CN104831520A - 一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，是采用等离子技术先将纺织品表面的基团激活，然后将含有微纳米颗粒的喷雾覆盖在纺织品的表面，其中微纳米颗粒表面也含有不均匀分布的凸起。本方法制备的纺织品的表面有一层随机分布的微纳米级颗粒，具有类似荷叶的结构，通过等离子体处理加强了织物与微纳米颗粒的结合力，赋予纺织品超疏水耐水洗的性能，而且因为微纳米级颗粒层很薄，对纺织品原来的性能影响不大。

Description

一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法

技术领域：

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法。

背景技术：

随着科学技术的飞速发展，伴随经济增长，人们对生活水平的标准也在逐步提高，对服装面料的要求也逐渐向个性化、功能化和环保性方面转变。许多高科技技术也被运用于日常生产中，如等离子体技术、生物酶技术、微胶囊技术、数码印花和纳米材料整理等。功能性整理技术的不断提高，对新型纺织品功能化的发展起到至关重要的作用。

等离子体技术是一种利用电离气体对织物表面进行整理的技术，利用等离子体技术对纺织品进行加工，可以得到其他其他加工方法无法做到的处理。通过选择合适的等离子体处理多纺织品表面进行物理刻蚀，可以改变纺织品表面的特性，如亲疏水性、亲疏油性和表面粗糙度等，而且利用等离子技术可以减少纺织工业对于水的依赖性，降低对环境的污染。

中国专利CN 102444021B(公开日2012.05.09)公开的一种智能型防水透湿织物及其制备方法，利用低频常压电晕放电的等离子体技术对纤维进行改性，再采用化学接枝改性将水凝胶引入到织物表面，并加入致孔剂，得到能对环境快速反应的智能型防水透水织物。中国专利CN 104179011A(公开日2014.12.03)公开的纺织品纳米等离子防水处理方法，通过等离子体技术将防水药剂聚合或者原子层沉积在纺织品表面，使纺织品具有防水功能。中国专利CN102409527A(公开日2012.04.11)公开的一种赋予织物耐久超疏水的等离子体整理方法，将干净的涤纶织物浸渍于单体溶液中，然后进行外电极式常压等离子体反应，得到耐久性超疏水性较好的环保织物。由上述现有技术可知，将等离子技术与化学接枝相结合，在织物的表面覆盖一层疏水的薄膜，这种疏水薄膜经多次水洗后会被破坏和脱落，大大降低了织物的疏水性能。

中国专利CN 10334291C(公开日2006.11.01)公开的具有纳米自清洁功能的羽绒服面料或成衣制品的制备方法，对面料的表面进行物理和化学改性，在化学纤维表面构造纳米级凹土结构，同时在纤维表面接枝上含氟烷基二乙氧基硅烷化合物活性基团，并且进一步添加纳米级固体颗粒提高纤维表面的粗糙因子，强化纳米结构，提高纳米结构的耐久性。该方法只对羽绒服面料进行了疏水疏油整理，其他纺织面料是否使用，尚未可知，而且纤维表面的纳米结构较厚，较影响面料的光泽和手感。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，将纺织品表面经等离子体处理后，在纺织品表面喷上一层细密的纳米颗粒，使纳米颗粒牢固固定在纺织品表面，使纺织品表面形成类似荷叶的表面的超疏水结构，赋予纺织品超疏水耐水洗的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为1-5Pa下，以惰性气体为气体氛围，用功率为350-550W处理3-5min得到等离子体处理的纺织品；

(2)将微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的溶剂中，超声分散60-90min，得到含微纳米级颗粒的溶液；

(3)将步骤(2)得到的微纳米级颗粒的溶液装入喷雾器中，在湿度为25-30％下，对步骤(1)得到的等离子体处理的纺织品进行喷雾处理，然后将喷雾处理的纺织品置于40-50℃烘箱中，烘干固化，得到超疏水耐水洗的纺织品。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，惰性气体为氩气。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，微纳米级的颗粒的表面含有随机分布的凸点，微纳米级颗粒的粒径为700-2100nm，凸点的大小为25-50nm。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，溶剂为乙醇。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，含微纳米级颗粒的溶液中微纳米级颗粒的质量分数为0.1-1％，氟硅烷基团的质量分数为0.5-1.5％。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出后，5-10s后进行喷雾处理。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，喷雾处理的喷孔的直径为50-100μm，喷雾流量为0.3-0.5nl/s。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，超疏水耐水洗的纺织品的表面有一层随机分布的微纳米级颗粒，具有类似荷叶的结构。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，微纳米级颗粒与纺织品纤维的表面用化学键相连。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)等离子技术中电离气体，可以在干态下，对纺织品表面进行处理，将纺织品纤维表面的活性基团激活，处于活性状态，经等离子体技术处理的纺织品接触反应物质，可以在纺织品的表面均匀的覆盖一层功能团，并且该功能团与纺织品纤维表面的活性基团以化学键的形式结合，结合细致紧密，保证功能化处理均匀细密，且耐水性强。

(2)本发明中采用微纳米颗粒与氟硅烷基团相结合，对纺织品表面进行超疏水整理，微纳米颗粒可以在纺织品的表面形成类似荷叶的表面结构，氟硅烷基团可以覆盖在纺织品表面，因此这两者结合保证纺织品优异的超疏水性能，而且因为纳米颗粒和氟硅烷基团的用量很少，通过调节喷雾工艺，使这两种功能物质能少量且均匀的覆盖的纺织品的表面，在保证超疏水性能的技术上，不改变原纺织品的手感和其他优异性能。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

附图1是超疏水耐水洗的纺织品纤维的结构示意图。

附图2是微纳米级颗粒的结构示意图。

其中，1、纺织品纤维 2、微纳米级颗粒 3、氟硅烷基团 4、凸点

具体实施方式；

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为1Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为350W下处理5min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散60min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为0.1％，氟硅烷基团的质量分数为0.5％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为50μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出5s后,在湿度25％下，以0.5nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于40℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

实施例2：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为5Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为550W下处理3min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散90min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为1％，氟硅烷基团的质量分数为1.5％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为100μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出10s后,在湿度25％下，以0.3nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于50℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

实施例3：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为3Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为400W下处理4min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散70min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为0.2％，氟硅烷基团的质量分数为0.9％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为100μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出8s后,在湿度27％下，以0.4nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于45℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

实施例4：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为4Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为450W下处理3.5min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散90min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为0.5％，氟硅烷基团的质量分数为1.0％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为80μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出6s后,在湿度25％下，以0.35nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于50℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

实施例5：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为3Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为500W下处理4.5min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散70min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为0.3％，氟硅烷基团的质量分数为1.1％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为50μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出5s后,在湿度25％下，以0.3nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于40℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

实施例6：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为5Pa下，以氩气惰性气体为气体氛围，在功率为550W下处理5min，得到等离子体处理的纺织品。

(2)将表面含有25-50nm的随机分布凸点，粒径为700-2100nm的微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的乙醇溶剂中，超声分散80min，得到含微纳米级颗粒的溶液，其中微纳米级颗粒的质量分数为0.8％，氟硅烷基团的质量分数为1.2％。

(3)将微纳米级颗粒的溶液装入喷孔直径为100μm的喷雾器中，然后将等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出10s后,在湿度30％下，以0.5nl/s喷雾流量进行喷雾处理,最后将喷雾处理的纺织品置于50℃烘箱中，烘干固化，得到表面具有类似荷叶的结构超疏水耐水洗的纺织品。

经检测，实施例1-6制备的超疏水耐水洗的纺织品以及现有技术的超疏水纺织品的疏水性和耐水洗性能的结果如下所示：

由上表可见，本发明制备的超疏水耐水洗的纺织品的超疏水性能好，而且与现有技术的超疏水纺织品相比，水洗后疏水性下降少，水洗30次后仍具备良好的疏水性能。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将纺织品清洗干净，烘干后，置于低温等离子体仪中进行表面改性，在真空度为1-5Pa下，以惰性气体为气体氛围，用功率为350-550W处理3-5min得到等离子体处理的纺织品；

(2)将微纳米级的颗粒加入含氟硅烷基团的溶剂中，超声分散60-90min，得到含微纳米级颗粒的溶液；

(3)将步骤(2)得到的微纳米级颗粒的溶液装入喷雾器中，在湿度为25-30％下，对步骤(1)得到的等离子体处理的纺织品进行喷雾处理，然后将喷雾处理的纺织品置于40-50℃烘箱中，烘干固化，得到超疏水耐水洗的纺织品。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，惰性气体为氩气。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，微纳米级的颗粒的表面含有随机分布的凸点，微纳米级颗粒的粒径为700-2100nm，凸点的大小为25-50nm。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，溶剂为乙醇。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，含微纳米级颗粒的溶液中微纳米级颗粒的质量分数为0.1-1％，氟硅烷基团的质量分数为0.5-1.5％。

6.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，等离子体处理的纺织品从低温等离子体仪取出后，5-10s后进行喷雾处理。

7.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，喷雾处理的喷孔的直径为50-100μm，喷雾流量为0.3-0.5nl/s。

8.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，超疏水耐水洗的纺织品的表面有一层随机分布的微纳米级颗粒，具有类似荷叶的结构。

9.根据权利要求1所述的一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，微纳米级颗粒与纺织品纤维的表面用化学键相连。