CN104278512A

CN104278512A - 一种拒水纺织品的制备方法

Info

Publication number: CN104278512A
Application number: CN201410567111.0A
Authority: CN
Inventors: 冯敬涛; 任学宏; 刘殷; 王亚会
Original assignee: HUBEI JIURUI NUCLEAR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI JIURUI NUCLEAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-01-14

Abstract

本发明提供一种拒水纺织品的制备方法，采用电子辐射技术，以反应型有机硅类化合物为拒水剂，对纺织品进行拒水整理。主要技术方案是将纺织品浸轧拒水液或涂层拒水剂，辐射，再经烘干或焙烘、后整理，制得拒水纺织品。本发明法制得拒水纺织品拒水性能优异、接枝率有大幅度提高，常温下即可反应，具有加工技术简单、易于控制、能耗低等优点，值得推广应用。

Description

一种拒水纺织品的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织品生产加工技术领域，具体涉及采用电子辐射技术，以反应型有机硅类化合物为拒水剂，制备耐久且具有良好服用性能的拒水纺织品。

背景技术

随着人们生活水平不断提高和纺织工业的进步，仅有遮体、御寒的传统纺织品已不能满足人们所需，各种智能化、功能化纺织品深得广泛关注与发展，拒水类纺织品得到人们的喜爱。所谓拒水纺织品，通常是用低表面能整理剂处理纺织品，改变纤维表面层组成，使织物的临界表面张力降低至不能被水润湿。此种方法最大的优点是有良好的防水性的同时，又能较快地将体表汗液排出，保持纺织品的干爽，有助于人体皮肤和服装之间的微气候调节。同时还应具有手感柔软，耐洗、防污等功能。拒水纺织品，不仅可用于休闲服、工作服，还可用于家纺，如窗帘饰物、家具遮布和台布等。

所谓电子束辐射技术，即采用电子加速器产生的高能电子束，对被辐射物质进行加工处理。这种技术有别于传统技术，对材料的形态、辐照温度没有苛刻要求，其具有很多优点：无需催化剂、反应快、易控制、运行成本低、能耗低高，不会对环境造成污染，能以较低成本产出新型、性能优异的产品等。电子辐照加工被认为是一种经济效益高、节省人力物力、无(或少)公害的新型加工技术，被誉为人类加工技术的第三次革命。目前，电子辐射技术已在医用卫生、食品安全、微电子、农业等行业纵深发展。

拒水剂大多是烷烃(一般是18个碳原子)长链的化合物或某些有机硅聚合物。其中有机硅树脂拒水剂只需较低用量(对织物重0.5％～1％)就有很好的拒水效果整理织物手感十分柔软，而且能提高织物的缝纫性和形状保持性，改善起绒织物的外观和手感。有机硅树脂整理的拒水织物，其耐气候牢度比羟甲基类拒水剂要好得多。且有机硅类整理剂价格较低，具有一定的实际应用价值。但常规的有机硅树脂通常由三种组分组成，聚二甲基羟基硅氧烷(简称羟基硅油)、聚甲基氢基硅氧烷(简称含氢硅油)和催化剂。复配繁杂，如在整理过程中，表面形成双层有机硅树脂膜，纺织品降低拒水性。

而采用拒水剂对纺织品进行拒水整理通常是通过浸渍、轧烘焙等工艺。传统轧烘焙工艺是在一定湿度、温度、时间等条件下，使拒水整理剂与纤维大分子链产生交联或键合反应，从而使织物具有拒水性。但传统加工存在一些缺陷：反应条件苛刻(如高温，反应时间长)，成本较高；传统加工技术所用设备操作复杂，且不能随时终止；传统机械或高温等因素对产品服用性能损伤严重；后整理加工过程中不环保，严重消耗水资源；加工技术繁杂，不可控因素及副反应多，产品质量不易控制等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种拒水纺织品的制备方法，有效的减少或避免了上述技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种拒水纺织品的制备方法，将纺织基材浸轧拒水整理液或涂层拒水剂，然后用电子辐射，再经烘干或焙烘，制得拒水纺织品。

所述电子辐射量范围为大于0KGy且小于等于300KGy。

所述拒水剂为反应型有机硅类拒水剂，反应型有机硅类拒水剂的特征为分子末端含不饱和化学键，或分子链段中包含硅氧键的有机硅类拒水剂；所述拒水剂一种单独使用或多种混合使用。常规的有机硅树脂通常由聚二甲基羟基硅氧烷、聚甲基氢基硅氧烷和催化剂三种组分组成。复配繁杂，在整理过程中，表面形成双层有机硅树脂膜，降低纺织品拒水性。本专利改用反应型有机硅类拒水剂，对纺织品进行拒水整理，避免了上述缺点。

所述拒水剂为单体或低聚体，所述低聚体拒水剂粘度小于5000mPa.s(25℃)或分子量小于30000。

所述纺织基材浸轧拒水整理液，轧余率为70％～120％。

所述拒水整理液为在溶剂中添加所述拒水剂和非离子表面活性剂的溶液。

所述纺织基材涂拒水剂，厚度为1-30um。

所述烘干或焙烘，烘干温度范围为50～100℃，时间为5～60min；焙烘温度范围为100～180℃，时间为10～180s。

所述基材选自天然纤维，合成纤维或高分子材料；所述天然纤维包括棉、蚕丝，所述合成纤维或高分子材料包括聚酯、聚酰胺高分子材料。

与现有拒水整理技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明技术在常温下即可加工，加工时间短、能耗低、操作简便、易于控制，产品收率高。

2.本发明技术，后整理简便，降低了拒水整理和废水处理成本，安全环保。

3.本发明技术，避免因机械或热加工技术对纺织品性能的影响。

4.本发明中无需添加引发剂、催化剂等，避免因其引起的安全隐患，及对纺织品性能的影响，减少环境污染。

5.本发明用电子辐射技术制备拒水纺织品，较其它技术，所制拒水纺织品具有拒水性能、接枝率有大幅度提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明的具体实施方式一制备拒水纺织品的流程图。

图2为本发明的具体实施方式二制备拒水纺织品的流程图。

图3为本发明拒水纺织品接触角图。

图4为本发明拒水纺织品红外光谱分析图。

图5为本发明拒水纺织品扫描电镜图。

具体实施方式

具体实施方式一，如图1所示的本发明的拒水纺织品的制备方法，将纺织基材浸渍拒水整理液，取出后轧压，轧余率为70％～120％。然后在常温、含惰性气体条件下，经辐射处理，再经烘干或焙烘、后整理，制得拒水纺织品。拒水整理液为在溶剂中添加拒水剂和非离子表面活性剂的溶液。

具体实施方式二，如图2所示，将纺织基材涂层拒水剂，涂层厚度为1-30um。然后在常温、含惰性气体条件下，经辐射处理，再经烘干或焙烘、后整理，制得拒水纺织品。

上述具体实施方式一、具体实施方式二中，浸轧拒水整理液或涂层拒水剂工艺中，电子辐射量范围为大于0KGy且小于等于300KGy。拒水剂为反应型有机硅类的单体或低聚体，低聚体拒水剂粘度小于5000mPa.s(25℃)或分子量小于30000。拒水剂为一种单独使用或多种混合使用。

烘干或焙烘，烘干温度范围为50～100℃，时间为5～60min；焙烘温度范围为100～180℃，时间为10～180s。

基材选自天然纤维，合成纤维或高分子材料；天然纤维包括棉、蚕丝，所述合成纤维或高分子材料包括聚酯、聚酰胺高分子材料。

实施例1

将棉织物浸入含4％的封端乙烯基硅油拒水整理液中，取出后轧压，轧余率80％，经65KGy电子辐射后，置于50℃烘干机内烘干30min。烘干后经皂洗、水洗后烘干。

比较例1

为了和本发明实施例1进行比较，采用轧烘焙工艺，棉织物浸入拒水整理液中，取出后轧压，轧余率80％，110℃预烘2min，再置于160℃焙烘机内焙烘60s，烘干后经皂洗、水洗后烘干。

分别测量实施例1、比较例1的织物接触角和接枝率，结果如下表1所示。

表1两工艺织物参数比较

	接触角(°)	接枝率(％)
			实施例1	91	20.1
比较例1	73	3.4

由表1和图3可知，相较于传统的轧烘焙工艺，采用电子辐射技术进行拒水整理的棉织物，在接触角亦或接枝率都有大幅度提高。且在实际操作中，实施例1不会因加热温度过高，而导致织物泛黄。

改性棉织物红外光谱分析：

取纯棉织物三份A、B、C，第一份A不做任何拒水整理，第二份B按照比较例1所述方法进行拒水整理，第三份C用按照实施例1所述方法进行拒水整理。分别对A、B、C三种纺织品采用傅里叶衰减全反射光谱(FT-IRATR)测试法进行红外光谱分析，测试结果参见图4织物红外光谱分析图。A为纯棉织物；B为比较例1所改性拒水棉织物；C为实施例1所改性拒水棉织物。整理后棉织物B、C出现三处明显的特征峰。2966cm^-1为—CH₃不对称和对称振动征吸收峰；1257cm^-1和792cm^-1处为Si—C的吸收峰。谱图在1620-1680cm^-1处吸收峰无变化，说明织物表面无C＝C键存在，棉织物表面与TSIO反应，且表面无拒水剂残留。

改性棉织物扫描电镜测试：

取纯棉织物三份A、B、C，第一份A不做任何拒水整理，第二份B按照比较例1所述方法进行拒水整理，第三份C用按照实施例1所述方法进行拒水整理。分别对A、B、C三种纺织品采用扫描电子显微镜测试对织物表面形态进行观察。测试结果参见图5所示的织物扫描电镜图，A为纯棉织物；B为比较例1所改性拒水棉织物；C为实施例1所改性拒水棉织物。经拒水剂整理后，棉织物B、C表面变得粗糙不平。这是由于织物表面覆盖上不同聚合度的拒水剂链段以及拒水剂之间的反应造成的。拒水剂能降低织物表面张力，赋予织物良好的拒水性能。

实施例2

将蚕丝织物浸入含6％的封端乙烯基硅油拒水整理液中，取出后轧压，轧余率70％，经15KGy电子辐射后，置于100℃烘干机内焙5min。烘干后经皂洗、水洗后烘干。测量织物接触角为83°。红外光谱分析、扫描电镜测试，具有与实施例1相近或相同的结果。

实施例3

聚酯合成纤维表面涂层10um的封端乙烯基硅油低聚体拒水剂，然后经85KGy电子辐射后，置于50℃烘干机内烘干30min。烘干后经皂洗、水洗后烘干。测量织物接触角为102°，而未经拒水整理的原聚酯合成纤维接触角为93°。红外光谱分析、扫描电镜测试，具有与实施例1相近或相同的结果。

实施例4

聚酰胺高分子材料浸入含10％的封端乙烯基硅油低聚体拒水整理液中，取出后轧压，轧余率120％，然后经300KGy电子辐射后，80℃温度环境下烘干10min。烘干后经皂洗、水洗后烘干。测量织物接触角为131°，接枝率有大幅度提高。红外光谱分析、扫描电镜测试，具有与实施例1相近或相同的结果。

实施例5

聚酰胺高分子材料表面涂层8um的封端乙烯基硅油低聚体拒水剂，然后经30KGy电子辐射后，置于60℃烘箱内焙烘40min。烘干后经皂洗、水洗后烘干。测量织物接触角为118°，接枝率有大幅度提高。红外光谱分析、扫描电镜测试，具有与实施例1相近或相同的结果。

以上各实施例涉及原料和试剂均为市售产品。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种拒水纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将纺织基材浸轧拒水整理液或涂层拒水剂，然后用电子辐射，再经烘干或焙烘，即制得拒水纺织品。

2.根据权利要求1所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述电子辐射量范围为大于0KGy且小于等于300KGy。

3.根据权利要求1所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述拒水剂为分子末端含不饱和化学键，或分子链段中包含硅氧键的有机硅类拒水剂；所述拒水剂一种单独使用或多种混合使用。

4.根据权利要求3所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述拒水剂为单体或低聚体，所述低聚体拒水剂粘度小于5000mPa.s或分子量小于30000。

5.根据权利要求4所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述纺织基材浸轧拒水整理液，取出后轧压，轧余率为70％～120％。

6.根据权利要求5所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述拒水整理液为在溶剂中添加所述拒水剂和非离子表面活性剂的溶液。

7.根据权利要求1所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述纺织基材涂拒水剂，厚度为1-30um。

8.根据权利要求1所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述烘干或焙烘，烘干温度范围为50～100℃，时间为5～60min；焙烘温度范围为100～180℃，时间为10～180s。

9.根据权利要求1所述的拒水纺织品的制备方法，其特征在于：所述基材选自天然纤维，合成纤维或高分子材料；所述天然纤维包括棉、蚕丝，所述合成纤维或高分子材料包括聚酯、聚酰胺高分子材料。