CN111621985A - 一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法 - Google Patents

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CN111621985A CN202010540129.7A CN202010540129A CN111621985A CN 111621985 A CN111621985 A CN 111621985A CN 202010540129 A CN202010540129 A CN 202010540129A CN 111621985 A CN111621985 A CN 111621985A
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Abstract

本发明涉及无纺布技术领域，公开了一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法。将盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯混合得到混合溶液；涤纶无纺布浸入混合溶液搅拌反应得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中初步醇解，得到亲水交联剂；将包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布浸入亲水交联剂中，进行交联反应，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；将初生态亲水涤纶无纺布浸入氢氧化钠的乙醇溶液进行二次醇解反应，即得。本发明制备得到的涤纶无纺布具有优良且持久的亲水性能。

Description

一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，尤其是涉及一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法。
背景技术
涤纶即聚对苯二甲酸乙二醇酯，又称PET，目前是工业规模大、使用量较大、发展较快应用广泛的种纤维。涤纶无纺布具有成本低、重量轻、耐腐蚀、力学性能及化学稳定性好等优点，作为一种分离材料和基布材料，已经得到广泛的应用。PET由于分子呈现直线型，分子排列较为紧密，具有成本低、化学和物理性能好、重量轻等优点。由于其分子中只有两个端醇羟基，并无其他极性基团存在，而且PET大分子链具有非常对称的结构，结晶程度较高，因而PET织物的亲水性极差，是疏水性的纤维，这影响了PET无纺布材料在服装和膜过滤领域的应用，有些研究工作者致力于对PET无纺布进行表面亲水改性，以此改善PET无纺布的亲水性。理想的改性方法应满足以下要求：在不损坏涤纶原有的物理化学等优良性能的前提下，耐久性好且经济环保。涤纶无纺布常用的改性方法有原丝改性、化学接枝改性、化学形态结构改性、吸水整理剂的物理吸附等，但这些方法存在破坏PET无妨布结构和持久亲水性等缺点。
中国专利公开号CN105544193公开了一种溴乙烷和PVA对涤纶纤维的亲水改性方法，将涤纶纤维中添加氢氧化钠溶液搅拌加热预处理，将涤纶纤维表面破坏，便于后期改性处理，将涤纶纤维加入溴乙烷溶液，搅拌加热改性处理，再将涤纶纤维加入PVA溶液中，搅拌加热制得亲水改性后的涤纶纤维。此专利文献中对涤纶纤维改性方法对涤纶的强力损伤较大，导致涤纶的力学强度大幅降低，限制了涤纶的应用范围。
中国专利公开号CN108129940公开了一种吸水性好的涤纶无纺布压缩毛巾及其制备方法，包括渡轮无纺布基材和涂覆在无纺布上的涂层，涂层包括以下重量份的原料：丙烯酰胺、马来酸酐、5-羟甲基糠醛、甲基丙二酸、偶氮二异丁脒盐、碳酸氢铵、水。此专利文献中涂覆的的方法在涤纶无纺布表面涂覆一层具有亲水性质的聚合物层，从而赋予涤纶无纺布亲水性能。此专利文献中涤纶无纺布表面涂覆的亲水聚合物层靠物理的粘结作用力粘附在涤纶无纺布表面，亲水聚合物层容易从涤纶无纺布表面脱落。
中国专利公开号CN104888627公开了一种亲水性涤纶无纺布复合膜的制备方法，选用涤纶无纺布作为基膜材料，利用甲基丙烯酸作为亲水性单体，在紫外辐射下聚合合成含有亲水性羧基聚合物。此专利文献中利用光固化交联的方法在涤纶无纺布表面交联聚合一层亲水交联层，虽然亲水交联层与无纺布具有一定的结合作用力，但是基膜在渗透水压的外力作用下，亲水交联层同样容易从涤纶无纺布表面脱落，导致亲水持久性能变差。
发明内容
本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法。本发明制备得到的涤纶无纺布具有优良且持久的亲水性能，在水压作用下能够长久保持无纺布的亲水持久稳定性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水的溶液中，搅拌溶解得到正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，备用；
S2、将涤纶无纺布浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水和过硫酸铵，水浴加热至70-78℃，搅拌反应1-3h，静置陈化，然后将涤纶无纺布置于烘箱中进行干燥，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，加热至40-45℃，搅拌5-10min进行初步醇解，然后滴加盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布浸入亲水交联剂中，滴加盐酸溶液调节体系pH至3-5，进行交联反应，取出后置于烘箱中进行干燥，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至40-45℃，进行二次醇解反应，取出后送入烘箱中进行干燥处理，即得。
作为优选，所述步骤S1中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.2-0.4。
作为优选，所述步骤S2中静置陈化时间为20-30h。
作为优选，所述步骤S3中氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的5-10wt％。
作为优选，所述步骤S3中戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的1.0-2.5wt％。
作为优选，所述步骤S4中交联反应时间为20-30min。
作为优选，所述步骤S5中二次醇解反应时间为30-50min。
作为优选，所述涤纶无纺布经过预处理的步骤：取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解得到氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，搅拌混合均匀，然后滴加盐酸溶液调节体系pH至2-4，得到混合溶液，将涤纶无纺布浸入混合溶液中，室温下静置陈化，取出涤纶无纺布后进行水洗，干燥，即得。
作为优选，所述氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.3-0.5。
作为优选，所述室温下静置陈化时间为25-35h。
本发明相比现有技术具有以下技术效果：
1.本发明改性制备亲水涤纶无纺布的机理为通过利用聚醋酸乙烯酯为原料，在碱性条件下发生进行初步醇解反应生成负载羟基的长链高分子聚合物，然后使用戊二醛为交联剂，在交联剂的作用下长链高分子聚合物之间发生相互交联反应生成三维网状的高分子交联聚合物包覆在涤纶纤维表面，然后再浸入氢氧化钠的乙醇溶液中进行二次醇解，使长链高分子聚合物中的酯基完全醇解转化为亲水性的羟基基团，从而赋予涤纶无纺布优良的亲水性能，如图1为亲水改性涤纶无纺布微观扫描电镜SEM图，通过图中可以看到在涤纶纤维表面包覆有一层聚合物层。在涤纶无纺布用于过滤膜的基膜材质时，涤纶无纺布基膜长时间在水压的作用下，涤纶无纺布内部纤维表面包覆的三维网状高分子聚合物逐渐从涤纶纤维表面脱离，导致涤纶无纺布的亲水性能下降，亲水持久稳定性能较差。为此，本发明通过多巴胺的氧化自聚合反应，在三维网状高分子交联聚合物层与涤纶无纺布层之间聚合一层聚多巴胺薄膜，多巴胺为一种特殊的生物质，能够在各种有机、无机材料表面氧化自聚形成聚多巴胺，聚多巴胺相比三维网状的高分子交联聚合物与涤纶纤维具有更强的结合作用力，聚多巴薄膜上负载的氨基基团参与到聚醋酸乙烯酯醇解产物之间的交联反应，从而通过化学键作用力将三维网状的高分子交联聚合物与聚多巴胺层键接，两者之间相比普通的粘附作用力具有更强的结合作用力，使三维网状的高分子交联聚合物稳定结合在涤纶无纺布表面。聚多巴胺薄膜虽然相比三维网状高分子交联聚合物与涤纶纤维具有更强的结合作用力，但是在渗透压的驱动压力下，聚多巴胺薄膜自身容易发生破裂，进而导致两者的结合作用力下降，为此本发明在多巴胺氧化自聚过程中利用正硅酸四乙酯的水解反应生成纳米二氧化硅胶体粒子，纳米二氧化硅胶体粒子均匀分散在聚多巴胺薄膜内部，起到对聚多巴胺薄膜增强作用，从而提升聚多巴胺薄膜在水压作用下的抗压作用，避免聚多巴胺薄膜在水压作用下发生破裂导致聚多巴胺薄膜与涤纶纤维的结合作用力下降。
2.本发明对涤纶无纺布进行预处理，以氟钛酸铵为前驱体，在硼酸的作用下经过静置陈化生成纳米粒子沉积在涤纶纤维表面，沉积在涤纶纤维表面的纳米粒子提高了涤纶纤维表面的粗糙度，在多巴胺氧化自聚生成聚多巴胺更容易粘附结合在涤纶纤维表面。另外，涤纶无纺布未经过预处理涤纶纤维表面较为光滑，经过预处理后涤纶纤维表面的粗糙度提高，多巴胺氧化自聚生成的聚多巴胺更紧密的粘附结合在涤纶纤维表面，进一步提高聚多巴胺薄膜与涤纶无纺布的结合作用力。
附图说明
图1为本发明亲水改性涤纶无纺布微观扫描电镜SEM图。
图2为本发明实施例1-4和对比例1-3涤纶无纺布在0.5MPa水压下渗透运行24h后无纺布的静态水接触角条形对比图。
图3为本发明实施例1-4和对比例1-3涤纶无纺布在0.5MPa水压下渗透运行48h后无纺布的静态水接触角条形对比图。
图4为本发明实施例1-4和对比例1-3涤纶无纺布在0.5MPa水压下渗透运行72h后无纺布的静态水接触角条形对比图。
具体实施方式
本发明具体实施例中若非特指所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法如无特别说明均为本领域的常规方法。具体实施例中所使用的涤纶无纺布：厚度5mm，平方米质量70g/m2，山东泰鹏无纺有限公司；聚醋酸乙烯酯：Mn＝30×103，常州万鸿胡化工有限公司。
实施例1
涤纶无纺布预处理：
取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为2.0wt％氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.5，搅拌混合均匀，然后滴加浓度为0.5mol/L盐酸溶液调节体系pH至2，得到混合溶液，将涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入混合溶液中，室温下静置陈化32h，取出涤纶无纺布后进行水洗，置于烘箱中在80℃下干燥3h，即得。
亲水改性涤纶无纺布的制备方法，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制成浓度为5.0wt％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水(50:50(V/V))的溶液中，搅拌溶解得到浓度为3.0wt％正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.35，备用；
S2、将经过预处理的涤纶无纺布按照浴比1:25的比例浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水(质量浓度20％)和过硫酸铵，过硫酸铵添加量为盐酸多巴胺的5.0wt％，氨水添加量为正硅酸四乙酯的10wt％，水浴加热至78℃，搅拌反应2h，静置陈化26h，然后将涤纶无纺布置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到质量浓度为10％的聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的10wt％，加热至40℃，搅拌8min进行初步醇解，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的2.0wt％，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入亲水交联剂中，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节体系pH至5，进行交联反应28min，取出后置于烘箱中在70℃下进行干燥1h，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入质量浓度为15％的氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至45℃，进行二次醇解反应45min，取出后置于烘箱中在60℃下进行干燥处理3h，即得。
实施例2
涤纶无纺布预处理：
取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为2.0wt％氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.3，搅拌混合均匀，然后滴加浓度为0.5mol/L盐酸溶液调节体系pH至4，得到混合溶液，将涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入混合溶液中，室温下静置陈化30h，取出涤纶无纺布后进行水洗，置于烘箱中在80℃下干燥3h，即得。
亲水改性涤纶无纺布的制备方法，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制成浓度为5.0wt％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水(50:50(V/V))的溶液中，搅拌溶解得到浓度为3.0wt％正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.3，备用；
S2、将经过预处理的涤纶无纺布按照浴比1:25的比例浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水(质量浓度20％)和过硫酸铵，过硫酸铵添加量为盐酸多巴胺的5.0wt％，氨水添加量为正硅酸四乙酯的10wt％，水浴加热至70℃，搅拌反应1.5h，静置陈化22h，然后将涤纶无纺布置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到质量浓度为10％的聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的5wt％，加热至45℃，搅拌6min进行初步醇解，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的1.5wt％，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入亲水交联剂中，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节体系pH至3，进行交联反应22min，取出后置于烘箱中在70℃下进行干燥1h，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入质量浓度为15％的氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至40℃，进行二次醇解反应35min，取出后置于烘箱中在60℃下进行干燥处理3h，即得。
实施例3
涤纶无纺布预处理：
取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为2.0wt％氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.4，搅拌混合均匀，然后滴加浓度为0.5mol/L盐酸溶液调节体系pH至3，得到混合溶液，将涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入混合溶液中，室温下静置陈化35h，取出涤纶无纺布后进行水洗，置于烘箱中在80℃下干燥3h，即得。
亲水改性涤纶无纺布的制备方法，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制成浓度为5.0wt％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水(50:50(V/V))的溶液中，搅拌溶解得到浓度为3.0wt％正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.4，备用；
S2、将经过预处理的涤纶无纺布按照浴比1:25的比例浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水(质量浓度20％)和过硫酸铵，过硫酸铵添加量为盐酸多巴胺的5.0wt％，氨水添加量为正硅酸四乙酯的10wt％，水浴加热至75℃，搅拌反应3h，静置陈化30h，然后将涤纶无纺布置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到质量浓度为10％的聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的7wt％，加热至43℃，搅拌10min进行初步醇解，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的2.5wt％，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入亲水交联剂中，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节体系pH至4，进行交联反应30min，取出后置于烘箱中在70℃下进行干燥1h，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入质量浓度为15％的氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至43℃，进行二次醇解反应50min，取出后置于烘箱中在60℃下进行干燥处理3h，即得。
实施例4
涤纶无纺布预处理：
取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解配制成浓度为2.0wt％氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.4，搅拌混合均匀，然后滴加浓度为0.5mol/L盐酸溶液调节体系pH至3，得到混合溶液，将涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入混合溶液中，室温下静置陈化25h，取出涤纶无纺布后进行水洗，置于烘箱中在80℃下干燥3h，即得。
亲水改性涤纶无纺布的制备方法，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制成浓度为5.0wt％的多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水(50:50(V/V))的溶液中，搅拌溶解得到浓度为3.0wt％正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.2，备用；
S2、将经过预处理的涤纶无纺布按照浴比1:25的比例浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水(质量浓度20％)和过硫酸铵，过硫酸铵添加量为盐酸多巴胺的5.0wt％，氨水添加量为正硅酸四乙酯的10wt％，水浴加热至75℃，搅拌反应1h，静置陈化20h，然后将涤纶无纺布置于烘箱中在60℃下进行干燥2h，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到质量浓度为10％的聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的7wt％，加热至43℃，搅拌5min进行初步醇解，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的1.0wt％，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入亲水交联剂中，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节体系pH至4，进行交联反应20min，取出后置于烘箱中在70℃下进行干燥1h，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入质量浓度为15％的氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至43℃，进行二次醇解反应30min，取出后置于烘箱中在60℃下进行干燥处理3h，即得。
对比例1：
对比例1中涤纶无纺布的制备方法包括以下步骤：
S1、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到质量浓度为10％的聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的10wt％，加热至40℃，搅拌8min进行初步醇解，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的2.0wt％，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S2、将涤纶无纺布按照浴比1:30的比例浸入亲水交联剂中，滴加浓度为0.5mol/L的盐酸溶液调节体系pH至5，进行交联反应28min，取出后置于烘箱中在70℃下进行干燥1h，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S3、将初生态亲水涤纶无纺布浸入质量浓度为15％的氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至45℃，进行二次醇解反应45min，取出后置于烘箱中在60℃下进行干燥处理3h，即得。
对比例2：
对比例2中涤纶无纺布的改性方法与实施例1的区别之处在于步骤S1中多巴胺溶液中没有添加正硅酸四乙酯溶液。
对比例3:
对比例3与实施例1的区别之处在于涤纶无纺布没有进行预处理。
性能测试：
将实施例1-4和对比例1-3中涤纶无纺布剪成大小为3cm×1cm大小的试样，然后将试样平贴在载玻片上，粘贴过程中注意要保持试样在水平方向上平整，然后将制好的试样放置在接触角测量仪SDC-200的样品台上，使用夹设在接触角测量仪上的注射装置滴加约5微升的去离子水，然后再电脑显示屏上画线并读取显示的水静态接触角的大小，测试数据结果见下表。
对实施例1-4和对比例1-3中的涤纶无纺布进行过滤亲水耐久性试验，将涤纶无纺布安放在水体过滤装置仪器内部，然后进行纯水过滤渗透实验，调节水体过滤压力在0.5MPa,在压力驱动下分别进行过滤运行24h、48h、72h，过滤运行完毕后取出涤纶无纺布，置于烘箱中在50℃进行烘干，然后剪切制样，送入SDC-200接触角测量仪器中测试涤纶无纺布的水静态接触角大小，测试结果见下表。
Figure BDA0002536262750000081
Figure BDA0002536262750000091
由测试结果可以得到实施例1-4涤纶无纺布和对比例1-3涤纶无纺布在未经过水压运行测试水静态接触角达到35°以下，证明经过改性处理后涤纶无纺布具有良好的亲水性能。但是当涤纶无纺布经过水压运后，通过图2、图3、图4无纺布的静态水接触角条形对比图，实施例1-4和对比例1-3中涤纶无纺布的亲水性能表现出显著性差异，实施例1-4涤纶无纺布经过24h、48h、72h过滤运行试验后，涤纶无纺布的静态接触角升高较少，基本保持不变，证明涤纶无纺布具有优良的亲水持久稳定性能；而对比例1-3中涤纶无纺布在水压0.5MPa下经过24h、48h、72h过滤运行试验后，涤纶无纺布的静态接触角随着水压运行的时间的延长，静态接触角出现明显的上升趋势，涤纶无纺布的亲水性能下降较多，证明涤纶无纺布的亲水持久稳定性能较差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取盐酸多巴胺加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液中搅拌溶解配制多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯加入乙醇和水的溶液中，搅拌溶解得到正硅酸四乙酯溶液，将正硅酸四乙酯溶液加入多巴胺溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，备用；
S2、将涤纶无纺布浸入步骤S1得到的混合溶液中，然后加入氨水和过硫酸铵，水浴加热至70-78℃，搅拌反应1-3h，静置陈化，然后将涤纶无纺布置于烘箱中进行干燥，得到包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布；
S3、将聚醋酸乙烯酯溶解在无水乙醇中得到聚醋酸乙烯酯溶液，向聚醋酸乙烯酯溶液中加入氢氧化钠，加热至40-45℃，搅拌5-10min进行初步醇解，滴加盐酸溶液调节溶液pH呈中性，然后加入戊二醛交联剂，搅拌混合均匀，得到亲水交联剂；
S4、将步骤S2中得到的包覆有聚多巴胺的涤纶无纺布浸入亲水交联剂中，滴加盐酸溶液调节体系pH至3-5，进行交联反应，取出后置于烘箱中进行干燥，得到初生态亲水改性涤纶无纺布；
S5、将初生态亲水涤纶无纺布浸入氢氧化钠的乙醇溶液中，水浴加热至40-45℃，进行二次醇解反应，取出后送入烘箱中进行干燥处理，即得。
2.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中盐酸多巴胺与正硅酸四乙酯的混合质量比为1:0.2-0.4。
3.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中静置陈化时间为20-30h。
4.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中氢氧化钠添加量为聚醋酸乙烯酯的5-10wt%。
5.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中戊二醛交联剂的添加量为聚醋酸乙烯酯质量的1.0-2.5wt%。
6.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中交联反应时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中二次醇解反应时间为30-50min。
8.根据权利要求1所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述涤纶无纺布经过预处理的步骤：取氟钛酸铵加入去离子水中搅拌溶解得到氟钛酸铵溶液，向氟钛酸铵溶液中添加硼酸，搅拌混合均匀，然后滴加盐酸溶液调节体系pH至2-4，得到混合溶液，将涤纶无纺布浸入混合溶液中，室温下静置陈化，取出涤纶无纺布后进行水洗，干燥，即得。
9.根据权利要求8所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述氟钛酸铵与硼酸的质量比为1:0.3-0.5。
10.根据权利要求8所述的一种亲水改性涤纶无纺布的制备方法，其特征在于，所述室温下静置陈化时间为25-35h。
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