CN108642883A - 一种高耐磨性纺织面料的制备方法 - Google Patents

一种高耐磨性纺织面料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐磨性纺织面料的制备方法，该方法首先称取一定量的甲苯二异氰酸酯溶于丙酮中，配置成第一溶液；然后称取一定量的乙二醇溶解于丙酮中，配置成第二溶液；将第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；将第一中间溶液雾化后喷射到纺织面料的第一表面，然后将所述纺织面料置于烘箱中，得到第一纺织面料；将第二溶液雾化后喷射到所述第一纺织面料的第一表面，然后将第一纺织面料置于烘箱中，得到所述高耐磨性纺织面料。本发明制备的纺织面料的耐磨性能提高了一倍，且纺织面料的原有的优异的吸水性和透气性均没有明显的降低。

Description

一种高耐磨性纺织面料的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种高耐磨性纺织面料的制备方法。
背景技术
纺织面料抵抗与另一物体摩擦而磨损的性能称为耐磨性，纺织面料的耐磨性直接影响到其耐用性能，因此，提高纺织面料的耐磨性能成为人们的关注点之一。
现有技术中，提高纺织面料耐磨性能的主要方法为表面改性，纺织面料的表面改性是指利用物理或化学的方法改变纺织面料表面的化学组成或外观形态等，从而赋予其表面新的性能，如疏水性、抗菌性、阻燃性等。目前，常见的表面改性方法有溶胶凝胶法、喷雾沉积法、接枝聚合法、溶液浸渍法等，上述方法虽然能够在一定程度上提高纺织面料的耐磨性，但是由于存在大量使用对人体有害的化学物质、反应条件苛刻、操作复杂、对织物其他固有性能的破坏较大等缺陷，使得上述方法并不适合实际生产中的大规模使用。
发明内容
本发明提供一种高耐磨性纺织面料的制备方法，该方法对纺织面料的损害小、操作简单、单体用量少。
本发明的一种高耐磨性纺织面料的制备方法包括如下步骤：
步骤1，称取一定量的甲苯二异氰酸酯溶于20mL丙酮中，配置成浓度为0.1～1.0mol/L的第一溶液；
步骤2，称取一定量的乙二醇溶解于20mL丙酮中，配置成浓度为0.3～0.5mol/L的第二溶液；
步骤3，将所述第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应2～5h，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；
步骤4，将所述第一中间溶液雾化后喷射到纺织面料的第一表面，然后将所述纺织面料置于60～80℃烘箱中1～3h，得到第一纺织面料；
步骤5，将所述第二溶液雾化后喷射到所述第一纺织面料的第一表面，然后将所述第一纺织面料置于60～80℃烘箱中1～3h，得到所述高耐磨性纺织面料。
进一步的，所述步骤1之前还包括纺织面料的预处理：将所述纺织面料采用洗涤剂洗涤、干燥后，用无水乙醇超声清洗20～30min，然后用超纯水超声清洗20～30min，最后干燥。
进一步的，步骤4和步骤5中所述喷射时间为1～3min。
进一步的，步骤4中雾化后的所述第一中间溶液的粒径为不大于0.3微米，步骤5中雾化后的所述第二溶液的粒径为不大于0.3微米。
进一步的，所述纺织面料为棉纤维或涤纶纤维。
本发明的一种高耐磨性纺织面料的制备方法具有如下有益效果：
本发明首先用甲苯二异氰酸酯和乙二醇在丙酮溶液中合成聚氨酯预聚物，雾化该溶液到纺织面料的表面，在加热处理后，将乙二醇雾化喷射到上述纺织面料表面获得聚氨酯层。通过测试发现，上述方法制备的纺织面料的耐磨性能提高了一倍，且纺织面料的原有的优异的吸水性和透气性均没有明显的降低。
本发明的制备方法具有对原有纺织面料损害较小、操作简单、单体用量少，具有较大的应用价值。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
本实施例提供一种高耐磨性纺织面料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，将棉纤维面料采用洗涤剂洗涤、干燥后，用无水乙醇超声清洗30min，然后用超纯水超声清洗30min，最后干燥。
步骤2，称取3.48g的甲苯二异氰酸酯溶于20mL丙酮中，配置成浓度为1.0mol/L的第一溶液；
步骤3，称取0.62g的乙二醇溶解于20mL丙酮中，配置成浓度为0.5mol/L的第二溶液；
步骤4，将所述第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应5h，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；
步骤5，将第一中间溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到棉纤维面料的第一表面，喷射时间为3min，然后将棉纤维面料置于80℃烘箱中2h，得到第一纺织面料；
步骤5，将第二溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到第一纺织面料的第一表面，喷射时间为1min，然后将第一纺织面料置于80℃烘箱中2h，得到高耐磨性棉纤维面料。
耐磨性能测试：
用马丁代尔耐磨仪对上述高耐磨性棉纤维面料进行耐磨性能测试分析。试样夹持器的质量为200g，法码的质量为395g。摩擦头的有效直径为38.0±0.5mm，磨料为标准羊毛磨料。测试前将样品在松弛状态下置于测试环境中18h以上。然后将3组50×50mm2的棉纤维面料装入夹持器中，同时进行耐磨测试。在测试过程中每隔1000耐磨循环次数，暂停试验，将夹持器取下，用毛刷轻轻地清理试样和磨料表面的碎屑，然后再继续进行试验，直至试样出现明显的破洞为止，记录此时读数盘上的数值，取3组试样的平均值即为试样的耐磨循环次数。
吸水性能测试：
将3组50×50mm2的试样分别浸泡在去离子水中，让其充分吸收水分，十分钟后取出，在室温下将其悬挂于衣架上晾置十分钟，使表面多余的水分蒸发。然后称量吸水前后棉纤维面料的质量的变化。吸水率的计算公式如下：
其中，w0是吸水前棉纤维面料的质量，wa是吸收后棉纤维面料的质量，w％是吸水率。最终的吸水率数据需经3次以上重复测试取平均值。
透气性能的测试：
将一组试管装上去离子水，并使液面到试管口的距离相同，用50×50mm2的棉纤维面料试样将试管口密封起来，使试管内的去离子水在室温下蒸发，24小时为一个循环。分别称量24小时前后试管内水分的减重。透气性计算公式如下：
其中，ma是测试前试管内去离子水的质量，m0是测试后试管内去离子水的质量，r是试管的内壁半径，T是透气性，为每天每平方米的表面透出去的水的质量，单位为g/m2/d，最终的透气性测试数据需经3次以上重复实验取平均值。
经测试，本实施例制备的棉纤维面料的耐磨次数达到了3.09×104次，而普通的棉纤维面料的耐磨次数仅为1.26×104次左右，可见本实施例的方法制备的棉纤维面料的耐磨性提高了近一倍。
本实施例制备的棉纤维面料的吸水率为232％，而原始棉纤维面料的吸水率为246％，本实施例的方法制备的棉纤维面料为原始棉纤维面料吸水率的94％，可见，本实施例制备的高耐磨性棉纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的吸水性能。
本实施例制备的棉纤维面料的透气率为1450，而原始棉纤维面料的透气率为1510，可见，本实施例制备的高耐磨性棉纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的透气性。
【实施例2】
本实施例提供一种高耐磨性纺织面料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，将棉纤维面料采用洗涤剂洗涤、干燥后，用无水乙醇超声清洗20min，然后用超纯水超声清洗20min，最后干燥。
步骤2，称取2.0g的甲苯二异氰酸酯溶于20mL丙酮中，配置成浓度为0.6mol/L的第一溶液；
步骤3，称取0.37g的乙二醇溶解于20mL丙酮中，配置成浓度为0.3mol/L的第二溶液；
步骤4，将所述第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应3h，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；
步骤5，将第一中间溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到棉纤维面料的第一表面，喷射时间为1min，然后将棉纤维面料置于60℃烘箱中3h，得到第一纺织面料；
步骤6，将第二溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到第一纺织面料的第一表面，喷射时间为1min，然后将第一纺织面料置于60℃烘箱中3h，得到上述高耐磨性棉纤维面料。
采用如实施例1中的方法对本实施例制备的高耐磨性棉纤维面料进行耐磨性能、吸水性和透气性的测试。
经测试，本实施例制备的棉纤维面料的耐磨次数达到了2.90×104次，而普通的棉纤维面料的耐磨次数仅为1.26×104次左右，可见本实施例的方法制备的棉纤维面料的耐磨性提高了近一倍。
本实施例制备的棉纤维面料的吸水率为221％，而原始棉纤维面料的吸水率为246％，可见，本实施例制备的高耐磨性棉纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的吸水性能。
本实施例制备的棉纤维面料的透气率为1320g/m2/d，而原始棉纤维面料的透气率为1510g/m2/d，可见，本实施例制备的高耐磨性棉纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的透气性。
【实施例3】
本实施例提供一种高耐磨性纺织面料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，将涤纶纤维面料采用洗涤剂洗涤、干燥后，用无水乙醇超声清洗30min，然后用超纯水超声清洗30min，最后干燥。
步骤2，称取2.61g的甲苯二异氰酸酯溶于20mL丙酮中，配置成浓度为0.75mol/L的第一溶液；
步骤3，称取0.37g的乙二醇溶解于20mL丙酮中，配置成浓度为0.3mol/L的第二溶液；
步骤4，将所述第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应5h，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；
步骤5，将第一中间溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到涤纶纤维面料的第一表面，喷射时间为2min，然后将涤纶纤维面料置于60℃烘箱中1h，得到第一纺织面料；
步骤5，将第二溶液雾化成粒径为不大于0.3微米的液滴后喷射到第一纺织面料的第一表面，喷射时间为2min，然后将第一纺织面料置于60℃烘箱中1h，得到上述高耐磨性涤纶纤维面料。
采用如实施例1中的方法对本实施例制备的高耐磨性涤纶纤维面料进行耐磨性能、吸水性和透气性的测试。
经测试，本实施例制备的涤纶纤维面料的耐磨次数达到了2.97×104次，而普通的涤纶纤维面料的耐磨次数仅为1.26×104次左右，可见本实施例的方法制备的涤纶纤维面料的耐磨性提高了近一倍。
本实施例制备的涤纶纤维面料的吸水率为220％，而原始涤纶纤维面料的吸水率为246％，可见，本实施例制备的高耐磨性涤纶纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的吸水性能。
本实施例制备的涤纶纤维面料的透气率为1370g/m2/d，而原始涤纶纤维面料的透气率为1510g/m2/d，可见，本实施例制备的高耐磨性涤纶纤维面料不仅耐磨性能提高了一倍多，且其仍能保持良好的透气性。
综上，本发明的一种高耐磨性纺织面料的制备方法具有如下有益效果：
本发明首先用甲苯二异氰酸酯和乙二醇在丙酮溶液中合成聚氨酯预聚物，雾化该溶液到纺织面料的表面，在加热处理后，将乙二醇雾化喷射到上述纺织面料表面获得聚氨酯层。通过测试发现，上述方法制备的纺织面料的耐磨性能提高了一倍，且纺织面料的原有的优异的吸水性和透气性均没有明显的降低。
本发明的制备方法具有对原有纺织面料损害较小、操作简单、单体用量少，具有较大的应用价值。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (5)

1.一种高耐磨性纺织面料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，称取一定量的甲苯二异氰酸酯溶于20mL丙酮中，配置成浓度为0.1～1.0mol/L的第一溶液；
步骤2，称取一定量的乙二醇溶解于20mL丙酮中，配置成浓度为0.3～0.5mol/L的第二溶液；
步骤3，将所述第一溶液加入到第二溶液中，加热搅拌回流反应2～5h，然后继续搅拌冷却至室温，得到第一中间溶液；
步骤4，将所述第一中间溶液雾化后喷射到纺织面料的第一表面，然后将所述纺织面料置于60～80℃烘箱中1～3h，得到第一纺织面料；
步骤5，将所述第二溶液雾化后喷射到所述第一纺织面料的第一表面，然后将所述第一纺织面料置于60～80℃烘箱中1～3h，得到所述高耐磨性纺织面料。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨性纺织面料的制备方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括纺织面料的预处理：将所述纺织面料采用洗涤剂洗涤、干燥后，用无水乙醇超声清洗20～30min，然后用超纯水超声清洗20～30min，最后干燥。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨性纺织面料的制备方法，其特征在于，步骤4和步骤5中所述喷射时间为1～3min。
4.根据权利要求1所述的一种高耐磨性纺织面料的制备方法，其特征在于，步骤4中雾化后的所述第一中间溶液的粒径为不大于0.3微米，步骤5中雾化后的所述第二溶液的粒径为不大于0.3微米。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨性纺织面料的制备方法，其特征在于，所述纺织面料为棉纤维或涤纶纤维。
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