CN107700222A - 一种棉织物的疏水改性方法 - Google Patents

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Abstract

一种棉织物的疏水改性方法，其步骤如下：(1)先将戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯试剂与液态脂肪酶混合均匀，得到反应试剂与脂肪酶的混合液；所述的脂肪酶含量为试剂的30％‑60％；(2)将混合液均匀点涂到棉织物上，将得到的织物置于恒温水浴锅内，进行疏水改性处理；(3)将处理后的织物取出，用三氯甲烷溶液洗涤若干次，洗去剩余的反应试剂与酶，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。本发明通过脂肪酶催化两种双酯类单体发生聚合反应，对棉织物进行疏水整理，既可以对棉织物的疏水性进行改善，也不会对环境造成污染，同时也不会影响织物的物理机械性能。是一种全新的、生物的、绿色的、环境友好型的棉织物疏水整理新手段。

Description

一种棉织物的疏水改性方法
技术领域
本发明涉及纺织材料的改性整理技术，具体为一种棉织物的疏水改性方法。
背景技术
脂肪酶(lipase E.C.3.1.1.3)亦称酰基甘油水解酶，是一种酯键水解酶。脂肪酶除了能够催化甘油酯类化合物的水解和合成之外,还可以用于催化酯交换反应、聚合物的合成等。作为一种生物催化剂，脂肪酶具有作用条件温和、高选择性和高特异性、使用安全且能循环利用、环境友好的特点。
目前，对织物的疏水改性多利用含氟或含硅化合物，在织物表面形成低表面能物质。但是，这些化合物本身具有安全性问题，制备化合物的生产过程中也会产生具有一定毒性的副产物，这种方法不符合目前生态纺织、绿色发展的趋势，且对织物的物理机械性能会造成一定影响。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种棉织物的疏水改性方法，以解决现有技术的上述存在的问题。该方法通过脂肪酶催化戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯单体在织物表面聚合形成长链脂肪酸，对棉织物进行疏水改性，生产过程中没有含氟、含硅化合物参与，也没有毒性副产物生成，对织物的物理机械性能也没有影响，是一种全新的、生物的、环境友好型的棉织物疏水整理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种棉织物的疏水改性方法，其步骤如下：
(1)先将戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯试剂与液态脂肪酶混合均匀，得到反应试剂与脂肪酶的混合液；所述的脂肪酶含量为试剂的30％-60％(v/v)；
(2)将混合液均匀点涂到棉织物上，将得到的织物置于恒温水浴锅内，进行疏水改性处理；
(3)将处理后的织物取出，用三氯甲烷溶液洗涤若干次，洗去剩余的反应试剂与酶，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。
步骤(1)中，所述的戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯试剂摩尔比为范围1:2-2:1，试剂量按照总质量为织物质量的150％-220％(mg/mg)投放。
步骤(2)中，所述的恒温水浴锅的温度控制在30-60℃，疏水改性处理时间控制在5-9h。
步骤(3)中，织物疏水改性处理结束后，使用三氯甲烷溶液洗涤三遍织物。
本发明方法的关键工艺在于利用脂肪酶催化戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯单体聚合来代替传统疏水整理方法，先将试剂与酶混合均匀后再对织物进行疏水整理。本发明方法的另一关键工艺是所述的疏水改性处理工艺，疏水改性处理的温度控制在30-60℃，时间控制在5-9h。
所述的脂肪酶催化棉织物疏水改性处理工艺原理是：脂肪酶是一种酯键水解酶，在无水环境下，还可以催化酯交换反应，用于聚合物的合成。通过脂肪酶催化戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯单体在织物表面聚合形成长链脂肪酸，从而使织物获得疏水性。
本发明方法适合于处理棉织物。本发明中的液态脂肪酶的来源种类不限。
本发明的有益效果是：通过脂肪酶催化两种双酯类单体发生聚合反应，对棉织物进行疏水整理，既可以对棉织物的疏水性进行改善，也不会对环境造成污染，同时也不会影响织物的物理机械性能。通过脂肪酶对棉织物进行疏水改性是一种全新的、生物的、绿色的、环境友好型的棉织物疏水整理新手段。
附图说明
图1为本发明棉织物疏水改性方法处理后的棉织物与水的静态接触角测试图片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于进一步说明本发明的技术方案，不限制本发明权利要求。
实施例1
量取531μL戊二酸二乙酯，444μL丙二醇二乙酸酯，两种试剂摩尔比为1：1，再量取439μL液态脂肪酶(lipase from Thermomyces lanuginosus)，将三种液体混合均匀；称取0.5g纯棉织物，将试剂与脂肪酶的混合液均匀点涂到织物上，再将织物放入温度为45℃的恒温水浴锅中，并以60r/min的速度震荡，进行疏水处理，7h后取出织物；使用三氯甲烷溶液对进行疏水处理后的织物洗涤三次，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。
如图1所示，对经过上述方法处理的棉织物进行与水的静态接触角测量，经检测，五次测量后平均静态接触角为126.48°。
实施例2
量取531μL戊二酸二乙酯，444μL丙二醇二乙酸酯，两种试剂摩尔比为1：1，再量取390μL液态脂肪酶(lipase from Thermomyces lanuginosus)，将三种液体混合均匀；称取0.5g纯棉织物，将试剂与脂肪酶的混合液均匀点涂到织物上，再将织物放入温度为50℃的恒温水浴锅中，并以50r/min的速度震荡，进行疏水处理，8h后取出织物；使用三氯甲烷溶液对进行疏水处理后的织物洗涤三次，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。
如图1所示，对经过上述方法处理的棉织物进行与水的静态接触角测量，经检测，五次测量后平均静态接触角为124.12°。
实施例3
量取531μL戊二酸二乙酯，444μL丙二醇二乙酸酯，两种试剂摩尔比为1：1，再量取488μL液态脂肪酶(lipase from Thermomyces lanuginosus)，将三种液体混合均匀；称取0.5g纯棉织物，将试剂与脂肪酶的混合液均匀点涂到织物上，再将织物放入温度为60℃的恒温水浴锅中，并以70r/min的速度震荡，进行疏水处理，9h后取出织物；使用三氯甲烷溶液对进行疏水处理后的织物洗涤三次，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。
如图1所示，对经过上述方法处理的棉织物进行与水的静态接触角测量，经检测，五次测量后平均静态接触角为121.75°。
由此可见，脂肪酶可以催化戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯单体在织物表面聚合形成长链脂肪酸，从而使棉织物获得疏水性。这种方法既可以对棉织物的疏水性进行改善，也不会对环境造成污染，同时也不会影响织物的物理机械性能。通过脂肪酶对棉织物进行疏水改性是一种全新的、生物的、绿色的、环境友好型的棉织物疏水整理新手段。
以上所述仅仅是本发明的优选技术方案。应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种棉织物的疏水改性方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)先将戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯试剂与液态脂肪酶混合均匀，得到反应试剂与脂肪酶的混合液；所述的脂肪酶含量为试剂的30％-60％；
(2)将混合液均匀点涂到棉织物上，将得到的织物置于恒温水浴锅内，进行疏水改性处理；
(3)将处理后的织物取出，用三氯甲烷溶液洗涤若干次，洗去剩余的反应试剂与酶，自然晾干后即得到具有疏水性能的棉织物。
2.根据权利要求1所述的一种棉织物的疏水改性方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的戊二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯试剂摩尔比为范围1:2-2:1，试剂量按照总质量为织物质量的150％-220％投放。
3.根据权利要求1所述的一种棉织物的疏水改性方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的恒温水浴锅的温度控制在30-60℃，疏水改性处理时间控制在5-9h。
4.根据权利要求1所述的一种棉织物的疏水改性方法，其特征在于：步骤(3)中，织物疏水改性处理结束后，使用三氯甲烷溶液洗涤三遍织物。
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