CN102587129A - 一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，即先采用胺解和/或碱解处理工艺使涤纶纤维表面粗糙化，然后将纳米粉体和拒水拒油整理剂通过后整理的方法施加到织物上，使纤维表面粗糙结构达到纳米级水平，赋予涤纶织物拒水、防油污性能。本发明制备的仿生超疏水防污涤纶织物可广泛用于高档服装面料、家居装饰等，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能涤纶织物的制备方法，特别是一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法。
背景技术
随着社会的进步，消费理念的变化，“回归自然”逐渐成为人们追求的主题。基于仿生的思路，从生物体的特殊结构和性能获得启发，设计和制备仿生纺织品，使其产生令人惊讶、耳目一新的功能已成为现代纺织研究的重要内容之一。
荷叶叶面呈现出极强的拒水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，水珠的滚动把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的"荷叶效应"。
“荷叶效应”能够在理论上突破常规的拒水材料研制思路，将降低材料的表面能和产生微观结构的粗糙度结合起来，使材料表面具有良好的拒水防污功能。利用“荷叶效应”，开发仿生超疏水防污面料符合广大消费者的需求。
有鉴于此，本发明人结合从事涤纶织物领域研究工作多年的经验，对上述技术启示进行长期研究，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，方法简单、成本低廉，具有较佳的拒水、防污性能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，包括以下步骤：（1）通过胺解和/或碱解处理工艺，使涤纶织物纤维表面粗糙化；（2）利用后整理工艺将纳米粉体和拒水拒油剂施加到上述织物上，使织物纤维表面粗糙结构达到纳米级水平。
进一步，所述胺解和/或碱解处理工艺处方为：胺剂用量5-15g/L，碱剂用量4-10 g/L，浴比1：50；工艺条件为：将涤纶织物在5-15g/L胺剂和/或4-10 g/L碱剂、浴比1：50的处理液中70-90℃下处理20-40分钟，清水洗净。从而工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙化，更易于后续工艺整理。
进一步，所述胺解和/或碱解处理工艺中，所用胺剂为甲胺或乙二胺，所用碱剂为氢氧化钠。从而工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙化，更易于后续工艺整理。
进一步，所述胺解和/或碱解处理工艺中，织物在浴比1：50的处理液中工艺条件为80℃下处理30分钟。从而工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙化，更易于后续工艺整理。
进一步，所述胺解和/或碱解处理工艺中，还包括对清水洗净后的涤纶织物进行烘干的步骤。从而工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙化，更易于后续工艺整理。
进一步，所述后整理工艺处方为：有机氟整理剂15-40g/L，硅烷偶联剂2-4g/L，纳米粉体5-10g/L；工艺流程和工艺条件为：浸轧整理液(轧余率70％-80％)→烘干（70-90℃，2-8分钟）→焙烘（170-180℃，2-4分钟）。从而使工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙结构达到纳米级水平，粗糙化程度更佳，且具有较佳的拒水、防污性能。
进一步，所用硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-B92、硅烷偶联剂KH-570或硅烷偶联剂KH-550。从而使工艺成本更加低廉，且拒水、防污效果更好。
进一步，所用纳米粉体为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米氧化锌。从而使工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙结构达到纳米级水平，粗糙化程度更佳，且具有较佳的拒水、防污性能。
进一步，所述后整理工艺中烘干条件为80℃、5分钟，焙烘条件为180℃、3分钟。从而使工艺成本更加低廉，且使涤纶织物表面粗糙结构达到纳米级水平，粗糙化程度更佳，且具有较佳的拒水、防污性能。
本发明属轻化工领域，涉及一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法。具体地说是一种利用“荷叶效应”的仿生原理，先对涤纶织物进行胺解和/或碱解处理，使其表面粗糙化，再将纳米粉体和拒水拒油整理剂施加在织物上，制备仿生超疏水防污涤纶织物。
本发明的仿生超疏水防污涤纶织物，与普通涤纶织物相比，主要具有以下优点：
（1）本发明制备的涤纶织物具有拒水、拒油的超双疏功能。其中：拒水效果可达9级，拒油效果可达6级以上。
（2）面料具有对水、油等液体“不沾”的超双疏性能，既节省了清洁花费的费用、人力、时间，也减少了洗涤剂对环境的污染。
（3）本发明的超疏水防污涤纶织物，可广泛应用于高档服装面料、家居装饰等，具有广阔的市场应用前景。
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1：
将涤纶织物在15g/L甲胺，浴比1：50的处理液中80℃处理30分钟，再清水洗净，自然烘干，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂30g/L，硅烷偶联剂KH-570 2g/L，纳米二氧化钛5g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率80％)→烘干（80℃，5分钟）→焙烘（180℃，3分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表1所示。
表1整理前后涤纶织物的拒水拒油性能。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 处理前 | 0 | 0 |
| 处理后 | 9 | 7 |
实施例2：
将涤纶织物在5g/L氢氧化钠、5g/L乙二胺，浴比1：50的处理液中70℃处理40分钟，再清水洗净，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂25g/L，硅烷偶联剂KH-550 4g/L，纳米二氧化硅6g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率70％)→烘干（70℃，8分钟）→焙烘（180℃，4分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表2所示。
表2、织物的拒水、拒油性能测试表。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 整理前 | 0 | 0 |
| 整理后 | 9 | 6 |
实施例3：
将涤纶织物在10g/L氢氧化钠，浴比1：50的处理液中90℃处理20分钟，再清水洗净，烘干，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂35g/L，硅烷偶联剂KH-B92 3g/L，纳米二氧化钛8g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率75％)→烘干（90℃，2分钟）→焙烘（170℃，4分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表3所示。
表3整理前后涤纶织物的拒水拒油性能。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 处理前 | 0 | 0 |
| 处理后 | 9 | 7 |
实施例4：
将涤纶织物在5g/L甲胺，浴比1：50的处理液中85℃处理25分钟，再清水洗净，烘干，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂20g/L，硅烷偶联剂KH-550 2g/L，纳米氧化锌7g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率75％)→烘干（85℃，5分钟）→焙烘（170℃，4分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表4所示。
表4整理前后涤纶织物的拒水拒油性能。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 处理前 | 0 | 0 |
| 处理后 | 9 | 6 |
实施例5：
将涤纶织物在4g/L氢氧化钠，浴比1：50的处理液中80℃处理30分钟，再清水洗净，烘干，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂15g/L，硅烷偶联剂KH-550 3g/L，纳米二氧化硅6g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率80％)→烘干（80℃，5分钟）→焙烘（180℃，2分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表5所示。
表5整理前后涤纶织物的拒水拒油性能。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 处理前 | 0 | 0 |
| 处理后 | 9 | 6 |
实施例6：
将涤纶织物在10g/L甲胺和7g/L氢氧化钠，浴比1：50的处理液中80℃处理30分钟，再清水洗净，烘干，然后通过后整理工艺将纳米粉体和有机氟整理剂施加到织物上。后整理工艺处方为：有机氟整理剂40g/L，硅烷偶联剂KH-550 2g/L，纳米二氧化钛6g/L。工艺流程：浸轧整理液(轧余率80％)→烘干（80℃，5分钟）→焙烘（180℃，3分钟）。然后检测织物的拒水拒油性能，结果如表6所示。
表6整理前后涤纶织物的拒水拒油性能。
| 样品 | 拒水级别 | 拒油级别 |
| 处理前 | 0 | 0 |
| 处理后 | 9 | 8 |
本发明是利用“荷叶效应”原理，通过研究荷叶表面疏水、防污原理可知，欲开发具有超疏水、防污功能的纺织品，必须满足两个条件：（1）应使纤维表面具有疏水性能；（2）应使纺织品具有粗糙的表面，粗糙结构应达到微米、纳米级水平。本发明采用胺解和/或碱解处理使涤纶纤维表面粗糙化，并将纳米粉体和拒水拒油整理剂施加到织物上，使纤维表面粗糙结构达到纳米级水平，同时使纤维表面具有疏水防污性能，从而开发出仿生超疏水防油污涤纶织物。本技术方案方法简单、工艺成本低廉，具有较佳的拒水、防污性能。
在本发明中使用的所有原材料等除特殊说明外，均是常规使用的，可以从市场购得；所使用的设备除特殊说明外，均是常规设备，可以从市场购得；所使用的工艺方法，如未做特别说明，均是指常规工艺方法，此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (9)
1.一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）通过胺解和/或碱解处理工艺，使涤纶织物纤维表面粗糙化；（2）利用后整理工艺将纳米粉体和拒水拒油剂施加到上述织物上，使织物纤维表面粗糙结构达到纳米级水平。
2.如权利要求1所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述胺解和/或碱解处理工艺处方为：胺剂用量5-15g/L，碱剂用量4-10 g/L，浴比1：50；工艺条件为：将涤纶织物在5-15g/L胺剂和/或4-10 g/L碱剂、浴比1：50的处理液中70-90℃下处理20-40分钟，清水洗净。
3.如权利要求2所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述胺解和/或碱解处理工艺中，所用胺剂为甲胺或乙二胺，所用碱剂为氢氧化钠。
4.如权利要求3所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述胺解和/或碱解处理工艺中，织物在浴比1：50的处理液中工艺条件为80℃下处理30分钟。
5.如权利要求4所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述胺解和/或碱解处理工艺中，还包括对清水洗净后的涤纶织物进行烘干的步骤。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述后整理工艺处方为：有机氟整理剂15-40g/L，硅烷偶联剂2-4g/L，纳米粉体5-10g/L；工艺流程和工艺条件为：浸轧整理液(轧余率70％-80％)→烘干（70-90℃，2-8分钟）→焙烘（170-180℃，2-4分钟）。
7.如权利要求6所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所用硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-B92、硅烷偶联剂KH-570或硅烷偶联剂KH-550。
8.如权利要求7所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所用纳米粉体为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米氧化锌。
9.如权利要求8所述的一种仿生超疏水防污涤纶织物的制备方法，其特征在于：所述后整理工艺中烘干条件为80℃、5分钟，焙烘条件为180℃、3分钟。
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