CN105803762B - 一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，包括以下步骤：1）用温敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；2）将处理后的纺织品升温焙烘发生交联反应。本发明实现纺织品在洗涤过程中清洁效率提高和在穿着过程中具有自清洁效果；操作便捷并且不会影响纺织品原有的白度、柔性；通过温敏共聚物中侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体所含的反应性官能团以及纺织品表面的反应性官能团与交联剂中所含的羧基反应，形成共价键，将温敏共聚物固定于纺织品表面，使改性后的纺织品具有亲/疏水性智能调节的功能。

Description

一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法
技术领域
本发明涉及一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。具体是指在纺织品表面交联温敏共聚物，利用温敏共聚物能够根据外界环境温度的变化自主发生亲/疏水性转变的特性，从而实现在温度低于温敏共聚物的转变温度(TT)时，例如纺织品洗涤过程中，共聚物处于亲水状态，纺织品具有优异的清洁效果；在温度高于TT时，例如日常穿着过程中，共聚物处于疏水状态，纺织品具有良好的自清洁效果，从而实现纺织品性能随外界温度不同而智能调节的功能，属于纤维表面化学改性领域范畴。
背景技术
在日常穿着中，衣物易被各类污渍，如油污、汗渍等所污染，从而影响穿着；而在洗涤过程中，由于污渍与衣物的结合牢固，不易去除，导致衣物即使经过洗涤后，仍然有大量的残留污渍。为了改变这一现状，各种新型纺织材料应运而生。主要通过纺织材料的改性和新型纺织材料的研发，以期实现衣物的不易污损、清洁效果的提高。例如通过增强纺织材料的疏水性，使制备获得的衣物在日常穿着中，不易被污渍沾污，具有良好的自清洁效果；通过增加纺织材料的亲水性，使其在洗涤过程中，表面附着的污渍更易被洗去，使其具有优异的洗涤清洁效果。如果纺织材料能够同时具有亲水性和疏水性，则可兼具在日常穿着中衣物的自清洁效果和在洗涤过程中的增强洗涤效果能力。但是由于亲/疏水性是相互对立的性质，因此在实际生产应用中不易实现纺织材料兼具亲/疏水性。
温敏聚合物是一类特殊的高分子材料，当外界温度小于转变温度(transitiontemperature，TT)时，其呈亲水性；而当温度升高到其TT以上时，其转变为疏水状态，并且该转变为可逆的变化。值得注意的是，该转变实现的温度条件与纺织品实际使用过程中的情况一致。在衣物洗涤过程中，由于水温低于其TT，温敏聚合物处于亲水状态，可以显著地提高织物的洗涤效果；而在日常穿着中，由于人体自身温度对织物的加热作用，会导致温敏聚合物升温到TT以上，从而处于疏水状态，能够实现拒污以及自清洁效果。基于该特性，如将其引入纺织材料可以实现前述的亲/疏水性转变。基于以上讨论，在本发明中拟在纺织品中引入温敏聚合物，通过其实现织物亲/疏水性的智能转变，以期达到纺织品的智能清洁效果。
发明内容
本发明目的在于提供了一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，本发明实现纺织品在洗涤过程中清洁效率提高和在穿着过程中具有自清洁效果；操作便捷并且不会影响纺织品原有的白度、柔性；通过温敏共聚物中侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体所含的反应性官能团以及纺织品表面的反应性官能团与交联剂中所含的羧基反应，形成共价键，将温敏共聚物固定于纺织品表面，使改性后的纺织品具有亲/疏水性智能调节的功能。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，包括以下步骤：
1)用温敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；
2)将处理后的纺织品升温焙烘发生交联反应；
其中所述的温敏共聚物由温敏聚合物单体(A)和侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体(B)共聚组成，其中温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的分子式通式如下所示：A:B:所述的单体(A)中的R1为-CH3或-H；R2为(X为1-9)或(其中R5为-H或-CH3或R6为-CH3或或或)。
所述的单体(B)中的R3为-CH3或-H；R4为(Y为1-9)或或或
所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体(A)50-99％；丙烯酸酯单体(B)1-50％；所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)形成的温敏共聚物为无规共聚物，或具有嵌段结构的共聚物中的一种；所述的温敏共聚物的分子量为5,000-100,000g/mol，所述的混合溶液采用如下质量百分比浓度的原料：温敏共聚物0.1-70％；交联剂为1-15％；催化剂为0.1-15％，余量为溶剂。
所述的R2中的X优选为2-6；所述的R4中的Y优选为1-6；所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的优选摩尔百分含量为：温敏聚合物单体(A)60-95％；丙烯酸酯单体(B)5-40％；，所述的具有嵌段结构的共聚物为两嵌段共聚物AnBm、三嵌段共聚物AnBmAn、三嵌段共聚物BnAmBn，n和m值为5-300之间的自然数，；所述的温敏共聚物的分子量优选为10,000-80,000g/mol，所述的混合溶液优选采用如下质量百分比浓度的原料：温敏共聚物1-50％；交联剂为2-10％；催化剂为0.5-10％，余量为溶剂。
所述的R2中的X更优选为3-5；所述的R4中的Y更优选为1-5；所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的更优选摩尔百分含量为：温敏聚合物单体(A)70-90％；丙烯酸酯单体(B)10-30％；所述的n和m值优选为10-250之间的自然数；所述的温敏共聚物的分子量更优选为20,000-60,000g/mol；所述的混合溶液更优选采用如下质量百分比浓度的原料：温敏共聚物2-20％；交联剂为2-4％；催化剂为1-5％，余量为溶剂。
所述的n和m值更优选为15-200之间的自然数。
所述的步骤1)中交联剂为多元羧酸类交联剂，所述的步骤1)中催化剂为次磷酸碱金属盐、2-甲基咪唑、咪唑中的一种，所述的步骤1)中溶剂为水或水与有机溶剂的混合物；所述的步骤2)中交联温度为80-180℃，所述的步骤2)中交联时间为0.1-50min。
所述的步骤1)中多元羧酸类交联剂采用柠檬酸、1,2,3,4-四羧酸丁(BTCA)、马来酸、苹果酸、衣康酸、丙烯三酸、酒石酸、聚马来酸等多元羧酸中的一种或几种的混合物；所述的步骤1)中次磷酸碱金属盐采用次磷酸钠、次磷酸钾中的一种；所述的步骤1)中有机溶剂采用甲醇、乙醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、丙酮中的一种或几种的混合物；所述的步骤2)中所述的交联温度优选为100-150℃，所述的步骤2)中交联时间优选为0.5-25min。
所述的步骤2)中交联温度更优选为120-140℃；所述的步骤2)中交联时间更优选为1-5min。
所述的混合溶液处理纺织品的方法是浸泡、浸泡后浸轧、喷淋、涂覆。
所述的纺织品为纯棉、涤棉、丝绸、羊毛中的一种。
本发明的交联反应机理，以柠檬酸为交联剂，利用侧链含两个乙氧基的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)和(乙二醇)甲基丙烯酸酯(EGMA)的无规共聚物P(MEO2MA-co-EGMA)与棉织物的交联为例：见反应式(I)：
P(MEO2MA-co-EGMA)中所含的羟基(-OH)能够与柠檬酸中所含的羧基(-COOH)发生缩合反应形成共价键(-COO-)，于此同时，棉织物表面亦含有羟基(-OH)，同样能够与柠檬酸所含的羧基发生缩合反应。由于单个柠檬酸分子中含有三个羧基，因此能够同时与P(MEO2MA-co-EGMA)和棉织物发生缩合反应，由此P(MEO2MA-co-EGMA)便会被成功地固定于棉织物表面。并且该固定是通过共价键实现的，因此具有良好的稳定性。
本发明的有益效果是：本发明提出的利用交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能，通过温敏共聚物中侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体中所含的反应性官能团以及纺织品表面的反应性官能团与交联剂中所含的羧基反应，形成共价键，将温敏共聚物固定于纺织品表面，使改性后的纺织品具有亲/疏水性智能调节的功能。本发明方法操作便捷并且不会影响纺织品原有的白度、柔性，克服了普通纺织品只具有单一亲水或疏水的性质，使改性后的纺织品的亲/疏水性能够随外界温度改变而变化，实现了纺织品的自清洁功能和增强洗涤效果并存。
附图说明
图1为实施例1-4中用不同浓度P(MEO2MA136-co-EGMA24)溶液处理后的纯棉织物(图中六边形：未经处理的纯棉织物；方形：共聚物溶液质量百分比浓度为2％；圆形：共聚物溶液质量百分比浓度为4％；三角形：共聚物溶液质量百分比浓度为8％；菱形：共聚物溶液质量百分比浓度为10％)的平衡溶胀率与温度的关系图。
图2a为实施例10中未经洗涤的未经处理的纯棉织物纤维的共聚焦显微镜图；
图2b为实施例10中含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维在20℃时的共聚焦显微镜图；
图2c为实施例10中未经处理的纯棉织物纤维在经过10次水温为45℃(高于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2d为实施例10中含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维在经过10次水温为45℃(高于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2e为实施例10中未经处理的纯棉织物纤维再经过10次水温为25℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2f为实施例10中含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维再经过10次水温为25℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图3为实施例10中未经处理的纯棉织物纤维在20℃时、未经处理的纯棉织物纤维经过10次水温为45℃(高于TT)的去离子水冲洗后、未经处理的纯棉织物纤维经过10次水温为25℃(高于TT)的去离子水冲洗后、含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维在20℃时、含交联P(MEO2MA-co-EGMA)的纯棉织物纤维经过10次水温为45℃(高于TT)的去离子水冲洗后、含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维经过10次水温为25℃(高于TT)的去离子水冲洗后的荧光强度柱状图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能够与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，将P(MEO2MA136-co-EGMA24)分子式2％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％在1,4-二氧六环溶液中浸泡；2)将纯棉织物取出；3)置于烘箱在130℃焙烘1min；4)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为2.76％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为122％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在50℃下的平衡溶胀率为101％。织物的平衡溶胀率(ESR)＝[(溶胀平衡后的织物质量-织物干态质量)/织物干态质量]×100％。由此可见在外界温度低于TT时，含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物具有较强的亲水性，而当外界温度高于其TT时，其平衡溶胀率显著下降，显示其具有较强的疏水性。
实施例2
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能够与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，将P(MEO2MA136-co-EGMA24)分子式4％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％在1,4-二氧六环溶液中浸泡；2)将纯棉织物取出，二浸二轧；3)置于60℃的烘箱在130℃焙烘1min；4)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为3.53％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为126％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在50℃下的平衡溶胀率为102％。由此可见，随着P(MEO2MA136-co-EGMA24)浓度的提高，其增重率亦增加，说明更多的P(MEO2MA136-co-EGMA24)交联于纯棉织物表面。并且在温度变化过程中，其表现出了更明显的亲/疏水性转变。
实施例3
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能够与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，将P(MEO2MA136-co-EGMA24)分子式8％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％在1,4-二氧六环溶液中浸泡；2)将纯棉织物取出，二浸二轧；3)置于烘箱在130℃焙烘1min；4)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为4.62％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为128％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在50℃下的平衡溶胀率为102％。由此可见，随着P(MEO2MA136-co-EGMA24)浓度的提高，其增重率亦增加，说明更多的P(MEO2MA136-co-EGMA24)交联于纯棉织物表面。并且在温度变化过程中，其表现出了更明显的亲/疏水性转变。
实施例4
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物和棉织物所含的羟基，能够与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，将P(MEO2MA136-co-EGMA24)分子式10％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％在1,4-二氧六环溶液中浸泡；2)将纯棉织物取出，二浸二轧；3)置于烘箱在130℃焙烘1min；4)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为5.64％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为131％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在50℃下的平衡溶胀率为101％。由此可见，随着P(MEO2MA136-co-EGMA24)浓度的提高，其增重率亦增加，说明更多的P(MEO2MA136-co-EGMA24)交联于纯棉织物表面。并且在温度变化过程中，其表现出了更明显的亲/疏水性转变。
将上述实施例1-4中利用不同浓度P(MEO2MA136-co-EGMA24)处理后的纯棉织物(图中六边形：未经处理的纯棉织物；方形：2％；圆形：4％；三角形：8％；菱形：10％)的平衡溶胀率与温度的关系做图，如图1所示。其中柠檬酸浓度为2％，水浓度为10％，焙烘温度为130℃，焙烘时间为1min。可以证实，含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物在低于TT时呈亲水性；高于TT时呈疏水性。
实施例5
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能够与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，置于含P(NIPAM247-co-EGMA13)(分子式)8％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％的水溶液中浸泡；2)将涤棉织物取出，二浸二轧；3)置于烘箱在130℃焙烘3min；4)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为5.18％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入35℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为155％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入45℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在45℃下的平衡溶胀率为115％。由此可见，含交联P(NIPAM247-co-EGMA13)的纯织物在温度变化过程中，亦表现出了明显的亲/疏水性转变。
实施例6
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物所含的羟基和羊毛所含氨基，能够与马来酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于羊毛织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的羊毛织物，将含PMEO3MA126-b-PHEMA54(分子式)5％，马来酸1％，咪唑1％，水10％的丙酮溶液喷淋于羊毛织物表面；2)置于烘箱在140℃焙烘5min；3)从烘箱中取出羊毛织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为3.11％；5)将制备获得的羊毛织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算羊毛织物在30℃下的平衡溶胀率为124％；6)将羊毛织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算yangm织物在50℃下的平衡溶胀率为102％。由此可见，含交联PMEO3MA126-b-PHEMA54的羊毛织物在温度变化过程中，亦表现出了明显的亲/疏水性转变。
实施例7
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物所含的羟基和丝绸所含氨基，能够与苹果酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于丝绸织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的丝绸织物，将含PNIPMAM167-b-PEGMA26-b-PNIPMAM167(分子式)10％，马来酸4％，次磷酸钾4％，水5％的乙醇溶液涂覆于丝绸织物表面；2)置于烘箱在130℃焙烘3min；3)从烘箱中取出丝绸织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为4.92％；5)将制备获得的丝绸织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算丝绸织物在30℃下的平衡溶胀率为130％；6)将丝绸织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算丝绸织物在50℃下的平衡溶胀率为103％。由此可见，含交联PNIPMAM167-b-PEGMA26-b-PNIPMAM1674的丝绸织物在温度变化过程中，亦表现出了明显的亲/疏水性转变。
实施例8
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物所含的羟基和纯棉所含羟基，能够与酒石酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的纯棉织物，置于含PHPA14-b-PMEO3MA112-b-PHPA14(分子式)2％，酒石酸3％，次磷酸钠5％，水20％的甲醇溶液中浸泡后，二浸二轧；2)置于烘箱在135℃焙烘1min；3)从烘箱中取出纯棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为1.92％；5)将制备获得的纯棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在30℃下的平衡溶胀率为121％；6)将纯棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算纯棉织物在50℃下的平衡溶胀率为102％。由此可见，含交联PHPA14-b-PMEO3MA112-b-PHPA14的纯棉织物在温度变化过程中，亦表现出了明显的亲/疏水性转变。
实施例9
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。本实例中提及的百分比皆为溶液质量百分比。利用温敏共聚物所含的氨基和涤棉所含的羟基，能够与衣康酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏共聚物固定于涤棉织物表面，包括以下步骤：1)称取一定量的未经处理的涤棉织物，将含P(MEO2MA144-co-NAGA16)(分子式)6％，衣康酸3.5％，2-甲基咪唑4％，水15％的1，4-二氧六环溶液涂覆于涤棉织物表面；2)置于烘箱在125℃焙烘4min；3)从烘箱中取出涤棉织物，用清水冲洗后烘干、称重，其增重率为4.22％；5)将制备获得的涤棉织物在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入30℃(低于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算涤棉织物在30℃下的平衡溶胀率为126％；6)将涤棉织物重新烘干后，将其在室温下于足量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其放入50℃(高于TT)的蒸馏水中，并恒温2h后取出，用吸滤纸拭干表面水分，称重计算涤棉织物在50℃下的平衡溶胀率为103％。由此可见，含交联含P(MEO2MA144-co-NAGA16)的涤棉织物在温度变化过程中，亦表现出了明显的亲/疏水性转变。
实施例10
本实施例的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法。在本实施例中采用实施例2制备的含交联温敏共聚物P(MEO2MA136-co-EGMA24)分子式的纯棉织物，验证其智能清洁效果。在本实例中，利用植物油作为污渍，将含温敏共聚物的纯棉织物和未经处理的纯棉织物染上植物油后，再用荧光染料(尼罗红)染色。由于植物油和尼罗红具有良好的亲和性，可以利用共聚焦显微镜，测试织物纤维的荧光强度来判断洗涤前后植物油在织物纤维上的含量。利用不同温度的水洗涤含温敏共聚物的纯棉织物和未经处理的纯棉织物后，测试其荧光强度，以验证含温敏共聚物的纯棉织物是否具有良好的智能清洁能力。通过比较如图2a-2f所示的共聚焦显微镜图，可以清晰地观察到，未经洗涤的未经处理的纯棉织物纤维(图2a)和含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维(图2b)具有近似相等的荧光强度，据此可以得出结论：两者表面含有相同含量的尼罗红染料。当两者都经过45℃(高于TT)的去离子水冲洗10次后，两者的荧光强度并没有显著的变化(图2c和2d)。通过这一事实，可以得出结论，当温度高于TT时，P(MEO2MA136-co-EGMA24)处于疏水状态，织物纤维表面的植物油不易洗去。再经过25℃(低于TT)的去离子水清洗10次后，含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维上的荧光强度(图2f)较未经处理的纯棉织物纤维的(图2e)明显下降，表明纤维表面的尼罗红含量显著降低。由于植物油和尼罗红具有很好的亲和性，亦即表面纤维表面的植物油含量也显著降低。说明其在低于TT的温度，具有良好的清洁效果。可以证实，含交联P(MEO2MA-co-EGMA)的纯棉织物能够根据外界温度变化，调节亲/疏水性，从而实现自清洁/增强清洁效果的转化，具有良好的智能清洁效果。
通过对织物表面的荧光强度进行积分表征，可以更好地对其荧光强度的变化进行量化分析。如图3所示，未经洗涤的未经处理的纯棉纤维(图2a)和含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉纤维的荧光强度分别为249和254，数值基本相同，证实其所含的植物油含量相同。而在经过45℃(高于TT)的去离子水冲洗10次后，两者的荧光强度都只是稍有减弱，分别为238和192。再经过25℃(低于TT)的去离子水冲洗10次后，原棉的荧光强度仍然只是稍有减弱，从238下降为179；而含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉纤维的荧光强度则从192急剧降低为92。证实了在环境温度低于TT时，由于P(MEO2MA136-co-EGMA24)由亲水性转变为疏水性，其洗涤效果大幅提高，植物油被大量洗去，导致其荧光强度亦大幅下降。因此可以得出结论，含交联P(MEO2MA136-co-EGMA24)的纯棉织物纤维能够根据外界温度变化，调节亲/疏水性，从而实现自清洁/增强清洁效果的转化，具有良好的智能清洁效果。

Claims (7)

1.一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)用温敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；
2)将处理后的纺织品升温焙烘发生交联反应；
其中所述的温敏共聚物由温敏聚合物单体(A)和侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体(B)共聚组成，其中温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的分子式通式如下所示：A:B:所述的单体(A)中的R1为-CH3或-H；R2为X为2-6；
所述的单体(B)中的R3为-CH3或-H；R4为Y为5或
所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)形成具有嵌段结构的共聚物；
所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体(A)60-95％；丙烯酸酯单体(B)5-40％；所述的具有嵌段结构的共聚物为两嵌段共聚物AnBm、三嵌段共聚物AnBmAn或三嵌段共聚物BnAmBn，其中所述的n和m值为5-300之间的自然数；所述的温敏共聚物的分子量为10,000-80,000g/mol，所述的混合溶液采用如下质量百分比浓度的原料：温敏共聚物1-50％；交联剂为2-10％；催化剂为0.5-10％，余量为溶剂；
所述的步骤1)中交联剂为多元羧酸类交联剂，所述的步骤1)中催化剂为次磷酸碱金属盐、2-甲基咪唑、咪唑中的一种，所述的步骤1)中溶剂为水或水与有机溶剂的混合物；所述的步骤2)中交联温度为80-180℃，所述的步骤2)中焙烘时间为0.1-50min。
2.如权利要求1所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的R2中的X为3-5；所述的温敏聚合物单体(A)和丙烯酸酯单体(B)的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体(A)70-90％；丙烯酸酯单体(B)10-30％；所述的n和m值为10-250之间的自然数；所述的温敏共聚物的分子量为20,000-60,000g/mol；所述的混合溶液采用如下质量百分比浓度的原料：温敏共聚物2-20％；交联剂为2-4％；催化剂为1-5％，余量为溶剂。
3.如权利要求2所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的n和m值为15-200之间的自然数。
4.如权利要求1所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的步骤1)中多元羧酸类交联剂采用柠檬酸、BTCA、马来酸、苹果酸、衣康酸、丙烯三酸、酒石酸、聚马来酸中的一种或几种的混合物；所述的步骤1)中次磷酸碱金属盐采用次磷酸钠、次磷酸钾中的一种；所述的步骤1)中有机溶剂采用甲醇、乙醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、丙酮中的一种或几种的混合物；所述的步骤2)中所述的交联温度为100-150℃，所述的步骤2)中焙烘时间为0.5-25min。
5.如权利要求4所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的步骤2)中交联温度为120-140℃；所述的步骤2)中焙烘时间为1-5min。
6.如权利要求1所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的混合溶液处理纺织品的方法是浸泡、浸泡后浸轧、喷淋、涂覆。
7.如权利要求1所述的一种通过交联温敏共聚物实现纺织品智能清洁功能的方法，其特征在于：所述的纺织品为纯棉、涤棉、丝绸、羊毛中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106496456B (zh) * 2016-10-28 2018-10-23 东华大学 一种体型温敏性水凝胶材料的制备方法
CN109385894A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 北京服装学院 一种具有智能表面的聚烯烃复合材料及其制备方法与应用
CN108893986B (zh) * 2018-06-25 2020-03-24 江南大学 Hrp酶催化巯基-烯点击反应对羊毛织物温敏改性的方法
CN109252370A (zh) * 2018-08-03 2019-01-22 浙江理工大学 通过提高交联效率降低制备成本及提高清洁效率的方法
CN110528282B (zh) * 2019-08-20 2022-03-18 浙江理工大学 一种通过在织物表面交联温敏微凝胶实现舒适度线性调控和抗细菌粘附的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101302718A (zh) * 2008-06-25 2008-11-12 天津工业大学 一种温敏性智能抗浸面料的制备方法及其制品
CN101994253A (zh) * 2009-08-18 2011-03-30 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种温度感应型整理剂及其制备方法和用途
CN105088767A (zh) * 2015-08-05 2015-11-25 贵州大学 温敏棉纤维的制备方法
CN105420832A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 深圳大学 一种高灵敏度温敏导电复合纤维及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101302718A (zh) * 2008-06-25 2008-11-12 天津工业大学 一种温敏性智能抗浸面料的制备方法及其制品
CN101994253A (zh) * 2009-08-18 2011-03-30 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种温度感应型整理剂及其制备方法和用途
CN105088767A (zh) * 2015-08-05 2015-11-25 贵州大学 温敏棉纤维的制备方法
CN105420832A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 深圳大学 一种高灵敏度温敏导电复合纤维及其制备方法

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