CN101768854A - 无氟超疏水防紫外棉织物及其制备方法 - Google Patents

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本发明属于纺织品拒水整理加工领域，特别涉及无氟超疏水防紫外棉织物及其制备方法。所述的无氟超疏水防紫外棉织物是通过采用纳米二氧化钛溶胶对棉织物进行浸轧，再使用长链无氟烷基化合物进行处理得到的。所述的二氧化钛溶胶中含有0.2wt％～5.0wt％的二氧化钛，长链无氟烷基化合物的长链碳原子数为6～18。所制备的棉织物与水滴的接触角超过150°，具有超疏水性能；所制备的棉纤织物的紫外线防护系数大于50+，具有良好的紫外线防护性能。

Description

无氟超疏水防紫外棉织物及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织品拒水整理加工领域，特别涉及一种无氟超疏水防紫外棉织物及其制备方法。
背景技术
超疏水防紫外线功能纺织品不仅在工业生产、医疗、军用产品方面具有重要的应用，而且在日常生活中具有广泛的应用，如晴雨两用生活伞、沙滩伞、广告伞、露天帐篷、广告旗帜和广告布料等。
为了利用超疏水表面的自清洁效应，中国专利CN 1242114C公开了纳米自清洁羊绒或制品及其制备方法，中国专利CN 1277019C公开了纳米自清洁真丝绸及制品，中国专利CN 1824884A公开了含有纳米功能性材料的自清洁西服面料及成衣制品的制法，中国专利CN 100334291C公开了具有自清洁功能的羽绒服面料的制备方法，这些专利利用纳米微粒的粗糙结构，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，但是大多有机氟材料不仅价格高而且对环境有害。中国专利CN 101397754A公开了一种无氟超疏水棉织物的制备方法，该方法采用二氧化硅溶胶浸轧棉织物，再经非氟代烷烃处理获得超疏水棉织物。
为了提高织物的紫外性防护性能，中国专利CN 101012621A公开了一种纤维制品上氧化锌纳米棒薄膜的制备方法，利用氧化锌优良的紫外线屏蔽作用极大地提高了织物的紫外线防护性能。中国专利CN 101260609一种能抗黄兼防紫外的真丝面料，其特征是真丝在后整理过程中进行二氧化钛和紫外线隔离因子涂层，整理后的真丝面料就具有抗紫外线和抗黄的功能。
然而，如果将超疏水、防紫外线功能同时赋予棉织物，则可提高棉纤维纺织品的附加值，拓展棉织物的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无氟超疏水防紫外棉织物及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：采用质量浓度为0.2％～5.0％的纳米二氧化钛溶胶对棉织物进行浸轧，再使用质量浓度为0.5～2％的碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物对棉织物进行浸轧处理得到。
所说的纳米纳米二氧化钛溶胶的制备步骤为：
第一步：将7～10mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；
第二步：将1～2mL的去离子水，4～6mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；
第三步：将A溶液在0.5～3小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌3～24小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；
第四步：用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为0.2％～5.0％。
所说的纳米二氧化钛溶胶对棉织物的浸轧方法为：将棉织物浸渍于质量浓度为0.2％～5.0％的纳米二氧化钛溶胶中1～10分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为70wt％～wt 80％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于100～160℃烘0.5～10分钟。
所说的长碳链上碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物的结构式为：CnH2n+1R
其中n为6～18，R为：
Figure G2009102545859D00031
所说的长链无氟烷基化合物对棉织物进行浸轧处理的方法为：将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为0.5～2％的长碳链上碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物的丙酮溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在25～110℃干燥。
按照本发明的制备方法制成的无氟超疏水防紫外棉织物，与水滴的接触角超过150°，具有超疏水性能；紫外线防护系数大于50+，具有良好的紫外线防护性能。
具体实施方式
实施例1：首先将8.5mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；将1.5mL的去离子水，5mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；将A溶液在1小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌24小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为0.4％，然后将棉织物浸渍于该质量浓度为0.4％的纳米二氧化钛溶胶中8分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为80wt％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于110℃烘8分钟；将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为1％的硬脂酸的丙酮溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在110℃干燥。
实施例2：首先将10mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；将1mL的去离子水，4mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；将A溶液在3小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌8小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为2.0％，然后将棉织物浸渍于该质量浓度为2.0％的纳米二氧化钛溶胶中5分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为70wt％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于150℃烘2分钟；将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为1.5％的十二烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在25℃干燥。
实施例3：首先将7mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；将2mL的去离子水，6mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；将A溶液在0.5小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌15小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为0.2％，然后将棉织物浸渍于该质量浓度为0.2％的纳米二氧化钛溶胶中10分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为75wt％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于110℃烘10分钟；将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为0.5％的十二烷基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在50℃干燥。
实施例4：首先将9mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；将1.3mL的去离子水，4.5mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；将A溶液在2小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌3小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为3.0％，然后将棉织物浸渍于该质量浓度为3.0％的纳米二氧化钛溶胶中3分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为72wt％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于140℃烘5分钟；将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为2％的十二烷基三氯硅烷的乙醇溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在80℃干燥。
实施例5：首先将8mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；将1.8mL的去离子水5.5mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；将A溶液在1.5小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌20小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为5.0％，然后将棉织物浸渍于该质量浓度为5.0％的纳米二氧化钛溶胶中1分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为78wt％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于160℃烘0.5分钟；将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为1.3％的十二烷基羧酸的乙醇溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在100℃干燥。

Claims (6)

1.一种无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法，其特征在于：采用质量浓度为0.2％～5.0％的纳米二氧化钛溶胶对棉织物进行浸轧，再使用质量浓度为0.5～2％的碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物对棉织物进行浸轧处理得到。
2.根据权利要求1所述的无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法，其特征在于：所说的纳米二氧化钛溶胶的制备步骤为：
第一步：将7～10mL钛酸丁酯在搅拌下缓慢加入到20mL的无水乙醇中，得A溶液；
第二步：将1～2mL的去离子水，4～6mL的醋酸和20mL无水乙醇搅拌混合得B溶液；
第三步：将A溶液在0.5～3小时内缓慢加入到B溶液中并不断搅拌，之后在室温下再搅拌3～24小时，得到透明微黄色纳米二氧化钛溶胶；
第四步：用无水乙醇将纳米二氧化钛溶胶中二氧化钛的质量浓度稀释为0.2％～5.0％。
3.根据权利要求1或2所述的无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法，其特征在于：所说的纳米二氧化钛溶胶对棉织物的浸轧方法为：将棉织物浸渍于质量浓度为0.2％～5.0％的纳米二氧化钛溶胶中1～10分钟，采用轧车轧去多余的溶液，轧余率为70wt％～wt 80％，重复该浸轧过程1次后，将棉织物于100～160℃烘0.5～10分钟。
4.根据权利要求1所述的无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法，其特征在于：所说的长碳链上碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物的结构式为：
CnH2n+1R
其中n为6～18，R为：
Figure F2009102545859C00021
5.根据权利要求1或4所述的无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法，其特征在于：所说的长链无氟烷基化合物对棉织物进行浸轧处理的方法为：将纳米二氧化钛溶胶浸轧后的棉织物浸入质量浓度为0.5～2％的碳原子数为6～18的长链无氟烷基化合物的丙酮或乙醇溶液中10分钟，轧车轧除余液，然后在25～110℃干燥。
6.一种如权利要求1所述的无氟超疏水防紫外棉织物的制备方法制成的无氟超疏水防紫外棉织物，其特征在于：该无氟超疏水防紫外棉织物与水滴的接触角超过150°，具有超疏水性能；紫外线防护系数大于50+，具有良好的紫外线防护性能。
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