CN103437171B - 一种真丝织物等离子体接枝增重的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真丝织物等离子体接枝增重的方法，属于织物的功能性整理技术领域。该方法包括真丝织物准备、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理、洗涤与烘干和整理的步骤。本发明利用一定分子量的预聚接枝单体先吸附在待接枝的织物上，在真丝织物的内、外表面引入预聚接枝单体，然后将真丝织物导入等离子体接枝设备中进行接枝增重聚合反应，可进行工业化生产，接枝液可重复使用，具有效果好、工艺简单、节能高效、有利于清洁生产和环境保护的优点，在不影响真丝织物原有风格的基础上控制接技程度恰到好处，可赋予较轻薄的真丝织物厚实、增弹的效果，达到改善真丝织物的服用性能的目的。

Description

一种真丝织物等离子体接枝增重的方法

【技术领域】

本发明所属技术领域为织物的功能性整理，具体涉及一种利用等离子体技术对真丝织物进行接枝增重的方法。

【背景技术】

真丝织物具有明亮的光泽，平滑柔软的手感，是一种高档的纺织面料。蚕丝纤维主要由丝素和丝胶两种蛋白质组成，其中丝胶约占丝纤维全部重量的25％，每根单丝的中间为丝素，外部为丝胶。丝胶分子呈不规则排列的非晶体结构，且愈接近丝素部分，其结晶性愈明显，但其结晶部分是远小于丝素部分。因此丝素与丝胶相比，后者的极性要大，水溶性也大。长期以来，真丝绸的染色加工都是采用先去除丝胶的加工方式，通过精练脱去真丝纤维表面的丝胶，这样，蚕丝纤维的重量减轻了约25％，纤维变细，使真丝织物存在耐磨擦性差、折皱回复性差、洗可穿性差、轻薄织物易发生纰裂等缺陷。而真丝织物用乙烯基单体进行接枝共聚可以提高抗皱性、硬挺性和厚实感，甚至可使丝织物具有一定的抗泛黄能力。因此，接枝增重真丝纤维是改善丝纤维服用性能的有效途径之一。

目前增重真丝纤维的加工方法主要有以下两类：一类是在丝素纤维上进行化学接枝，以达到增加纤维的重量，改善丝纤维服用性能的目的。常用的方法是用乙烯基单体在纤维上引入聚乙烯基共聚物，另一类方法是固着丝胶的方法，通过封闭或交联丝胶纤维上的极性基团，以达到固着丝胶增加真丝纤维重量的目的，主要使用的化学试剂有：(1)醛或醛的衍生物、(2)重金属盐类、(3)丹宁(鞣酸>类等。

乙烯基单体通常是在引发剂的引发下与丝纤维(丝素)形成接枝共聚物的方法，其单体主要有疏水性单体和亲水性单体两大类。如苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等。其引发剂主要为过硫酸盐，如过硫酸钾、过硫酸铵等；其主要缺点是乙烯基单体接枝共聚时需较高的温度，一般需在80℃；另外乙烯基单体除了与丝纤维形成接枝共聚之外，还会在纤维表面和接枝液中形成大量的乙烯基均聚物，均聚物的存在和接枝共聚的不均匀性对纤维的染色是不利的，如降低纤维的染色牢度和产生染色色花等；因此如何在工业化生产中有效地去避免乙烯基均聚物的产生和提高接枝共聚物在纤维上分布均匀性是这类加工方法的两大难点。

在本发明作出之前，公开号为CN1603509A的发明专利“紫外光直接辐照真丝绸形成接枝共聚物的方法”中描述了紫外光直接辐照，其特点是可避免间接辐照方法使用光引发剂和光敏剂引起的缺点，有效地避免乙烯基均聚物的产生，提高真丝绸的品质。但是用紫外光辐照真丝绸表面，直接激发真丝绸上的丝素大分子，产生反应活性点的方法将会产生一些不利影响，因为真丝纤维是有十八种氨基酸组成的蛋白质纤维，紫外光的直接辐照会使真丝纤维中的部分氨基发生分解，从而使真丝纤维泛黄，使丝素大分子产生脆性而影响其强力。公开号为CN200510040766.3的发明专利“一种真丝纤维等离子体接枝增重的方法”，该方法对已脱胶的真丝纤维(而不是真丝织物>进行等离子体处理，再在接枝液中进行接枝增重加工，这样能提高丝纤维接枝增重的均匀性。该方案在不影响真丝原有风格的基础上，可通过控制接枝剂的浓度来控制接枝程度，便接枝量恰到好处，可赋于真丝织物厚实、增弹的改性效果。该方案优点很多，例如可进行真丝纤维的内、外表面的部分进行定点、定向接枝，而在接枝液中不发生共聚反应，因此，在溶液中无接枝单体的均聚和自聚反应发生，解决了自聚物粘附绸面及接枝设备，给工业化生产带来困难的问题，对环境污染小，且接枝液能重复利用，不再作为废液直接排放，因而也减轻了接枝处理成本。但该方案有个致命的缺点就是从等离子体腔体取出真丝纤维到接枝液接枝有个过程，极易导致真丝纤维表面的活性基团失活，使接枝增重率不高，因此生产操作难度较大。

用丝胶固着的方法来增重真丝纤维，是通过交联变性降低丝胶的水溶性，使其成为蚕丝表面能持久保留的部分，以达到充分利用丝胶、增重真丝纤维，并省却或缩短脱胶工序，减少丝素损伤的目的。但从公开号为CN1262713A的发明专利“利用丝胶固定的纱线制造机织或针织织物的方法和由此方法制造的机织或针织织物”中描述了用三嗪骨架交联反应固着丝胶的方法，为一种非绿色环保的生产方式；公开号为CN1431357A的发明专利“一种增重真丝纤维的加工方法”中描述了用固着剂为含有镧、铈和钕离子中的一种或几种的稀土金属盐，浓度为0.01～0.10g/ml，固着促进剂为铵盐类化合物，浓度为0.01～0.10g/ml。首先稀土成本偏高，另外该生产过程产生的废水也很难处理。另外，丝胶固着仅仅只能起到对真丝纤维增重作用而无法对其进行改性，因此仍显不足。

总之，以上所提及的这些增重真丝纤维的加工方法均存在着一定的缺点，尤其是对环境的污染影响较大，目前难以实现工业化生产。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种对环境污染少，对真丝纤维强力影响小，且能对真丝织物进行改性、接枝增重效果明显的真丝织物等离子体接枝增重的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

该方法是利用等离子体技术对真丝织物进行接枝增重整理，其包括如下步骤：真丝织物准备、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理、洗涤与烘干和整理，

所述精练处理步骤中，是采用真丝精练剂精练的方法均匀的去除真丝织物上的丝胶；

所述膨化处理步骤中，将精练过的真丝织物在液温为80～85℃的膨化液中膨化1～1.5小时，组成膨化剂的各组分物质按以下质量百分比溶解于水中，充分混合均匀，制成膨化液，其中，(A)碱金属的碳酸化合物，其加入量为10～20％，(B)钙、镁离子或重金属离子络合剂，其加入量为0.6～1.6％，(C)非离子表面活性剂，其加入量为1～6％，(D)渗透剂T，其加入量为0.6～3％；

所述接枝液的吸附步骤中，将真丝织物导入接枝液中，通过二浸二轧法吸附预聚接枝单体，轧辊压力3.0kgf/cm²，轧余率80％，吸附处理的溶液温度为40～50℃，接枝液按以下质量百分比浓度的组分组成：20％～65％的预聚单体，0.5％～5％的非离子表面活性剂，其余为溶剂，其中，预聚单体的数均分子量为500～1500；

所述松式干燥步骤中，已吸附了接枝单体的真丝织物采用气流干燥与蓬松技术使织物在无张力条件下脱水干燥，松式干燥作业是在MT无张力气流蓬松烘干机中进行，定型温度：95～105℃，时间：80～100秒；

所述等离子体接枝聚合增重步骤中，将上述松式干燥后的真丝织物一次性导入等离子体设备，电源采用射频电源，电极布置采用电容偶合式或电感偶合式，背底压力0.1Pa～5Pa，工作气体的工作压力10Pa～100Pa，放电功率500～1500W，处理时间3～10分钟；

所述皂煮处理步骤中，将经过等离子体接枝聚合增重过的真丝织物进行皂煮处理，皂煮剂用量0.5g/L～4.5g/L；皂煮时间25～40分钟，皂煮温度为80～90℃，以去除均聚物。

该方法所述的真丝织物为真丝纺类织物或真丝纱类织物或真丝皱类织物。

该方法所述的非离子表面活性剂为平平加O、AEO-9、TX-10中的一种或它们的混合物。

该方法所述的预聚单体为数均分子量为500～1500的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸环氧丙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或一种以上的混合液。

该方法所述的溶剂为乙醇、去离子水或它们的混合物。

该方法所述的工作气体为纯氦气、纯氩气、纯氧气中的一种或一种以上的混合气体。

该方法所述的皂煮剂为丝光皂、肥皂、洗衣粉中的一种或它们的混合物。

本发明事实具有以下优点和有益效果：

1.对已脱胶的真丝织物先在含接枝预聚单体的接枝液中进行浸轧，使接枝预聚单体在织物表面进行物理吸附增重加工，然后在等离子体腔体中进行接枝预聚单体与真丝纤维的化学接枝聚合反应，这样不仅能提高真丝织物接枝增重的均匀性，而且可大大提高接技增重的结合程度。该方法在接枝液补加了适量的接枝预聚单体后可重复使用，在不影响真丝绸原有风格的基础上可通过控制接枝预聚单体的浓度来控制接技程度，使接枝量恰到好处，可赋予真丝织物厚实、增弹的改性效果。

2.因为等离子体辉光放电要求极高的真空度，因此加入一般含乙烯基单体如苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等无法完成在等离子体腔体中的接枝反应，因为在较高的真空度下该类单体均气化随真空泵抽走了，本发明由于采用了数均分子量为500～2000的预聚单体在等离子体腔体中的接枝增重处理技术，很好地解决了这一问题。

3.由于本发明还采用了真丝纤维膨化蓬松的技术方案，因此很好地解决了真丝织物的接枝增重技术，打破了常规真丝纤维接枝加工方法，使真丝接枝增重工艺更简单，极易推广使用。

4、由于本发明采用的膨化液、预聚单体的接枝液在补加适量原液后可不断重复使用，大大减少了对环境的污染。同样，由于预聚接枝单体吸附在真丝纤维表面在等离子体腔体中一般在原位进行接枝反应，极少有接枝单体之间进行共聚，因此皂煮液同样可多次反复使用以减少对环境污染。同时，本发明采用的助剂均为环保型的，如渗透剂T等，以尽量减少对环境污染。

5、由于本发明采用的是预聚接枝单体吸附在真丝纤维表面在等离子体腔体中进行接枝反应，真丝纤维直接受等离子体刻蚀而对纤维强力影响大大减小，通过测试发现真丝纤维强力不但没有减少，当进行高接枝增重时还略有增加。

【附图说明】

图1是按本发明技术方案对实施例1、2、3的真丝织物进行接枝增重的工艺流程图。

【具体实施方式】

实施例一：

参见附图1，本实施例预聚单体采用聚甲基丙烯酸羟乙酯(数均分子量1000左右)，增重16电力纺(10姆米，114cm门幅)的加工方法，包括如下步骤：准备16电力纺生胚、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理以及洗涤与烘干和整理等步骤。

在精练剂精练处理步骤中，用真丝快速精练剂、常规工艺去除丝胶蛋白质，接着采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，继而经离心脱水。

将精练过的真丝织物在以下成分组成的膨化液中进行膨化，(A)碱金属的碳酸化合物，加入量为15％；(B)钙、镁离子或重金属离子络合剂，加入量为1.2％；(C)非离子表面活性剂，加入量为2％；(D)渗透剂T，加入量为2％。膨化液温度80℃，时间1.5小时。待膨化处理完毕，采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，再经离心脱水。

组成膨化剂的各组分物质是按以上质量百分比溶解于水中，充分混合均匀，从而制得膨化液。

将洗涤、脱水后的真丝织物导入接枝液中，吸附预聚接枝单体，接枝液按以下质量百分比浓度的组分组成：数均分子量为1000左右的聚甲基丙烯酸羟乙酯占45％，非离子表面活性剂占4％，其余为溶剂。吸附处理的溶液温度为50℃，吸附处理浸轧(轧辊压力为3.0kgf/cm2，二浸二轧，轧余率为80％)。

非离子表面活性剂为平平加O、AEO-9、TX-10中的一种或它们的混合物，起均匀、渗透的作用，在本实施例中的非离子表面活性剂是采用平平加O。

溶剂为乙醇、去离子水或它们的混合物，本实施例中的溶剂采用乙醇。

将已吸附了接枝单体的真丝织物采用气流干燥与蓬松技术使织物在无张力条件下脱水干燥，具体实施时可采用MT无张力气流蓬松烘干机，定型温度：105℃，时间：100秒。

将上述织物一次性导入等离子体设备，电源采用射频电源，电极布置采用电容偶合式或电感偶合式，背底压力3.5Pa，工作气体的工作压力30Pa，放电功率1200W，处理时间6分钟。

工作气体可以为纯氦气、纯氩气、纯氧气中的一种或一种以上的混合气体，本实施例中的工作气体是纯氦气。

将经过等离子体接枝聚合增重过的织物在皂片用量4g/L；皂煮时间30分钟，皂煮温度为80℃进行处理，以去除均聚物，洗涤、干燥、定型。

皂煮剂为丝光皂、肥皂、洗衣粉中的一种或它们的混合物，本实施例中的皂煮剂是丝光皂。

皂煮处理后，经洗涤与干燥和定型整理后得到接枝增重的16电力纺产品。

实施例二：

参见附图1，本实施例预聚单体采用聚甲基丙烯酸(数均分子量1500左右)，增重01双皱(12姆米，114cm门幅)的加工方法，包括如下步骤：准备01双皱生胚、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理以及洗涤与烘干和整理等步骤。

在精练剂精练处理步骤中，用真丝快速精练剂、常规工艺去除丝胶蛋白质，接着采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，继而经离心脱水。

将精练过的真丝织物在以下成分组成的膨化液中进行膨化，(A)碱金属的碳酸化合物，加入量为20％；(B)钙、镁离子或重金属离子络合剂，加入量为1.5％；(C)非离子表面活性剂，加入量为3％；(D)渗透剂T，加入量为3％。膨化液温度83℃，时间1.2小时。待膨化处理完毕，采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，再经离心脱水。

组成膨化剂的各组分物质是按以上质量百分比溶解于水中，充分混合均匀，从而制得膨化液。

将洗涤、脱水后的真丝织物导入接枝液中，吸附预聚接枝单体，接枝液按以下质量百分比浓度的组分组成：数均分子量为1500左右的聚甲基丙烯酸占35％，非离子表面活性剂占2.5％，其余为溶剂。吸附处理的溶液温度为50℃，吸附处理浸轧(轧辊压力为3.0kgf/cm2，二浸二轧，轧余率为80％)。

非离子表面活性剂为平平加O、AEO-9、TX-10中的一种或它们的混合物，起均匀、渗透的作用，在本实施例中的非离子表面活性剂是采用AEO-9。

溶剂为乙醇、去离子水或它们的混合物，本实施例中的溶剂采用质量百分比20％的乙醇、80％的水。

将已吸附了接枝单体的真丝织物采用气流干燥与蓬松技术使织物在无张力条件下脱水干燥，具体实施时可采用MT无张力气流蓬松烘干机，定型温度：105℃，时间：90秒。

将上述织物一次性导入等离子体设备，电源采用射频电源，电极布置采用电容偶合式或电感偶合式，背底压力4.5Pa，工作气体的工作压力20Pa，放电功率1000W，处理时间5分钟。

工作气体可以为纯氦气、纯氩气、纯氧气中的一种或一种以上的混合气体，本实施例中的工作气体是纯氩气。

将经过等离子体接枝聚合增重过的织物在皂片用量3.5g/L；皂煮时间40分钟，皂煮温度为90℃进行处理，以去除均聚物

皂煮剂为丝光皂、肥皂、洗衣粉中的一种或它们的混合物，本实施例中的皂煮剂是肥皂。

皂煮处理后，经洗涤与干燥和定型整理后得到接枝增重的01双皱产品。

实施例三：

参见附图1，本实施例预聚单体采用聚甲基丙烯酸甲酯(数均分子量1200左右)，增重01真丝乔其织物(8姆米，114cm门幅)的加工方法，包括如下步骤：准备01真丝乔其生胚、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理以及洗涤与烘干和整理等步骤。

在精练剂精练处理步骤中，用真丝快速精练剂、常规工艺去除丝胶蛋白质，接着采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，继而经离心脱水。

将精练过的真丝织物在以下成分组成的膨化液中进行膨化，(A)碱金属的碳酸化合物，加入量为15％；(B)钙、镁离子或重金属离子络合剂，加入量为1.2％；(C)非离子表面活性剂，加入量为5％；(D)渗透剂T，加入量为2.5％。膨化液温度85℃，时间1小时。待膨化处理完毕，采用一道90℃的热水洗，一道60℃的温水洗，一道常温冷水洗，再经离心脱水。

组成膨化剂的各组分物质是按以上质量百分比溶解于水中，充分混合均匀，从而制得膨化液。

将洗涤、脱水后的真丝织物导入接枝液中，吸附预聚接枝单体，接枝液按以下质量百分比浓度的组分组成：数均分子量为1200左右的聚甲基丙烯酸甲酯占40％，非离子表面活性剂占3.5％，其余为溶剂。吸附处理的溶液温度为45℃，吸附处理浸轧(轧辊压力为3.0kgf/cm2，二浸二轧，轧余率为80％)。

非离子表面活性剂为平平加O、AEO-9、TX-10中的一种或它们的混合物，起均匀、渗透的作用，在本实施例中的非离子表面活性剂是采用TX-10。

溶剂为乙醇、去离子水或它们的混合物，本实施例中的溶剂采用去离子水。

将已吸附了接枝单体的真丝织物采用气流干燥与蓬松技术使织物在无张力条件下脱水干燥，具体实施时可采用MT无张力气流蓬松烘干机，定型温度：100℃，时间：90秒。

将上述织物一次性导入等离子体设备，电源采用射频电源，电极布置采用电容偶合式或电感偶合式，背底压力3.5Pa，工作气体的工作压力25Pa，放电功率1000W，处理时间8分钟。

工作气体可以为纯氦气、纯氩气、纯氧气中的一种或一种以上的混合气体，本实施例中的工作气体是纯氧气。

将经过等离子体接枝聚合增重过的织物在皂片用量4g/L；皂煮时间30分钟，皂煮温度为85℃进行处理，以去除均聚物，洗涤、干燥、定型。

皂煮剂为丝光皂、肥皂、洗衣粉中的一种或它们的混合物，本实施例中的皂煮剂是洗衣粉。

皂煮处理后，经洗涤与干燥和定型整理后得到接枝增重的01真丝乔其产品。

需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明并不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征是包括如下步骤：真丝织物准备、精练处理、膨化处理、接枝液的吸附、松式干燥、等离子体接枝聚合增重、皂煮处理、洗涤与烘干和整理，

所述精练处理步骤中，是采用真丝精练剂精练的方法均匀的去除真丝织物上的丝胶；

所述膨化处理步骤中，将精练过的真丝织物在液温为80～85℃的膨化液中膨化1～1.5小时，组成膨化剂的各组分物质按以下质量百分比溶解于水中，充分混合均匀，制成膨化液，其中，(A)碱金属的碳酸化合物，其加入量为10～20％，(B)钙、镁离子或重金属离子络合剂，其加入量为0.6～1.6％，(C)非离子表面活性剂，其加入量为1～6％，(D)渗透剂T，其加入量为0.6～3％；

所述接枝液的吸附步骤中，将真丝织物导入接枝液中，通过二浸二轧法吸附预聚接枝单体，轧辊压力3.0kgf/cm²，轧余率80％，吸附处理的溶液温度为40～50℃，接枝液按以下质量百分比浓度的组分组成：20％～65％的预聚单体，0.5％～5％的非离子表面活性剂，其余为溶剂，其中，所述预聚单体为数均分子量500～1500的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸环氧丙酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或一种以上的混合液；

所述松式干燥步骤中，已吸附了接枝单体的真丝织物采用气流干燥与蓬松技术使织物在无张力条件下脱水干燥，松式干燥作业是在MT无张力气流蓬松烘干机中进行的，定型温度：95～105℃，时间：80～100秒；

所述等离子体接枝聚合增重步骤中，将上述松式干燥后的真丝织物一次性导入等离子体设备，电源采用射频电源，电极布置采用电容偶合式或电感偶合式，背底压力0.1Pa～5Pa，工作气体的工作压力10Pa～100Pa，放电功率500～1500W，处理时间3～10分钟；

所述皂煮处理步骤中，将经过等离子体接枝聚合增重过的真丝织物进行皂煮处理，皂煮剂用量0.5g/L～4.5g/L，皂煮时间25～40分钟，皂煮温度为80～90℃，以去除均聚物。

2.根据权利要求1所述的真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征在于：所述真丝织物为真丝纺类织物或真丝纱类织物或真丝绉类织物。

3.根据权利要求1所述的真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为平平加O、AEO-9、TX-10中的一种或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征在于：所述溶剂为乙醇、去离子水或它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征在于：所述工作气体为纯氦气、纯氩气、纯氧气中的一种或一种以上的混合气体。

6.根据权利要求1所述的真丝织物等离子体接枝增重的方法，其特征在于：所述皂煮剂为丝光皂、肥皂、洗衣粉中的一种或它们的混合物。