CN107964778A - 一种割绒织物后整理方法 - Google Patents
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Abstract
一种割绒织物后整理方法，包括以下步骤：根据需要纺织制备割绒织物，得到待处理割绒材料；用一定剂量的电离辐射照射待处理割绒材料；在保护性气氛中对经过电离辐射照射处理后的割绒材料进行加热，加热过程中维持恒定的压力；对经过处理得到的割绒材料进行冷却处理，冷却处理后的温度高于室温；配制整理液；将经过处理得到的割绒材料浸渍到整理液中进行浸渍，浸渍过程在密闭容器内进行，容器底部设置有超声波振荡发生装置，浸渍过程维持恒定的压力和温度；对经过处理的割绒材料进行刷毛处理；对经过处理的割绒材料进行烘干处理，得到成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种织物的后整理方法，尤其涉及一种割绒织物的功能性后整理方法。
背景技术
随着人们对新型纺织品要求的逐渐提高，作为赋予织物多功能性的最主要途
径，许多研究者将目光聚集在了织物的表面改性。各种表面改性的方法被使用在纺织品上，使纺织品拥有高附加值的优异性能，主要包括不褪色变色、高强度、高模量、导电性、导热性、抗菌性、疏水、超亲水、抗静电、防辐射等。多功能纺织品被不断开发并投放市场，受到了消费者的青睐。
仿生疏水织物也是一大研究热点。其表面具备的防粘、防污、自洁等特殊性能使其拥有广泛的应用前景。仿生疏水织物已被应用在防雨雪服、防污户外服、潜水服、军用警用服装等服装方面，室内装饰布、野营帐篷、工业篷布、农业纺织品甚至医疗卫生纺织品等非服用方面。因此，对人造仿生类疏水性织物的机理及应用研究具有重大的理论和实践意义。
自然界生物中有愈多疏水的例子被广泛的研究并制成仿生疏水材料。这些生物表面大体较粗糙且覆盖有类似油脂蜡质，其与水等液体的接触角可达到150 °以上。荷叶效应及花瓣效应便是其中研究应用最广的两个实例，特殊的微纳二级结构使它们拥有超高的接触角及差异极大的滚动角，从而造成了截然不同的自清洁或强粘附性效果。制备疏水材料的主要方法有溶胶凝胶法、聚合物溶液成膜法、自组装法等，这些方法都主要包括了两个步骤：首先通过物理或化学方法在材料表面构建粗糙的微纳二级结构，其次将低表面能的物质处理到材料表面。分析影响表面润湿性的主要因素可得，增加材料表面粗糙度或降低其表面能可以有效地增强其疏水性。而材料表面特殊的纳米级结构也是使材料达到疏水状态的关键因素。疏水材料已被广泛的研究并在民用、工业用、军用等方面成为重要的功能性材料。如应用在民用纺织品上，可以制成具有防污防水效果的户外服、雨衣等；应用在户外玻璃或室外天线方面，可以防止灰尘及雨雪的堆积；应用在能源输送管道等方面，可以有效防止堵塞减少消耗；应用在赛艇、轮船、潜水艇等接触水的外壳上，不仅可以减小水对因摩擦而其产生的阻力提高速度，还能同时达到防污防腐的效果。由于具有疏水性的材料需要具备高粗糙度和低表面能这两个要求，纳米铜也被报道用于疏水领域，例如疏水纳米铜带层。有研究者也尝试将亲水性聚多巴胺按一定的规律排列在疏水性材料表面而形成特殊的亲疏水界面。在日常生活及生产中，有许多纺织品特别是合成纤维在使用过程中容易产生
静电积聚。许多合成纤维由于其分子链中的极性基团很少，亲水性差，容易产生和积聚电荷且难以消散。静电的存在使纺织品易起毛起球、积累灰尘污渍、影响穿着舒适度。在一些工业生产中工作人员的操作服上若出现静电现象，不仅可能影响正常的生产过程，更有甚者还会诱发事故造成生命财产损失。目前，最常用且最有效的方法是在纺织品表面整理上抗静电剂来降低其表面电阻率，故抗静电剂的开发和应用研究也成为织物表面功能改性的重要课题之一。
防止静电产生的方法主要有两个方面，一是尽量减少摩擦防止静电产生，而是增加局部导电率消耗电荷防止静电积累。消耗电荷的主要方法如下：一是赋予良导体物质或介电常数大的物质进行织物表面整理，研究纳米铜颗粒应用在织物上可达到良好的抗静电及抗菌性能；二是赋予亲水性乃至吸湿性化合物，作用机理为提高织物回潮率降低绝缘性加速静电泄漏，采用甘油单硬脂酸酯对材料进行处理并很好的改善了材料的润湿性和表面的抗静电性；三是采用导电纤维与普通纤维交织，织物的抗静电性强且耐久，但通过此方法制备的织物价格十分高昂，将碳纳米管分散在抗静电剂中并与合纤进行混纺，将碳纳米管作为抗静电剂载体赋予了合纤优良的抗静电性能。
作为一种新型的纤维改性和织物整理方法，等离子体处理技术具有低成本、对环境破坏小、处理方便、有显著效果等优点。等离子体被称为物质的第四态，和固体、液体或气体一样，是物质的一种状态。要想获得等离子体状态，只要将足够多的能量施加到气体上，使之离子化即可。等离子体由包括光子、自由基和激发态或亚稳态的分子的中性粒子和包括离子和自由电子带电粒子集合而成。利用该处理技术处理织物时，在织物表面发生了大量的化学反应和物理作用，各个活性物种与表面分子相互不停地撞击，在织物表面产生了清洁、刻蚀、化学改性及聚合作用。因此，等离子体处理技术被应用在天然纤维以及合成纤维中，使之产生良好的效果，故也能够改善合成纤维吸湿性差、抗静电性弱等缺点。
但是等离子体处理技术需要设置专门的等离子体发射器和相应的控制设备，会导致不太容易实施，而且等离子体也不易于获得。电离辐照同样可以起到活化材料表面的作用，适宜于对纺织品材料进行处理。但是目前的处理大多都是单一功能的整理，不具有多功能复合效应，因此，需要开发一种新型的活化材料表面的多功能整理技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种割绒织物的后整理方法，经过该后整理，使得割绒织物具有去污、防静电、光敏致色的特点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种割绒织物后整理方法，包括以下步骤：
1）根据需要纺织制备割绒织物，得到待处理割绒材料；
2）用一定剂量的电离辐射照射待处理割绒材料；对割绒织物进行电离辐射，可以提高割绒材料中的游离基水平，使得材料的表面得到活化，提高其与整理液中有效整理剂成分的亲和性和结合效率，提高整理的效率，并改善整理的效果。
3）在保护性气氛中对经过电离辐射照射处理后的割绒材料进行加热，加热过程中维持恒定的压力；
4）对经过步骤3）处理得到的割绒材料进行冷却处理，冷却处理后的温度高于室温；
5）配制整理液；
6）将经过步骤4）处理得到的割绒材料浸渍到整理液中进行浸渍，浸渍过程在密闭容器内进行，容器底部设置有超声波振荡发生装置，浸渍过程维持恒定的压力和温度；容器底部设置有超声波振荡发生装置持续发出高频超声波，使得整理液中的有效整理剂成分可以均匀、快速第沉积到割绒织物的绒毛以及基布表面，提高整理速率。
7）对经过步骤6）处理的割绒材料进行刷毛处理；
8）对经过步骤7）处理的割绒材料进行烘干处理，得到成品。
进一步地，步骤1）中所述的割绒织物为采用双剑杆织机制备得到的割绒织物。
进一步地，步骤2）中所述的电离辐射为重带电粒子辐射、电子流辐射或电磁辐射中的一种；具体可以通过以下手段提供辐射，重带电粒子，例如α粒子、氧粒子或质子；电子，例如在β衰变或电子束加速器中产生的电子；或者电磁辐射，例如γ射线、X射线或紫外线。不同形式的辐射通过辐射的能量所确定的特定相互作用将材料离子化。辐射可以是基本粒子的粒子束的形式，例如电子、质子、α粒子等。在一些实施方案中，粒子束具有足以穿透被照射材料的截面的能量。在使用电子的实施方案中，电子可以具有例如0.5c至99.9c的速度。较重的粒子，例如质子，通常具有小于0.5c的速度。因为较重的粒子通常具有较低的速度，因此通常比电子束需要较少的防护。
进一步地，所述电磁辐射为γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波或无线电波中的一种。
重带电粒子主要通过库仑散射将物质离子化；此外，这些相互作用产生可以进一步将物质离子化的高能电子。α粒子与氦原子核相同并且通过多种放射性原子核的α衰变产生，所述放射性原子核为例如铋、钋、砹、氡、钫、镭、多种锕系元素例如锕、钍、铀、镎、锔、锎、镅和钚的同位素。电子通过电子速度的变化产生的轫致辐射和库仑散射而相互作用。电子可以通过发生β衰变的放射性原子核产生，所述放射性原子核例如为碘、铯、锝和铱的同位素。或者，电子枪可以通过热离子发射而用作电子源。 电磁辐射通过三种过程相互作用：光电吸收、康普顿散射和电子偶生成。主要的相互作用由入射辐射的能量和材料的原子序数决定。对纤维材料中吸收的辐射有贡献的相互作用之和可以通过质量吸收系数表示。电磁辐射细分为γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波或无线电波，这取决于它们的波长。
进一步地，所述电磁辐射具有大于1.5Mrad/秒的照射速率；较高的辐射速率可以保证后整理工艺的顺利进行和较高的改性速率，但是过高的辐射速率也会带来一些负面影响，比如过大的功耗以及有害的辐射剂量，看了根据实际情况的需要选择合适的辐射速率，但是其必要保证可以穿透割绒织物的厚度方向。
进一步地，所述步骤5）中的整理液中包括聚醚磷酸盐表面活性剂、抗静电剂和光致变色材料以及相应的溶剂。
进一步地，所述聚醚磷酸盐表面活性剂为两性表面活性剂；所述抗静电剂为选自阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂、非离子型抗静电剂、改性的碳纳米管、改性的石墨烯、聚醚和聚酰胺的共聚物、金属粉以及改性的导电石墨中的一种或几种；所述光致变色材料为盐酸荧光粉或二噻吩乙烯。抗静电剂的选择没有统一标准和规格，可以根据需要选择；光致变色材料可以使割绒织物在昏暗的条件先可以显示出光，起到指示或者警示的作用，避免意外事故的发生。
进一步地，所述步骤3）中冷却处理后的温度为40-60℃；步骤6）中浸渍时间为100-300min，浸渍过程中维持温度40-60℃、压力为3-5个大气压；步骤7）中的刷毛处理在刷毛机上进行带水刷毛处理，刷毛处理时带水率为100-200%；步骤6）中超声波振荡发生装置的振动频率为100-350MHZ。
本发明的有益效果为：本发明使用的整理液中的整理剂为聚醚磷酸盐表面活性剂、抗静电剂和光致变色材料，其中，聚醚磷酸盐表面活性剂具有防污去污的效果，抗静电剂具有抗静电同时也具有防污去污的效果，光致变色材料具有在昏暗环境下发光的效果，使得割绒材料作为地毯或者户外衣物使用时可以在昏暗处发光，给使用者以提示或警示，避免意外的发生。在经整理前，先对割绒织物进行电离辐射处理，使得割绒材料的表面得以活化或者离子化，进而可以更容易地与整理液中的有效整理剂正分相互结合或者接枝，增加后整理的效果和效率。后整理的浸渍过程是在恒定的压力和温度条件下进行，而且还有超声波振荡，振荡的整理液更利于整理剂有效成分在割绒织物上的沉积，而且其沉积更为均匀和规则。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。
具体实施方式一
一种割绒织物后整理方法，包括以下步骤：
1）根据需要纺织制备割绒织物，采用双剑杆织机制备得到的割绒织物，得到待处理割绒材料；
2）用辐射速率为1.5Mrad/秒的紫外线辐射照射待处理割绒材料；
3）在氮气保护性气氛中对经过电离辐射照射处理后的割绒材料进行加热，加热温度为80℃，加热过程中维持恒定的压力2个大气压；
4）对经过步骤3）处理得到的割绒材料进行冷却处理，冷却处理后的温度40℃；
5）配制整理液，整理液中包括15%的聚醚磷酸盐表面活性剂、10%的阴离子抗静电剂和5%的盐酸荧光粉以及适量的溶剂；
6）将经过步骤4）处理得到的割绒材料浸渍到整理液中进行浸渍，浸渍过程在密闭容器内进行，浸渍时间100min，容器底部设置有超声波振荡发生装置，超声波振荡发生装置的振动频率为100MHZ，浸渍过程中维持温度40℃、压力为3个大气压；
7）对经过步骤6）处理的割绒材料进行刷毛处理，在刷毛机上进行带水刷毛处理，刷毛处理时带水率为100%；
8）对经过步骤7）处理的割绒材料进行烘干处理，得到成品。
具体实施方式二
一种割绒织物后整理方法，包括以下步骤：
1）根据需要纺织制备割绒织物，采用双剑杆织机制备得到的割绒织物，得到待处理割绒材料；
2）用辐射速率为2Mrad/秒的紫外线辐射照射待处理割绒材料；
3）在氮气保护性气氛中对经过电离辐射照射处理后的割绒材料进行加热，加热温度为85℃，加热过程中维持恒定的压力2.5个大气压；
4）对经过步骤3）处理得到的割绒材料进行冷却处理，冷却处理后的温度60℃；
5）配制整理液，整理液中包括15%的聚醚磷酸盐表面活性剂、10%的阳离子抗静电剂和5%的二噻吩乙烯以及适量的溶剂；
6）将经过步骤4）处理得到的割绒材料浸渍到整理液中进行浸渍，浸渍过程在密闭容器内进行，浸渍时间300min，容器底部设置有超声波振荡发生装置，超声波振荡发生装置的振动频率为350MHZ，浸渍过程中维持温度60℃、压力为5个大气压；
7）对经过步骤6）处理的割绒材料进行刷毛处理，在刷毛机上进行带水刷毛处理，刷毛处理时带水率为200%；
8）对经过步骤7）处理的割绒材料进行烘干处理，得到成品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种割绒织物后整理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）根据需要纺织制备割绒织物，得到待处理割绒材料；
2）用一定剂量的电离辐射照射待处理割绒材料；
3）在保护性气氛中对经过电离辐射照射处理后的割绒材料进行加热，加热过程中维持恒定的压力；
4）对经过步骤3）处理得到的割绒材料进行冷却处理，冷却处理后的温度高于室温；
5）配制整理液；
6）将经过步骤4）处理得到的割绒材料浸渍到整理液中进行浸渍，浸渍过程在密闭容器内进行，容器底部设置有超声波振荡发生装置，浸渍过程维持恒定的压力和温度；
7）对经过步骤6）处理的割绒材料进行刷毛处理；
8）对经过步骤7）处理的割绒材料进行烘干处理，得到成品。
2.根据权利要求1所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，步骤1）中所述的割绒织物为采用双剑杆织机制备得到的割绒织物。
3.根据权利要求1所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，步骤2）中所述的电离辐射为重带电粒子辐射、电子流辐射或电磁辐射中的一种。
4.根据权利要求3所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，所述电磁辐射为γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波或无线电波中的一种。
5.根据权利要求4所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，所述电磁辐射具有大于1.5Mrad/秒的照射速率。
6.根据权利要求1所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，所述步骤5）中的整理液中包括聚醚磷酸盐表面活性剂、抗静电剂和光致变色材料以及相应的溶剂。
7.根据权利要求6所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，所述聚醚磷酸盐表面活性剂为两性表面活性剂；所述抗静电剂为选自阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂、非离子型抗静电剂、改性的碳纳米管、改性的石墨烯、聚醚和聚酰胺的共聚物、金属粉以及改性的导电石墨中的一种或几种；所述光致变色材料为盐酸荧光粉或二噻吩乙烯。
8.根据权利要求1所述的割绒织物后整理方法，其特征在于，所述步骤3）中冷却处理后的温度为40-60℃；步骤6）中浸渍时间为100-300min，浸渍过程中维持温度40-60℃、压力为3-5个大气压；步骤7）中的刷毛处理在刷毛机上进行带水刷毛处理，刷毛处理时带水率为100-200%；步骤6）中超声波振荡发生装置的振动频率为100-350MHZ。
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