CN104790203B - 一种自修复、疏水棉织物的整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自修复、疏水棉织物的整理方法，将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至3~4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂；将含氟聚丙烯酸酯加入稀氨水溶液中得到混合液，加入氧化剂搅拌至溶液澄清，然后滴加渗透剂，得到含氟聚丙烯酸整理剂；将精炼后棉织物浸‑轧硅溶胶整理剂，并于水中煮沸后烘干，然后浸‑轧含氟聚丙烯酸整理剂，在60~90℃条件下预烘1~5min，再在130~170℃条件下焙烘1~2min，得到自修复、疏水棉织物。本发明操作方便，工艺简单，可操作性好；适用于各种棉织物，制备的疏水纯棉织物具有好的耐久性和自修复功能，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于织物疏水功能整理的领域，具体涉及一种自修复、疏水棉织物的整理方法。
背景技术
棉织物具有良好的吸湿性和透气性，穿着舒适，手感较柔软，光泽柔和、质朴、富有自然美感；其保暖性和染色性亦好。因此，受到广大消费者的青睐。且棉织物价格低廉，适用面广，是较好的内衣、婴儿装及夏季面料，也是自然质朴的大众化春秋外衣面料。同时，棉织物由于具有多孔结构和强的吸湿性、吸水性，也被广泛用作医疗卫生领域的吸附材料，如：绷带、止血剂、医用床单等。但是棉织物吸湿和亲水性能好，极易被水润湿，也易被油沾污，给其穿着和使用带来不便。因此有必要对棉织物进行疏水整理。
纺织品拒水整理具有悠久的历史，纺织品的疏水整理研究比较广泛，且整理技术较成熟。已研究或使用过的拒水剂种类众多。如：铝皂和锆皂拒水剂、蜡和蜡状物质拒水剂、金属络合物、吡啶类拒水剂、有机硅拒水剂、含氟化合物。目前，采用二氧化硅、二氧化钛和氧化锌等无机纳米颗粒构筑粗糙微结构，再通过化学表面改性成功地赋予各种基材疏水功能。其主要原理是利用“荷叶效应”通过溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、相分离法等方法制备纳米颗粒整理在织物表面，获得疏水纺织品。但是，大多数商业或实验室制备的疏水纺织品耐久性不高，极易在使用的过程中产生局部破坏，失去疏水作用。因此，开发具备新型疏水整理剂及和自修复疏水织物迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种自修复、疏水棉织物的整理方法，该整理方法操作方便，工艺简单；制备的疏水纯棉织物具有好的耐久性和自修复功能。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种自修复、疏水棉织物的整理方法，步骤如下：
（1）将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至3~4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂；
（2）将含氟聚丙烯酸酯加入稀氨水溶液中得到混合液，加入氧化剂搅拌至溶液澄清，然后滴加渗透剂，得到含氟聚丙烯酸整理剂；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂，并于水中煮沸后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂10~30min，在60~90℃条件下预烘1~5min，再在130~170℃条件下焙烘1~2min，洗涤后得到自修复、疏水棉织物。
所述步骤（1）中硅溶胶整理剂的浓度为0.1~0.5wt%。
所述步骤（1）中机械搅拌的转速为600~1000rpm。
所述步骤（2）中含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的体积比为1:30~70。
所述步骤（2）中氧化剂的浓度为8~12g/L，渗透剂的浓度为0.8~1g/L。
所述步骤（2）中稀氨水溶液的浓度为5~10%。
所述步骤（2）中的氧化剂为过硫酸钾、双氧水或高锰酸钾中的至少一种。
所述步骤（2）中的渗透剂为耐碱渗透剂AEP或耐碱渗透剂OEP-70。
所述步骤（3）中精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂的时间为1~60min，然后在水中煮沸3~10min后烘干。
所述步骤（3）中硅溶胶整理剂和含氟聚丙烯酸整理剂的用量已能够浸没棉织物为准。
本发明的有益效果：本发明利用溶胶凝胶法制备稳定分散的二氧化硅溶胶整理剂，将有机硅溶胶和水性含氟聚丙烯酸作为拒水整理剂，通过浸渍—煮沸—浸渍—预烘—焙烘，在织物表面形成涂层，使织物表面粗糙化，并大幅降低棉织物表面自由能，赋予棉织物疏水性和自修复功能，经过多次水洗和酸碱处理，仍有较好的疏水效果，是一种实用的自修复、疏水棉织物整理方法。本发明操作方便，工艺简单，可操作性好；本发明制备的疏水整理剂和整理方法，适用于各种棉织物，制备的疏水纯棉织物具有好的耐久性和自修复功能，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例的自修复、疏水棉织物的整理方法，步骤如下：
（1）将10mL正硅酸乙酯、20mL去离子水和20mL乙醇在转速为600rpm的条件下机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至3，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂，硅溶胶整理剂的浓度为0.1wt%；
（2）将10mL含氟聚丙烯酸酯加入300mL浓度为5%的稀氨水溶液中得到混合液，加入2.48g过硫酸钾搅拌至溶液澄清，然后滴加0.248g耐碱渗透剂AEP，得到含氟聚丙烯酸整理剂，其中过硫酸钾的浓度为8g/L，耐碱渗透剂AEP的浓度为0.8g/L；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂1min，并于水中煮沸10min后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂10min，在60℃条件下预烘5min，再在130℃条件下焙烘2min，焙烘后以去离子水反复冲洗5次得到自修复、疏水棉织物。
将上述自修复、疏水棉织物90s强酸处理(pH=3)和强碱(ph=12)处理样品同样以去离子水反复冲洗5次。晾干后测试接触角。
实施例2
本实施例的自修复、疏水棉织物的整理方法，步骤如下：
（1）将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2在转速为1000rpm的条件下机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂，硅溶胶整理剂的浓度为0.5wt%；
（2）将含氟聚丙烯酸酯加入浓度为10%的稀氨水溶液中得到混合液，其中含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的体积比为1: 70，加入双氧水搅拌至溶液澄清，然后滴加耐碱渗透剂OEP-70，得到含氟聚丙烯酸整理剂，双氧水的浓度为9g/L，耐碱渗透剂OEP-70的浓度为1g/L；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂60min，并于水中煮沸3min后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂20min，在90℃条件下预烘1min，再在170℃条件下焙烘1min，焙烘后以去离子水反复冲洗5次得到自修复、疏水棉织物。
将上述自修复、疏水棉织物90s强酸处理(pH=3)和强碱(ph=12)处理样品同样以去离子水反复冲洗5次。晾干后测试接触角。
实施例3
本实施例的自修复、疏水棉织物的整理方法，步骤如下：
（1）将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2在转速为800rpm的条件下机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至3~4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂，硅溶胶整理剂的浓度为0.3wt%；
（2）将含氟聚丙烯酸酯加入浓度为8%的稀氨水溶液中得到混合液，其中含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的体积比为1:50，加入高锰酸钾搅拌至溶液澄清，然后滴加耐碱渗透剂AEP，得到含氟聚丙烯酸整理剂，其中高锰酸钾的浓度为10g/L，耐碱渗透剂AEP的浓度为0.9g/L；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂30min，并于水中煮沸5min后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂30min，在70℃条件下预烘3min，再在150℃条件下焙烘1.5min，焙烘后以去离子水反复冲洗5次得到自修复、疏水棉织物。
将上述自修复、疏水棉织物90s强酸处理(pH=3)和强碱(ph=12)处理样品同样以去离子水反复冲洗5次。晾干后测试接触角。
实施例4
本实施例的自修复、疏水棉织物的整理方法，步骤如下：
（1）将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2在转速为900rpm的条件下机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂，硅溶胶整理剂的浓度为0.4wt%；
（2）将含氟聚丙烯酸酯加入浓度为6%的稀氨水溶液中得到混合液，其中含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的体积比为1:60，加入氧化剂高锰酸钾搅拌至溶液澄清，然后滴加耐碱渗透剂OEP-70，得到含氟聚丙烯酸整理剂，其中高锰酸钾的浓度为12g/L，耐碱渗透剂OEP-70的浓度为0.85g/L；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂10min，并于水中煮沸8min后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂15min，在80℃条件下预烘3min，再在160℃条件下焙烘1min，焙烘后以去离子水反复冲洗5次得到自修复、疏水棉织物。
将上述自修复、疏水棉织物90s强酸处理(pH=3)和强碱(ph=12)处理样品同样以去离子水反复冲洗5次。晾干后测试接触角。
实施例1~4制备得到的自修复、疏水棉织物的接触角如下表所示。
由上表可知，通过本方法整理所得棉织物具有良好和稳定的拒水效果，具有很好的耐弱酸弱碱性和一定的耐强酸强碱性（酸碱破坏后具有自修复性）。经过20次洗涤后，接触角仍然大于100度，说明具有一定的耐洗性。符合织物的耐洗服用要求。整理前后织物白度变化很小，对一些对白度要求高的织物尤为适合。
Claims (7)
1.一种自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于步骤如下：
（1）将正硅酸乙酯、去离子水和乙醇按体积比1:2:2机械搅拌混合至溶液澄清，用冰乙酸调pH至3~4，用水稀释后得到稳定分散的硅溶胶整理剂；
（2）将含氟聚丙烯酸酯加入稀氨水溶液中得到混合液，加入氧化剂搅拌至溶液澄清，然后滴加渗透剂，得到含氟聚丙烯酸整理剂；
（3）将精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂，并于水中煮沸后烘干，然后浸-轧含氟聚丙烯酸整理剂10~30min，在60~90℃条件下预烘1~5min，再在130~170℃条件下焙烘1~2min，洗涤后得到自修复、疏水棉织物；
所述步骤（2）中含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的体积比为1:30~70；
所述步骤（2）中氧化剂的浓度为8~12g/L，渗透剂的浓度为0.8~1g/L。
2.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（1）中硅溶胶整理剂的浓度为0.1~0.5wt%。
3.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（1）中机械搅拌的转速为600~1000rpm。
4.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（2）中稀氨水溶液的浓度为5~10%。
5.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（2）中的氧化剂为过硫酸钾、双氧水或高锰酸钾中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（2）中的渗透剂为耐碱渗透剂AEP或耐碱渗透剂OEP-70。
7.根据权利要求1所述的自修复、疏水棉织物的整理方法，其特征在于：所述步骤（3）中精练后棉织物浸-轧硅溶胶整理剂的时间为1~60min，然后在水中煮沸3~10min后烘干。
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