致用水量大，且对环境造成污染，也对能源和资源造成极大的浪费。

近年来随着人们环保意识的增强，以及对节约能源认识的提高，人们不断开展了大量有关自清洁材料的技术研究，以期节省能源，减少环境污染。

本发明人在以前工作中申请的中国专利，即申请号01141502.9中采用有机氟整理剂对织物进行浸渍、涂层或喷雾，赋予了织物既疏水又疏油的性能。中国专利公开号CN 1284525A中记载，表观接触角随粗糙度因子的增大而单调地增加，即粗糙度越大液体在材料表面上的表观接触角越大，因此该发明中使用了平均粒径为纳米级的固体微粒，因为纳米级微粒具有很大的比表面积，从而提高粗糙度因子。

本发明人在以前工作中申请的中国专利，即申请号200510011359.X中采用纳米技术与可常温交联的氟烷基三乙氧基硅烷化合物相结合，提高了纯毛、毛涤面料的疏水、疏油性能。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于制备羽绒服用的含有纳米功能性材料的自清洁面料，尤其是含有纳米功能性材料的锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料。

本发明的目的之二是提供一种含有纳米功能性材料的自清洁面料的制备方法。

本发明首先通过用低温等离子体表面改性这种干式处理工艺对面料表面进行物理与化学改性，在化学纤维表面构造纳米级凹凸结构，大大增加面料微观比表面积。当利用低温等离子体技术处理织物时，体系中含有的离子、激发态分子、自由基等多种活性粒子与纤维表面进行各种相互作用。该处理会对纤维表面产生刻蚀作用，其原因大体上有两种：一种是体系中的电子、离子等粒子撞击纤维表面的溅射刻蚀；另一种是体系中的化学活性对纤维表面的化学刻蚀。就是这两种刻蚀作用使面料表面产生纳米级凹凸结构。同时在纤维表面接枝上活性基团。

其次，本发明使用含氟烷基二乙氧基硅烷化合物，该化合物结构为：

该化合物具有二乙氧基硅烷基团，因此它与面料的结合强度高，同时不需高温交联就具有极好的拒水、拒油性，对面料的处理工艺简单，节省能源。同时使用中进一步添加纳米级固体颗粒赋予锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料以高的粗糙度因子，强化了纳米结构，提高了纳米结构耐久性，从而进一步提高疏水、疏油性能，使锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料不沾水、不沾油，具有自清洁功能。

本发明的含有纳米材料的功能性自清洁羽绒服面料或成衣制品的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)低温等离子体处理面料或成衣制品

将面料或成衣制品用低温等离子体处理，所述低温等离子体处理加工条件为：

低温等离子体处理电流5～100A；处理时间为0.1～60分钟。

(2)表面整理

用含氟烷基二乙氧基硅烷化合物工作液对步骤(1)用低温等离子体处理后的面料或成衣制品进行浸渍或喷雾；

所述的浸渍或喷雾整理条件是：

工作液：含有0.1～3wt％纳米级固体颗粒和0.01～5wt％的含氟烷基二乙氧基硅烷化合物的乙醇溶液；余量为乙醇。

浸渍或喷雾工艺：室温(如25℃)下对面料或成衣制品进行浸渍或喷雾，然后对面料或成衣制品进行预烘，预烘温度30～60℃，预烘时间5～30分钟；使面料完全干燥。

所述的含氟烷基二乙氧基硅烷化合物结构为：

其中n为16或18。

所述的面料是锦纶、涤纶或涤纶与棉混纺面料。

所述的纳米级固体颗粒选自粒径为1～100nm的氧化硅、氮化硅、水滑石、氧化钛、氧化锌或它们之间任意比例的混合物等。混合使用时无机固体颗粒的总计使用量保持不变。具有大比表面积的纳米级固体颗粒起到提高粗糙度因子的作用，从而使水和油等液体在材料表面上的接触角进一步增加。

本发明通过采用低温等离子体表面处理技术，并将含有纳米级固体颗粒的含氟烷基二乙氧基硅烷化合物对锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料用浸渍或喷雾方法进行处理，使处理后的面料具有超疏水疏油的性质，既不沾水又不沾油，从而达到自清洁目的。该纳米自清洁技术不仅使锦纶、涤纶、涤纶与棉混纺面料更加美观、增加使用寿命，而且在环保、节能方面具有显著的社会及经济效益。

具体实施方式

实施例1：纯涤纶面料处理

将纯涤纶面料，经处理电流20A、用低温等离子体处理后布速5分钟后，用工作液对其进行喷雾处理，其工作液组成为平均粒径20nm的氧化钛0.3wt％、含氟烷基二乙氧基硅烷化合物(其中n＝16)1wt％乙醇溶液，浴比为1∶60，在常温下喷雾，使其带液率为80％，放进烘箱，在40℃预烘15分钟，得到具有自清洁功能的涤纶面料。

实施例2：锦纶面料的处理

将纯锦纶面料，经处理电流30A、用低温等离子体处理后布速3分钟后，用工作液对其进行喷雾处理，其工作液组成为平均粒径30nm的氧化硅0.15wt％，含氟烷基二乙氧基硅烷化合物(其中n＝16)2wt％乙醇溶液，浴比为1∶60，在常温下喷雾，使其带液率为80％，放进烘箱，在30℃烘干30分钟，得到具有自清洁功能的锦纶面料。

实施例3：涤纶/棉混纺面料的处理

将涤纶/棉混纺面料(涤纶/棉，为60/40)在室温下，经处理电流5A、用低温等离子体处理后布速30分钟后，用工作液对其进行喷雾处理，其工作液组成为平均粒径50nm的氧化锌2.5wt％，含氟烷基二乙氧基硅烷化合物(其中n＝18)2.5wt％的乙醇溶液对上述低温等离子体处理后的织物进行喷雾，然后常温自然干燥，得到具有自清洁功能的涤纶/棉混纺面料。

实施例4：锦纶面料的处理

将纯锦纶面料，经处理电流40A、用低温等离子体处理后布速3分钟后，用工作液对其进行浸渍处理，其工作液组成为平均粒径10nm的氧化硅1wt％和氮化硅1wt％，含氟烷基二乙氧基硅烷化合物(其中n＝16)5wt％的乙醇溶液，浴比为1∶60，在常温下浸渍，使其带液率为80％，放进烘箱，在30℃烘干30分钟，得到具有自清洁功能的锦纶面料。

Claims (4)

1.一种具有纳米自清洁功能的羽绒服面料或成衣制品的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

(1)低温等离子体处理面料或成衣制品

将面料或成衣制品用低温等离子体处理，低温等离子体处理电流5～100A，低温等离子体处理时间为0.1～60分钟；

(2)表面整理

用含氟烷基二乙氧基硅烷化合物工作液对步骤(1)用低温等离子体处理后的面料或成衣制品进行浸渍或喷雾；

所述的浸渍或喷雾整理条件是：

工作液：含有0.1～3wt％纳米级固体颗粒和0.01～5wt％的含氟烷基二乙氧基硅烷化合物的乙醇溶液；余量为乙醇；

浸渍或喷雾工艺：室温下对面料或成衣制品进行浸渍或喷雾，然后对面料或成衣制品进行预烘，预烘温度30～60℃，预烘时间为5～30分钟，使面料完全干燥；

所述的纳米级固体颗粒选自氧化硅、氮化硅、水滑石、氧化钛、氧化锌之一。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的含氟烷基二乙氧基硅烷化合物结构为：

其中n为16或18。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的面料是锦纶、涤纶或涤纶与棉混纺面料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的氧化硅、氮化硅、水滑石、氧化钛、氧化锌颗粒的粒径为1～100nm。