CN110359279A - 一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法 - Google Patents

一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能纺织品领域，公开了一种利用交联温敏‑光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，本发明通过温敏‑光敏共聚物侧链末端带有丙烯酸酯单体所含的反应性官能团、纺织品表面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‑光敏共聚物牢牢固定于纺织品表面，使改性后的纺织品具有亲/疏水性智能调节，以实现清洁效果和穿着舒适度提升的功能。本发明实现了纺织品在洗涤过程中清洁能力的提高和使其在穿着过程中具有自清洁效果；同时提高了纺织品的透气性，提高了穿着舒适度。

Description

一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒 适性的方法
技术领域
本发明涉及智能纺织品领域，尤其涉及一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法。
背景技术
衣物在日常穿着中，易被各种污渍，例如油污、汗渍等所污染，并且很多污渍与衣物的结合牢固，难以去除，影响了人们的穿着体验。为改变这一现状，智能纺织品应运而生。目前主要是通过研发新型纺织材料或者对纺织材料进行改性的方法，以期提高衣物的清洁效果和穿着舒适度。例如通过增强纺织品材料的疏水性，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和透气性；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。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，本发明实现了纺织品在洗涤过程中清洁能力的提高和使其在穿着过程中具有自清洁效果；同时提高了纺织品的透气性，提高了穿着舒适度；通过温敏-光敏共聚物侧链末端带有丙烯酸酯单体所含的反应性官能团、纺织品表面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-光敏共聚物牢牢固定于纺织品表面，使改性后的纺织品具有亲/疏水性智能调节，以实现清洁效果和穿着舒适度提升的功能。
本发明的具体技术方案为：一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，包括以下步骤：
1)采用温敏-光敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-70％；交联剂1-15％；催化剂0.1-15％和余量的溶剂。
2)将步骤1)所得纺织品升温焙烘进行交联反应；交联温度为80-180℃，交联时间为0.1-50min。
所述温敏-光敏共聚物由温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C共聚所得，其中温敏聚合物单体A、丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的分子式通式分别如下所示：
A：
其中，R1为-CH3或-H；
R2为
x为1-9，R7为-CH3或-H或R8为-CH3或
B：
其中，R3为-CH3或-H；
R4为
Y为1-9；
C：
其中，R5为-CH3或-H；
R6为R9为-CH3或-H或
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A50-90％；丙烯酸酯单体B5-20％；光敏聚合物单体C 5-30％；所述温敏-光敏共聚物为无规共聚物，分子量为5000-100000g/mol。
作为优选，所述交联剂为多元羧酸类、酰胺-甲醛类、乙烯砜类中的一种；所述催化剂为次磷酸碱金属盐、2-甲基咪唑和咪唑中的一种；所述溶剂为水或水与有机溶剂的混合物。
作为进一步优选，所述多元羧酸类交联剂为 马来酸、衣康酸、丙烯三酸、酒石酸、聚马来酸和聚马来酸-乙烯醇-丙烯酸中的一种或几种的混合物；
所述酰胺-甲醛类交联剂为二羟甲基乙烯脲、二羟甲基二羟基乙烯脲和六羟甲基化的三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种的混合物；
所述乙烯砜类交联剂为双羟乙基砜、双磺乙基砜种的一种或几种的混合物。
温敏-光敏双响应型共聚物是一类特殊的新型高分子材料，它是同时具有温敏和光敏性质的聚合物，与单一的温敏或者单一的光敏聚合物相比，其应用效果更显著。在衣物洗涤过程中，如洗衣机洗涤，水温低于其转变温度(TT)，且存在365nm波长紫外光时，温敏-光敏聚合物处于十分亲水的状态，可显著的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，温度上升到聚合物的转变温度(TT)以上，且自然光照射条件下，光敏基团是反式(疏水)，温敏与光敏的共同作用使共聚物呈疏水、多孔结构，提高了纺织品的透气/透湿性，很好地实现了纺织品的穿着舒适度提升。并且亲水和疏水的转变过程是可逆的，基于该特性，如将其引入纺织材料可以使纺织品简单实现亲水和疏水的转变，以达到良好清洁效果。另外，由于衣物穿着时是疏水状态，其透气性会更好，穿着舒适度也会相应提高。
本发明将可光致异构化的光敏基团以化学键相结合的方式引入到温敏聚合物中得到温敏-光敏共聚物，再将该温敏-光敏共聚物交联到纺织品的表面。所涉及的温敏聚合物能根据外界环境温度变化发生亲水/疏水性转变，温度低于转变温度(TT)时聚合物亲水；高于TT时，聚合物疏水。而引入的光敏基团在紫外光照下会由反式(疏水)变为顺式(亲水)；而在可见光环境下，其亦会由顺式转变为反式。因此，温敏-光敏共聚物将光敏与温敏性质相结合，再交联到纺织品上。当纺织品处于低温环境(低于TT)并对其进行紫外光照射时，可使交联层更加亲水，纺织品的清洁能力借此大大提升；在温度高于(TT)且处于可见光环境时，由于光敏基团与温敏基团的同时作用，其交联层呈现多孔、疏松结构，拥有更好的透气/透湿性，穿着舒适度显著提高。从而实现纺织品性能随外界温度和光照条件的变化而智能调节的功能，属于纤维表面化学改性领域范畴。
本发明的交联反应机理为：以柠檬酸为交联剂，利用侧链含三个乙氧基的三乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(MEO3MA)、(乙二醇)甲基丙烯酸酯(EGMA)和对丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)的无规共聚物P(MEO3MA-co-EGMA-co-AAAB)与棉织物的交联为例：
P(MEO3MA-co-EGMA-co-AAAB)中所含的羟基(-OH)能够与柠檬酸所含的羧基(-COOH)发生缩合反应形成共价键(-COO-)，与此同时，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(MEO3MA-co-EGMA-co-AAAB)和棉织物发生缩合反应，由此P(MEO3MA-co-EGMA-co-AAAB)成功固定于棉织物表面。并且该固定是通过共价键实现的，因此具有良好的稳定性。
作为优选，所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-60％；交联剂2-10％；催化剂2-10％和余量的溶剂；
所述交联剂为多元羧酸类交联剂；
所述X为2-6；Y为1-6；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A70-85％；丙烯酸酯单体B10-15％；光敏聚合物单体C 5-15％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为10000-80000g/mol。
作为进一步优选，所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物2-50％；交联剂3-8％；催化剂3-8％和余量的溶剂；
所述交联温度为100-170℃，交联时间为0.5-20min；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 77-85％；丙烯酸酯单体B 12-15％；光敏聚合物单体C 5-10％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为15000-60000g/mol。
作为进一步优选，所述交联温度为130-160℃；交联时间为1-5min。
作为优选，所述有机溶剂为甲醇、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。
作为优选，步骤1)中，所述混合溶液处理纺织品的方法是浸泡、浸泡后浸轧、喷淋或涂覆。
作为优选，所述纺织品为纯棉、涤棉、丝绸、羊毛中的一种。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明利用交联温敏-光敏共聚物实现了纺织品清洁效果和穿着舒适度的提升，通过温敏-光敏共聚物中侧链末端带有丙烯酸酯单体中所含的反应性官能团、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-光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。本发明操作便捷且不会影响纺织品原有的柔软度，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和紫外光照的改变而变化，实现了纺织品的清洁效果和穿着舒适度的同步提升。
附图说明
图1为实施例1-10中用质量分数为8％的P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)溶液处理后的纯棉织物(图中圆形：紫外光照条件下；方形：自然光照条件下；三角形：未经处理的棉织物)在光照条件变化和温度变化时平衡溶胀率的变化；
图2a为实施例11中未经洗涤的没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维的共聚焦显微镜图；
图2b为实施例11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在自然光条件下经过10次水温为30℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2c为实施例11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在紫外光条件下经过10次水温为30℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2d为实施例11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在自然光条件下经过10次水温为50℃(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11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在紫外光条件下经过10次水温为50℃(高于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2f为实施例11中未经洗涤的含交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维时的共聚焦显微镜图；
图2g为实施例11中交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在自然光条件下经过10次水温为30℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2h为实施例11中交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在紫外光条件下经过10次水温为30℃(低于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2i为实施例11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在自然光条件下经过10次水温为50℃(高于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图2j为实施例11中没有交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维在紫外光条件下经过10次水温为50℃(高于TT)的去离子水冲洗后的共聚焦显微镜图；
图3为实施例12中用质量分数为8％的P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)溶液处理后的纯棉织物，用质量分数为8％的P(MEO3MA104-co-EGMA17)溶液处理后的纯棉织物和没有交联过的原棉织物的透气性比较图(图中空白柱：25℃时；条纹柱：33℃时)。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，包括以下步骤：
1)采用温敏-光敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-70％；交联剂1-15％；催化剂0.1-15％和余量的溶剂。
2)将步骤1)所得纺织品升温焙烘进行交联反应；交联温度为80-180℃，交联时间为0.1-50min。
所述温敏-光敏共聚物由温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C共聚所得，其中温敏聚合物单体A、丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的分子式通式分别如下所示：
A：
其中，R1为-CH3或-H；
R2为
x为1-9，R7为-CH3或-H或R8为-CH3或
B：
其中，R3为-CH3或-H；
R4为
Y为1-9；
C：
其中，R5为-CH3或-H；
R6为R9为-CH3或-H或
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 50-90％；丙烯酸酯单体B 5-20％；光敏聚合物单体C 5-30％；所述温敏-光敏共聚物为无规共聚物，分子量为5000-100000g/mol。
作为优选，所述交联剂为多元羧酸类、酰胺-甲醛类、乙烯砜类中的一种；所述催化剂为次磷酸碱金属盐、2-甲基咪唑和咪唑中的一种；所述溶剂为水或水与有机溶剂的混合物。
作为进一步优选，所述多元羧酸类交联剂为 马来酸、衣康酸、丙烯三酸、酒石酸、聚马来酸和聚马来酸-乙烯醇-丙烯酸中的一种或几种的混合物；
所述酰胺-甲醛类交联剂为二羟甲基乙烯脲、二羟甲基二羟基乙烯脲和六羟甲基化的三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种的混合物；
所述乙烯砜类交联剂为双羟乙基砜、双磺乙基砜种的一种或几种的混合物。
作为优选，所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-60％；交联剂2-10％；催化剂2-10％和余量的溶剂；
所述交联剂为多元羧酸类交联剂；
所述X为2-6；Y为1-6；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 70-85％；丙烯酸酯单体B 10-15％；光敏聚合物单体C 5-15％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为10000-80000g/mol。
作为进一步优选，所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物2-50％；交联剂3-8％；催化剂3-8％和余量的溶剂；
所述交联温度为100-170℃，交联时间为0.5-20min；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 77-85％；丙烯酸酯单体B 12-15％；光敏聚合物单体C 5-10％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为15000-60000g/mol。
作为进一步优选，所述交联温度为130-160℃；交联时间为1-5min。
作为优选，所述有机溶剂为甲醇、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。
作为优选，步骤1)中，所述混合溶液处理纺织品的方法是浸泡、浸泡后浸轧、喷淋或涂覆。
作为优选，所述纺织品为纯棉、涤棉、丝绸、羊毛中的一种。
实施例1
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含
P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)分子式8％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％的1，4-二氧六环溶液中浸泡；
2)将浸泡后的纯棉织物取出；二浸二轧；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、平衡后称重得其质量为m2，其增重率为4.03％；
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，并置于自然光条件下，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102％；
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3℃下的平衡溶胀率为73％。
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为30℃(低于TT)时，交联了
P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物具有较强的亲水性。
实施例2
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)分子式8％，柠檬酸2％，次磷酸钠3％，水10％的1，4-二氧六环溶液中浸泡；
2)将浸泡后的纯棉织物取出；二浸二轧；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、平衡后称重得其质量为m2，其增重率为4.03％；
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，并且将其置于紫外光照的条件下，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3℃下的平衡溶胀率为73％。
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，在外界温度为30℃(低于TT)时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物的亲水性在紫外光照的条件下大于自然光条件下。
实施例3
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含
P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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4.03％；
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，并置于自然光条件下，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35℃下的平衡溶胀率为108％；
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35℃下的平衡溶胀率为75％。
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为35℃(低于TT)时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物具有较强的亲水性。
实施例4
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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4.03％；
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，并置于紫外光条件下，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35℃下的平衡溶胀率为98％；
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35℃下的平衡溶胀率为75％。
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为35℃(低于TT)时，光照条件由自然光变为紫外光时，含交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物能发生亲水到疏水的转变。
实施例5
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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4.03％；
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40℃(高于TT)的蒸馏水中，并置于自然光条件下，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40℃下的平衡溶胀率为98％；
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40℃(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40℃下的平衡溶胀率为75％。
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为40℃(高于TT)时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物由亲水性变为疏水性。
实施例6
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、称重为m2，其增重率为4.03％；
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40℃(高于TT)的蒸馏水中，并置于紫外光条件下，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40℃下的平衡溶胀率为82％；
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40℃(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40℃下的平衡溶胀率为75％。
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为40℃(高于TT)时，光照条件由自然光变为紫外光时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物亲水性进一步降低。
实施例7
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、称重为m2，其增重率为4.03％；
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45℃(高于TT)的蒸馏水中，并置于自然光条件下，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92％；
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℃(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45℃下的平衡溶胀率为76％。
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为45℃(高于TT)时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物由亲水转向疏水。
实施例8
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、称重为m2，其增重率为4.03％；
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45℃(高于TT)的蒸馏水中，并置于紫外光条件下，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80％；
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℃(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45℃下的平衡溶胀率为76％。
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为45℃(高于TT)时，光照条件变化时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物亲水性进一步降低。
实施例9
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、称重为m2，其增重率为4.03％；
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50℃(高于TT)的蒸馏水中，并置于自然光条件下，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95％；
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75％。
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为50℃(高于TT)时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物由亲水转向疏水。
实施例10
本实施例的一种通过交联温敏-光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-光敏共聚物和纯棉织物所含的羟基，能与柠檬酸所含羧基反应的特性，通过交联反应将温敏-光敏共聚物固定于纯棉织物表面，包括以下步骤：
1)称取未经处理的纯棉织物的质量为m1，放入含P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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；置于60℃的烘箱预烘3min；
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、称重为m2，其增重率为4.03％；
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50℃(低于TT)的蒸馏水中，并置于紫外光条件下，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82％；
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75％。
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为50℃(高于TT)时，光照条件变化时，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物亲水性进一步降低。
实施例11
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(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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-光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-光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-2j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(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维(图2f)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。当两者都在自然光下经过30℃(低于TT)的去离子水冲洗10次后，两者的荧光强度发生变化(图2b和2g)。通过这一事实，可以得出结论，当温度低于TT时，P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)处于亲水状态，织物纤维表面的植物油易洗去。当两者都在紫外光下经过30℃(低于TT)的去离子水冲洗10次后，两者的荧光强度显著发生变化(图2c和2h)。通过这一事实，可以得出结论，当温度低于TT时，P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)处已于亲水状态，织物纤维表面的植物油易洗去，此时紫外光照射，会使P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)亲水性增加，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。说明其在紫外光条件下，低于TT的温度，具有良好的清洁效果。在自然光下经过50℃(高于TT)的去离子水清洗10次后，含交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维上的荧光强度(图2i)较未经处理的纯棉织物纤维的(图2d)变化不大，表明纤维表面的尼罗红含量没有明显的降低。紫外光下经过50℃(高于TT)的去离子水清洗10次后，含交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物纤维上的荧光强度(图2e)较未经处理的纯棉织物纤维的(图2f)变化增强。可以证实，含交联P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)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。
实施例12
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制备的交联了温敏共聚物P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)分子式的纯棉织物，并用同样的方法制备得交联了温敏共聚物P(MEO3MA104-co-EGMA17)分子式研究AAAB成分对棉织物透气性的影响。在本实例中，采用温州市方圆YG461E透气性测试仪对交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17)的纯棉织物和未交联的原棉织物在室温(25℃)下的透气性进行测试，测定织物面积为50cm2。气压的下降被设定为100Pa。为了模拟织物在穿着过程中的透气性，将织物预热至40℃后再次测量。在测量过程中，织物的温度在33℃左右(从35℃慢慢降低到30℃)，由于温度接近于皮肤温度(33℃)，可以对日常穿着时的透气性进行评估。在25℃时，原棉织物的透气度为126mm/s，交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)和P(MEO3MA104-co-EGMA17)的纯棉织物纤维的透气度分别为115mm/s和105mm/s，这两个值都低于原始棉织物。为了进一步强调日常穿着时透气性的变化，测量时将面料温度设置为33℃。这个温度区域接近织物与人体接触时的温度。原棉织物与交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17)的透气性基本保持不变(126mm/s和106mm/s)，而交联了P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)的纯棉织物的透气性上升到120mm/s。由此可见，在共聚物中引入AAAB可使其透气性提高13％，由于P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)和P(MEO3MA104-co-EGMA17)的TT am分别为19℃和48℃，所以在皮肤温度(约33℃)下，P(MEO3MA104-co-EGMA17-co-AAAB6)层呈现出比P(MEO3MA104-co-EGMA17)更多孔的结构。因此，也成功地实现了对棉织物交联舒适性的改善。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)采用温敏-光敏共聚物、交联剂、催化剂和溶剂的混合溶液处理纺织品；所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-70％；交联剂1-15％；催化剂0.1-15％和余量的溶剂；
2)将步骤1)所得纺织品升温焙烘进行交联反应；交联温度为80-180℃，交联时间为0.1-50min；
所述温敏-光敏共聚物由温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C共聚所得，其中温敏聚合物单体A、丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的分子式通式分别如下所示：
A：
其中，R1为-CH3或-H；
R2为
x为1-9，R7为-CH3或-H或R8为-CH3或
B：
其中，R3为-CH3或-H；
R4为
Y为1-9；
C：
其中，R5为-CH3或-H；
R6为R9为-CH3或-H或
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A50-90％；丙烯酸酯单体B5-20％；光敏聚合物单体C5-30％；所述温敏-光敏共聚物为无规共聚物，分子量为5000-100000g/mol。
2.如权利要求1所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：
所述交联剂为多元羧酸类、酰胺-甲醛类、乙烯砜类中的一种；
所述催化剂为次磷酸碱金属盐、2-甲基咪唑和咪唑中的一种；
所述溶剂为水或水与有机溶剂的混合物。
3.如权利要求2所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：
所述多元羧酸类交联剂为 马来酸、衣康酸、丙烯三酸、酒石酸、聚马来酸和聚马来酸-乙烯醇-丙烯酸中的一种或几种的混合物；
所述酰胺-甲醛类交联剂为二羟甲基乙烯脲、二羟甲基二羟基乙烯脲和六羟甲基化的三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种的混合物；
所述乙烯砜类交联剂为双羟乙基砜、双磺乙基砜种的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1或2或3所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于，所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物0.1-60％；交联剂2-10％；催化剂2-10％和余量的溶剂；
所述交联剂为多元羧酸类交联剂；
所述X为2-6；Y为1-6；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 70-85％；丙烯酸酯单体B10-15％；光敏聚合物单体C 5-15％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为10000-80000g/mol。
5.如权利要求4所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：
所述混合溶液包括如下质量百分比浓度的原料：温敏-光敏共聚物2-50％；交联剂3-8％；催化剂3-8％和余量的溶剂；
所述交联温度为100-170℃，交联时间为0.5-20min；
所述温敏-光敏共聚物中温敏聚合物单体A、侧链末端带有反应性官能团的丙烯酸酯单体B和光敏聚合物单体C的摩尔百分含量为：温敏聚合物单体A 77-85％；丙烯酸酯单体B12-15％；光敏聚合物单体C 5-10％，所述温敏-光敏共聚物的分子量为15000-60000g/mol。
6.如权利要求5所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：所述交联温度为130-160℃；交联时间为1-5min。
7.如权利要求2所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、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。
8.如权利要求1所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：步骤1)中，所述混合溶液处理纺织品的方法是浸泡、浸泡后浸轧、喷淋或涂覆。
9.如权利要求1所述的一种利用交联温敏-光敏共聚物提高纺织品清洁性和穿着舒适性的方法，其特征在于：所述纺织品为纯棉、涤棉、丝绸、羊毛中的一种。
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