CN110616563A - 一种超疏油纺织品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超疏油纺织品的制备方法，包括以下步骤：(1)对织物基体依次进行第一次乙醇洗、第一次蒸馏水洗、第一次烘干；(2)对织物进行偶联化处理；(3)对织物依次进行第二次乙醇洗、第二次蒸馏水洗、第二次烘干；(4)织物在氟硅烷溶液中进行浸‑轧‑烘处理；(5)织物进行六甲基二硅氧烷等离子体处理，得到超疏油纺织品。本发明的有益效果：(1)提高了疏油接触角，达到了超疏油性能，使得油滴不易在纺织品表面上沾附，直接从纺织品上滚落，避免了二次沾污；(2)油滴从纺织品上滚落时能带走身上的粉尘，达到自清洁效果。

Description

一种超疏油纺织品的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纺织品的制备方法，特别涉及一种超疏油纺织品的制备方法，属于服装技术领域。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，对于服装防水防油的要求日益提高。目前市场上防水工艺已趋成熟，防水系列纺织品已有较大的市场，防水效果较佳。但生活中往往存在多种油性污渍，如酱油、菜油、大豆油等，不可避免的会对人们造成一定的困扰，且目前市面上的防油产品，多数只能做到不被油滴浸润，无法使油滴呈现滚落的趋势。油滴易挂在纺织品表面，一旦受到外力挤压，便很容易浸湿纺织品或间接沾污他人。
专利“一种三防易护理服装面料的加工方法”(公布号：CN102767097B)，该方法通过前处理、染色、水洗、后整理得到了一种三防易护理化纤织物面料，该面料可不沾染飞溅的水滴或油滴，并在沾染后也较易洗净。
专利“一种防水、防油污、透气服装及其制备方法”(公布号：CN107503150A)，该发明以枧油、氟化合物、渗透剂和软油为主要原料，通过蓬松处理、复膜处理、成膜处理和柔软处理后制成防水、防油污、透气服装。该发明制得的防水、防油污、透气服装具有显著的防水、防油、防污、透气的功能，穿着时非常舒适。且该发明可操作性强，适宜大批量生产，且节能环保，持久性好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：
(1)现有的防油纺织品油接触角低；
(2)现有的防油纺织品只能保证油不渗透，油污不经过外部处理还是会沾附在纺织品表面；
(3)现有的防油纺织品多只用助剂后整，一旦表面的氟被洗去，会立即失去防油效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超疏油纺织品的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：对织物依次进行第一次乙醇洗、第一次蒸馏水洗、第一次烘干；
步骤(2)：对步骤(1)处理后的织物进行偶联化处理；
步骤(3)：对步骤(2)处理后的织物依次进行第二次乙醇洗、第二次蒸馏水洗、第二次烘干；
步骤(4)：步骤(3)处理后的织物在氟硅烷溶液中进行浸-轧-烘处理；
步骤(5)：步骤(4)处理后的织物进行六甲基二硅氧烷等离子体处理，得到超疏油纺织品。
在一些实施例中，步骤(1)中，第一次乙醇洗5min以上，第一次蒸馏水洗5min以上，第一次烘干是指30℃常压烘干。
在一些实施例中，步骤(2)中，偶联化处理具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的乙醇溶液，10min后取出，在紫外灯光下照射处理20min，照射后置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中二次浸泡处理10min，直至织物充分偶联。
在一些实施例中，硅烷偶联剂的乙醇溶液的体积配比如下：偶联剂∶乙醇∶水＝20∶75∶5。
在一些实施例中，步骤(3)中，第二次乙醇洗5min以上，第二次蒸馏水洗5min以上，第二次烘干是指60℃烘干。
在一些实施例中，步骤(4)中，氟硅烷溶液根据以下方式制备：氟硅烷加入无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后静置1h。
在一些实施例中，氟硅烷选用十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷等氟硅烷的一种或多种的混合物。
在一些实施例中，步骤(4)中，浸-轧-烘处理依次包括如下细分步骤：
步骤(4.1)：将织物在氟硅烷溶液中浸渍1h；
步骤(4.2)：将织物压轧除去多余的氟硅烷溶液；
步骤(4.3)：织物在80℃预烘10min，再经120～180℃焙烘10～80min。
在一些实施例中，步骤(5)中，将装有六甲基二硅氧烷单体的容器水浴加热至60℃，在真空压差下将加热后的六甲基二硅氧烷单体引入到等离子体处理室中并保持压力稳定。
在一些实施例中，步骤(5)中，等离子体处理的工艺参数：工作压力为25Pa，处理功率为60W，织物表面聚合沉积时间为5min。
本发明的有益效果：
(1)提高了疏油接触角，达到了超疏油性能，使得油滴不易在纺织品表面上沾附，直接从纺织品上滚落，避免了二次沾污；
(2)油滴从纺织品上滚落时能带走身上的粉尘，达到自清洁效果。
附图说明
图1为本发明超疏油纺织品的制备方法的流程简图。
具体实施方式
除非另作定义，本专利的权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明根据市场需求，发明了一种高指数防水防油面料，可应用于服装、鞋、家具等。该工艺基于CASSIE-BAXTER疏水模型，先以氟硅烷在面料表面负载从而降低表面能，随后采取HMDSO等离子体刻蚀，在面料表面制造微纳米的粗糙结构，从而满足疏液模型达成超疏油效果。油滴与面料接触角超过150°，油滴接触面料的瞬间就以一定角度滚落。且该工艺HMDSO等离子体刻蚀将使面料更为柔软透气，提升了服用性能。
如图1所示，本发明提供的超疏油纺织品的制备方法，主要包括以下五个步骤：
步骤(1)：对织物采取充分的预处理以较少干扰因素。具体步骤为：第一次乙醇洗5min→第一次蒸馏水洗5min→30℃常压第一次烘干。
步骤(2)：对织物进行偶联化处理，具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的乙醇溶液，10min以后取出，在紫外灯光下照射处理20min以上。照射后置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中二次浸泡处理10min以上，使织物充分偶联处理。
硅烷偶联剂的乙醇溶液的配方如下，偶联剂∶乙醇∶水＝20∶75∶5。乙醇也可以用甲醇或异丙醇代替，其与偶联剂及水的配方如上不变，相应得到硅烷偶联剂的甲醇溶液，或硅烷偶联剂的异丙醇溶液。织物优选棉织物。
步骤(3)：对织物进行第二次乙醇洗5min→第二次蒸馏水洗5min→60℃第二次烘干。
步骤(4)：称取一定量氟硅烷加入无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后再静置1h，得到氟硅烷溶液。将织物放入上述氟硅烷溶液中浸渍→轧→预烘→焙烘。浸渍时间1h以上。轧的作用是除去织物表面过多的氟硅烷溶液。预烘是指在将浸轧后的织物在80℃烘10min。焙烘是指将预烘后的织物在120～180℃条件下烘10～80min。
氟硅烷选自十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷等氟硅烷的一种或多种。氟硅烷用量为5％，即1体积份的氟硅烷加入19体积份的无水乙醇。
步骤(5)：将装有HMDSO单体的容器水浴加热至60℃，在真空压差下将其引入到等离子体处理室中并保持压力稳定，工作压力稳定在25Pa，处理功率设定为60W，织物表面聚合沉积的时间5min。
此处HMDSO(六甲基二硅氧烷)作为一种通过等离子体聚合法生产耐用型不粘涂层或保护层的起始原料。制备HMDSO涂层是一种实现疏水性的方法，但将其用于织物之前未见报道。
本发明实现了织物的疏水疏油，与现有技术相比，本发明具有如下特点：
(1)保证纺织品防油等级的同时，提高油在纺织品表面的接触角；
(2)使油滴从纺织品表面滚落性能增强，减少沾污，且油滴、水滴滚落时可以带走表面沾附的粉尘，即赋予了纺织品超双疏自清洁性能；
(3)HMDSO等离子体聚合使纺织品表面生成了微纳米级粗糙度；由于该微纳米级粗糙度的存在，纺织品的防水防油效果最低不低于该粗糙度能提供的防水防油效果，因而具备较普通防油织物更高的耐久性。
实施例1
步骤(1)：对棉织物采取充分的预处理。具体步骤为：第一次乙醇洗5min→第一次蒸馏水洗5min→30℃常压第一次烘干。
步骤(2)：对棉织物进行偶联化处理。具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的甲醇溶液，10min以后取出，在紫外灯光下照射处理20min以上。照射后置于硅烷偶联剂的甲醇溶液中二次浸泡处理10min以上，使织物基体充分偶联处理。按体积比，硅烷偶联剂的甲醇溶液的配方如下，偶联剂∶甲醇∶水＝20∶75∶5。
步骤(3)：对棉织物进行第二次乙醇洗5min→第二次蒸馏水洗5min→60℃烘箱第二次烘干。
步骤(4)：将织物放入氟硅烷溶液中浸渍→轧→预烘→焙烘。浸渍时间1h以上。轧的作用是除去织物表面过多的氟硅烷溶液。预烘是指在将浸轧后的织物在80℃烘10min。焙烘是指将预烘后的织物在180℃条件下烘10min。
氟硅烷溶液的配比与制备方法：量取1体积份十三氟辛基三甲氧基硅烷加入19体积份无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后再静置1h，得到氟硅烷溶液。
步骤(5)：将装有HMDSO单体的圆底烧瓶水浴加热至60℃，在真空压差下将其引入到等离子体处理室中并保持压力稳定，工作压力稳定在25Pa，处理功率设定为60W，织物表面聚合沉积的时间5min。
实施例2
步骤(1)：对棉织物采取充分的预处理。具体步骤为：第一次乙醇洗5min→第一次蒸馏水洗5min→30℃常压第一次烘干。
步骤(2)：对棉织物进行偶联化处理。具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的乙醇溶液，10min以后取出，在紫外灯光下照射处理20min以上。照射后置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中二次浸泡处理10min以上，使织物基体充分偶联处理。按体积比，硅烷偶联剂的乙醇溶液的配方如下，偶联剂：乙醇：水＝20：75∶5。
步骤(3)：对棉织物进行第二次乙醇洗5min→第二次蒸馏水洗5min→60℃烘箱第二次烘干。
步骤(4)：将织物放入氟硅烷溶液中浸渍→轧→预烘→焙烘。浸渍时间1h以上。轧的作用是除去织物表面过多的氟硅烷溶液。预烘是指在将浸轧后的织物在80℃烘10min。焙烘是指将预烘后的织物在140℃条件下烘30min。
氟硅烷溶液的配比与制备方法：量取1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷加入19体积份无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后再静置1h，得到氟硅烷溶液。
步骤(5)：将装有HMDSO单体的圆底烧瓶水浴加热至60℃，在真空压差下将其引入到等离子体处理室中并保持压力稳定，工作压力稳定在25Pa，处理功率设定为60W，织物表面聚合沉积的时间5min。
实施例3
步骤(1)：对棉织物采取充分的预处理。具体步骤为：第一次乙醇洗5min→第一次蒸馏水洗5min→30℃常压第一次烘干。
步骤(2)：对棉织物进行偶联化处理。具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的异丙醇溶液，10min以后取出，在紫外灯光下照射处理20min以上。照射后置于硅烷偶联剂的异丙醇溶液中二次浸泡处理10min以上，使织物基体充分偶联处理。按体积比，硅烷偶联剂的异丙醇溶液的配方如下，偶联剂∶异丙醇∶水＝20∶75∶5。
步骤(3)：对棉织物进行第二次乙醇洗5min→第二次蒸馏水洗5min→60℃烘箱第二次烘干。
步骤(4)：将织物放入氟硅烷溶液中浸渍→轧→预烘→焙烘。浸渍时间1h以上。轧的作用是除去织物表面过多的氟硅烷溶液。预烘是指在将浸轧后的织物在80℃烘10min。焙烘是指将预烘后的织物在120℃条件下烘80min。
氟硅烷溶液的配比与制备方法：称取1体积份十七氟癸基三乙氧基硅烷等氟硅烷加入19体积份无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后再静置1h，得到氟硅烷溶液。
步骤(5)：将装有HMDSO单体的圆底烧瓶水浴加热至60℃，在真空压差下将其引入到等离子体处理室中并保持压力稳定，工作压力稳定在25Pa，处理功率设定为60W，织物表面聚合沉积的时间5min。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：织物依次进行第一次乙醇洗、第一次蒸馏水洗、第一次烘干；
步骤(2)：步骤(1)处理后的织物进行偶联化处理；
步骤(3)：步骤(2)处理后的织物依次进行第二次乙醇洗、第二次蒸馏水洗、第二次烘干；
步骤(4)：步骤(3)处理后的织物在氟硅烷溶液中进行浸-轧-烘处理；
步骤(5)：步骤(4)处理后的织物进行六甲基二硅氧烷等离子体处理，得到所述超疏油纺织品。
2.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，第一次乙醇洗5min以上，第一次蒸馏水洗5min以上，第一次烘干是指30℃常压烘干。
3.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述偶联化处理具体步骤为：将织物浸入硅烷偶联剂的乙醇溶液，10min后取出，在紫外灯光下照射处理20min，照射后置于所述硅烷偶联剂的乙醇溶液中二次浸泡处理10min，直至所述织物充分偶联。
4.根据权利要求3所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂的乙醇溶液的体积配比如下：偶联剂∶乙醇∶水＝20∶75∶5。
5.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，第二次乙醇洗5min以上，第二次蒸馏水洗5min以上，第二次烘干是指60℃烘干。
6.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述氟硅烷溶液根据以下方式制备：氟硅烷加入无水乙醇中，滴加乙酸调节pH为4，剧烈搅拌1h后静置1h。
7.根据权利要求6所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，所述氟硅烷选用十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述浸-轧-烘处理依次包括如下细分步骤：
步骤(4.1)：将织物在所述氟硅烷溶液中浸渍1h；
步骤(4.2)：将织物压轧除去多余的氟硅烷溶液；
步骤(4.3)：织物在80℃预烘10min，再经120～180℃焙烘10～80min。
9.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，将装有六甲基二硅氧烷单体的容器水浴加热至60℃，在真空压差下将加热后的所述六甲基二硅氧烷单体引入到等离子体处理室中并保持压力稳定。
10.根据权利要求1所述的一种超疏油纺织品的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述等离子体处理的工艺参数：工作压力为25Pa，处理功率为60W，织物表面聚合沉积时间为5min。
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