CN102953268A - 一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法。首先制备疏水性的硅溶胶，然后将涤纶织物在疏水性硅溶胶中进行浸轧处理，最后取出织物烘干、焙烘即可。通过该方法得到的纺织品与水滴的接触角超过150°，与油滴的接触角接近0°，从而获得具有油水分离功能的涤纶纺织品。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织品的制备方法，特别涉及一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法。
背景技术
随着石油工业迅猛发展，溢油事故也不断发生，油水分离功能纺织品在河流污染、海水污染等方面具有重要的应用价值，而且在日常生活中具有广泛的引用，如厨房用品、家具用品等方面都有一定应用价值。
为了利用超疏水表面的防水效应，中国专利CN 102251391A公开了纺织品超拒水整理的方法，中国专利CN 101474896A公开了复合结构的超疏水膜，中国专利CN 102407634A公开了一种防水纺织品的整理过程。这些专利利用对无机物的改性，赋予材料疏水的单一性能。
为了获取亲油的材料，中国专利CN 201873887U公开了亲油复合基材，利用含亲油基的高分子共聚物来获得双面胶粘的亲油层。中国专利CN 101941817A公开了一种疏水亲油性改性沥青及生产方法，利用铝酸脂偶联剂和硅烷其偶联剂对沥青改性，获得疏水亲油的沥青。
对于获得超疏水与超亲油功能网，中国专利CN 100344341C公开了一种超疏水超亲油的油水分离网，利用全氟烷基硅氧烷形成超疏水超亲油全氟烷基硅氧烷膜，虽然效果较好，可是含氟物对环境的污染较大。
中国专利CN 101518695B公开了具有超疏水与超亲油功能的油水分离网膜及其制备方法，该专利采用浸涂的方法将聚硅氧烷-双酚A共聚物与固化剂混合，制备炒熟疏水与超亲油网膜。
中国专利CN 101708384A公开了一种油水分离金属网的制备方法，该专利采用是化学刻蚀技术利用纳米尺寸的微观突起获得超疏水油水分离网。
然而，上述专利中，有的是只改善材料的疏水性，有的是只改善材料的亲油性，虽然也有同时改善疏水与亲油性能的，但是是针对建筑材料或是金属网，如果将超疏水性和亲油性的功能同时赋予纺织品上，则可制备价格低廉，并可大面积生产的油水分离纺织品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，同时改善纺织品的疏水性和亲油性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，首先制备疏水性的硅溶胶，然后将涤纶织物在疏水性的硅溶胶中进行浸轧处理，最后取出织物烘干、焙烘即可。
所述的制备疏水性硅溶胶的步骤为：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记，向甲醇中加入总质量1%～10%的正硅酸乙酯，总质量3%～5%的氨水溶液；调节pH接近于8后，将上述溶液陈化16h；再接着，向陈化后的溶胶中加入已经溶解的六甲基二硅氮烷，在40℃～90℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶，其中，所述六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:0.5～1:2。
向所述甲醇中加入正硅酸乙酯和氨水后，再加入总质量的1~3%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h后，再调节pH。
所述六甲基二硅氮烷的溶解以正己烷为溶剂。
所述的将涤纶织物在疏水性硅溶胶中进行浸轧处理及烘干的步骤为：将涤纶织物在疏水性硅溶胶中进行浸轧处理，重复浸轧1～2次，最后取出在80℃下烘干，在100～150℃下焙烘即可。
本发明超亲油超疏水油水分离纺织品的制备方法至少具有以下优点：（1）提供了一种无氟超亲油超疏水涤纶纺织品的制备方法，对环境无污染；（2）根据疏水性的定义，水在超疏水性物质的表面的接触角超过150°，水在本发明纺织品表面的接触角最小值为160°，远大于上述150°，由此可知，本发明纺织品具有优异的超疏水性；（3）本发明纺织品与油接触角接近0°，可以使油滴渗漏。因此，本发明的纺织品具有超疏水超亲油的性能，能够顺利地进行油水分离。
具体实施方式
实施例1
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记，向其中加入总质量1.0%的正硅酸乙酯，与总质量3.0%的氨水溶液；然后加入总质量的1.0%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:0.75，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例2
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记，向其中加入总质量3%的正硅酸乙酯，与总质量3.5%的氨水溶液；然后加入总质量的1.4%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷，使得六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例3
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量4.5%的正硅酸乙酯，与用量为总质量3.7%的氨水溶液；然后加入总质量的1.8%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1.25，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶；最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例4
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量5.4%的正硅酸乙酯，与用量为总质量4%的氨水混合；然后加入总质量的2%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1∶1.5，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例5：
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量6.3%的正硅酸乙酯，与总质量的4.3%氨水溶液；然后加入总质量的2.4%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1.75，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例6：
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量7.3%的正硅酸乙酯，与总质量的4.8%氨水溶液；然后加入总质量的3.0%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:2，在60℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例7：
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记，向其中加入总质量4.5%的正硅酸乙酯，与总质量的3.7%氨水溶液；然后加入总质量的1.8%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1.25，在70℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在120℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例8：
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量5.4%的正硅酸乙酯，与总质量的4.0%氨水溶液；然后加入总质量的2%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1∶1.5，在50℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在150℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
实施例9：
步骤1：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记,，向其中加入总质量6.3%的正硅酸乙酯，与总质量的4.3%氨水溶液；然后加入总质量的2.4%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h；接着，加入氨水溶液调节pH接近于8，将上述溶液陈化16h；再接着，向其中加入已经溶解在正己烷溶液中的六甲基二硅氮烷溶液，使六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:1.75，在70℃下反应得到疏水性硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶。
步骤2：将涤纶织物浸入步骤1中得到的硅溶胶中进行浸轧处理，取出在80℃下烘干，最后在130℃下焙烘，得到超疏水超亲油的油水分离纺织品。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，其特征在于：首先制备疏水性的硅溶胶，然后将涤纶织物在疏水性硅溶胶中进行浸轧处理，最后取出织物烘干、焙烘即可。
2.如权利1要求所述的超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，其特征在于：所述疏水性的硅溶胶的制备方法为：以甲醇作为溶剂，用质量百分数记，向甲醇中加入总质量1%～10%的正硅酸乙酯，总质量3%～5%的氨水溶液；调节pH接近于8后，将上述溶液陈化16h；再接着，向陈化后的溶液中加入已经溶解的六甲基二硅氮烷，在40℃～90℃下反应得到硅溶胶，最后，过滤上述硅溶胶并用正己烷冲洗，将过滤物溶解在正丙醇中超声分散得到疏水性硅溶胶，其中，六甲基二硅氮烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1:0.5～1：2。
3.如权利2要求所述的超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，其特征在于：向所述甲醇中加入正硅酸乙酯和氨水后，再加入总质量的1~3%的浓度为0.02mol/L的盐酸溶液，中和过量氨水，反应1h后，再调节pH为8。
4.如权利2要求所述的超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，其特征在于：所述六甲基二硅氮烷的溶解以正己烷为溶剂。
5.如权利1所述的超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，其特征在于，所述浸轧处理及烘干步骤为：将涤纶织物在疏水性硅溶胶中进行浸轧处理，重复浸轧1～2次，取出后在80℃下烘干，最后将织物在100℃～150℃焙烘，即可获得超亲油超疏水油水分离的涤纶纺织品。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20140702 Termination date: 20211102 |
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