CN104746336B - 一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法，属于功能纺织品领域。本发明采用1,2,3,4‑丁烷四羧酸(BTCA)对织物进行预处理来增加织物与后续化学试剂反应的能力，起到桥梁作用；钛酸丁酯在有水存在的条件下可发生水解与缩聚，形成颗粒状物质，起到粗糙织物的功能；长链烷烃类十八烷基胺可有效降低织物的表面能量，同时避免了全氟类能引起的环境问题。整理采用传统的浸、轧、烘、焙工艺，产品均匀性、重复性好、成本低。且整个整理过程采用的BTCA、钛酸丁酯与十八烷基胺需在弱酸或弱碱条件下进行，焙烘温度低，织物受到的损伤小。该方法可用于锦纶织物的疏水功能整理。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法，属于功能纺织品领域。
背景技术
在众多的整理中，疏水材料凭借其优异的疏水性能，在人们的日常生活，工业生产等方面，越来越受到重视。比如：自清洁、医护人员用装、高档服装、户外装等方面，疏水材料都发挥了重要作用。作为合成材料的锦纶，本身属于聚酰胺纤维，分子间存在的氢键，使其易于结晶。由于其具有柔顺性好，弹性回复率高，强度高，对碱的稳定性较高，耐磨性和耐蛀性好等优点，使得锦纶使用广泛，不断发展。作为世界上最早实现工业化生产的合成纤维，也是化学纤维的主要品种之一，如何在保留锦纶大部分优良性能的同时，对其进行疏水整理，是人们一直关注的方向。
锦纶分子只在末端具有氨基、羧基、以及分子中的酰胺键，反应性较低。故此该类织物疏水整理面临一定困难。锦纶的疏水整理一般采用涂层整理，但是涂层整理的耐久性差。随着新技术的开发，化学气相沉积法(CVD)、等离子体、电子辐射等技术得以应用，但是这些新技术由于整理产品的不均匀性、重复性差，以及设备的成本问题限制了其的工业应用。疏水整理的常规化学试剂一般为长链烷烃类、全氟类。全氟类化学试剂由于能引起环境问题，应用受到了限制。
针对上述问题，本发明在对锦纶整理之前，采用1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)对锦纶锦纶织物进行预处理，使织物表面具备可与氨基、羟基等基团反应的羧基。本发明还通过长链烷烃类十八烷基胺有效降低织物的表面能量，同时利用钛酸丁酯在织物表面形成颗粒状物质，获得适度的粗糙表面，增大织物疏水效果。本发明避免了全氟类能引起的环境问题，且采用传统的浸、轧、烘、焙工艺，产品均匀性、重复性好、成本低，对织物损伤小，具有重大社会和经济意义。
发明内容
本发明旨在提供一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法，通过联合表面粗糙整理与低表面能整理处理锦纶织物，得到具有疏水性能的纺织品。
本发明技术方案主要包括以下步骤：
1)锦纶织物的BTCA预处理：织物加入到含1-6％(质量分数)BTCA的溶液中，两浸两轧，轧余率60-110％，70-100℃预烘1-5分钟，120-180℃焙烘1-5分钟。
在本发明的一种实施方式中，所述BTCA的浓度为1-2％(质量分数)。
在本发明的一种实施方式中，所述轧余率为65-80％。
在本发明的一种实施方式中，所述焙烘温度为170-180℃，焙烘时间为1.5-3分钟。
2)锦纶织物的钛酸丁酯处理：将钛酸丁酯、乙醇、抑制剂、水，按1:(5～40)：(0.05～1)：(0.1～1)的体积比混合，将经BTCA预处理后的锦纶织物在混合液中浸渍1-4小时，浴比1：10～30，80-105℃烘干。
在本发明的一种实施方式中，所述钛酸丁酯、乙醇、抑制剂、水的体积比为1：(10-15)：(0.1-0.2)：(0.4-0.6)；织物浸渍时间为2-3小时。
在本发明的一种实施方式中，所述抑制剂为冰醋酸、盐酸或三乙醇胺。
3)锦纶织物的十八烷基胺处理：配制1-8％(质量分数)的十八烷基胺的醇溶液，含氨水0.5-5％(质量分数)，浴比1:10-1:60，轧余率60-110％，70-100℃预烘1-5分钟，120-180℃焙烘1-5分钟。。
在本发明的一种实施方式中，所述醇为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇的一种或混合物。
在本发明的一种实施方式中，十八烷基胺用量为4-5％(质量分数)。
在本发明的一种实施方式中，氨水用量为1-3％。
在本发明的一种实施方式中，浴比为1:25-1:35。
本发明在对锦纶整理之前，采用1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)对锦纶锦纶织物进行预处理，使织物表面具备可与氨基、羟基等基团反应的羧基。本发明还通过长链烷烃类十八烷基胺有效降低织物的表面能量，同时利用钛酸丁酯在织物表面形成颗粒状物质，获得适度的粗糙表面，增大织物疏水效果。本发明避免了全氟类能引起的环境问题，且采用传统的浸、轧、烘、焙工艺，产品均匀性、重复性好、成本低，并避免了常规工艺高温、强碱、强酸条件下造成的织物强力损伤，可用于所有锦纶织物的疏水整理，具有重大社会和经济意义。
附图说明
图1锦纶织物表面水滴存在形态：(a)单纯低表面能处理，(b)联合低表面能与表面粗糙整理。
具体实施方式
静态接触角测试：将布样置于载玻片上，滴加10μL蒸馏水，利用液滴形状分析仪DSA100(德国Kruss)测量水滴静态接触角。在同块布样的五个不同点测量，得到平均值。
淋水实验：根据CNS10461-1983(2004)评级标准，利用沾水仪YB813(温州市大荣纺织仪器有限公司)检测织物淋水性能。
静水压实验：参照GB/T4744-2013《纺织品防水性能的检测和评价静水压法》，利用织物渗水性测定仪YG(B)812(温州市大荣纺织仪器有限公司)测定织物耐静水压性能。
织物断裂强度测试：参照GB/T3923.1-2013《织物拉伸性能断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》，利用YG(B)026D-250织物断裂强力仪(温州市大荣纺织仪器有限公司)测量布样撕裂时的断裂强度。
实施例1
织物：锦纶机织布(50D*50D/109*81)
1)BTCA预处理织物
处方：BTCA：2％
方法：织物两浸两轧反应液，轧余率65％左右，70℃预烘3分钟，170℃焙烘1.5分钟。
2)钛酸丁酯处理织物
处方：钛酸丁酯：乙醇＝1:10(v/v)
钛酸丁酯：醋酸＝1:0.1(v/v)
水：钛酸丁酯＝0.4:1(v/v)
方法：浴比为1：20，室温浸渍处理2小时后，105℃烘干。
3)十八烷基胺处理织物
处方：甲醇为溶剂
氨水1％
十八烷基胺4％，
方法：浴比：1:30，两浸两轧，轧余率65％，70℃预烘3分钟，110℃焙烘5分钟。
表1本实施例方法处理前后锦纶物理性能
产品疏水效果重复性：按实施例1整理的棉织物，经过10次分批次整理，每次整理的静态水接触角的波动范围为134±5°。
产品疏水效果均匀性：整理后织物上任意5点测量静态水接触角的波动范围为134±7°，产品没有出现水滴渗透现象。
实施例2
织物：锦纶机织布(50D*50D/109*81)
1)BTCA预处理织物
处方：BTCA：2％
方法：织物两浸两轧反应液，轧余率65％左右，70℃预烘3分钟，170℃焙烘1.5分钟。
2)钛酸丁酯处理织物
处方：钛酸丁酯：乙醇＝1:15(v/v)
钛酸丁酯：醋酸＝1:0.2(v/v)
水：钛酸丁酯＝0.6:1(v/v)
方法：浴比为1：20，室温浸渍处理2小时后，105℃烘干。
3)十八烷基胺处理织物
处方：甲醇为溶剂
氨水1％
十八烷基胺4％，
方法：浴比：1:30，两浸两轧，轧余率65％，70℃预烘3分钟，110℃焙烘5分钟。
表2本实施例方法处理前后锦纶物理性能
产品疏水效果重复性：按实施例2整理的棉织物，经过10次分批次整理，每次整理的静态水接触角的波动范围为130±4°。
产品疏水效果均匀性：整理后织物上任意5点测量静态水接触角的波动范围为130±5°，产品没有出现水滴渗透现象。
本发明旨在提供一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法，通过联合表面粗糙整理与低表面能整理处理锦纶织物，得到具有疏水性能的纺织品。单纯低表面能处理可赋予锦纶织物一定疏水性能，但低表面能与表面粗糙整理的结合可显著提高织物疏水性能见图1，水滴在单纯低表面能整理后锦纶织物上的接触角为90°，结合整理后可提高到134°。
本发明在改善织物疏水效果、耐淋水性能的同时，提高了织物耐静水压，降低了10％的断裂强度损失。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种基于钛酸丁酯的锦纶疏水织物的整理方法，其特征在于，通过联合表面粗糙整理与低表面能整理处理锦纶织物，得到具有疏水性能的纺织品；主要包括以下步骤：
(1)锦纶织物的BTCA预处理：织物加入含1-6％质量分数的BTCA的溶液中，两浸两轧，轧余率60-110％，70-100℃预烘1-5分钟，120-180℃焙烘1-5分钟；
(2)锦纶织物的钛酸丁酯处理：将钛酸丁酯、乙醇、抑制剂、水，按1:(5～40)：(0.05～1)：(0.1～1)的体积比混合，将经BTCA预处理后的锦纶织物在混合液中浸渍1-4小时，浴比1：10～30，80-105℃烘干；
(3)锦纶织物的十八烷基胺处理：配制含质量分数1-8％的十八烷基胺、0.5-5％的氨水的醇溶液，浴比1:10-1:60，轧余率60-110％，70-100℃预烘1-5分钟，120-180℃焙烘1-5分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述BTCA的浓度为1-2％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述轧余率为65-80％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述焙烘温度为170-180℃，焙烘时间为1.5-3分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述钛酸丁酯、乙醇、抑制剂、水的体积比为1：(10-15)：(0.1-0.2)：(0.4-0.6)；织物浸渍时间为2-3小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述抑制剂为冰醋酸、盐酸或三乙醇胺。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述醇为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)十八烷基胺含量为4-5％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)氨水含量为1-3％。
10.根据权利要求1-9任一所述方法制备得到的锦纶织物。
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