專利名稱：一種超疏水滌綸紡織品的制備方法
一種超疏水滌綸紡織品的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種功能紡織品的制備方法，特別涉及一種超疏水滌綸紡織品的制備方法。
背景技術：
超疏水紡織品具有特殊的潤濕性，即水滴在織物表面的接觸角大于150°，并在其表面易于滾動。水滴在滾動過程中會將表面上沾有的污物一同帶走，這就是所謂的“荷葉自清潔效應”。同時超疏水性能使得產品實現“雨后不濕，隨時收放”，還避免了水對纖維基質·的浸潰降解老化從而延長織物的使用壽命。超疏水紡織品在工業生產、醫療、軍用產品及日常生活中具有有廣泛的應用。制備超疏水表面的關鍵技術有兩點(I)在表面構筑微納粗糖結構，即提聞表面的粗糙度；(2)然后對其進行低表面能處理。目前，在織物表面構筑微納粗糙結構的方法主要有溶膠-凝膠法(中國專利CN 102277720A)、納米顆粒構筑法(中國專利CN102321974A)、纖維表面原位生長納米結構法(中國專利CN101748596A)等。以上在織物表面構筑微納粗糙結構的方法都是在纖維上引入非纖維本體的其它材料。這些材料大都數是無機納米顆粒，與纖維的親和力差，因此制備的超疏水織物的持久性不好。另外，在對基材進行低表面能處理時，大多數方法需要采用溶劑溶解低表面能物質，這一方面造成溶劑污染，另一方面低表面能物質只在纖維表面發生結合，因而不耐摩擦，超疏水性能持久性不好。

發明內容
本發明所解決的技術問題是提供一種具有持久超疏水性能的超疏水滌綸紡織品的制備方法，以提高紡織品的附加值和實用性，擴展其應用范圍。為達到上述目的，本發明提供了一種超疏水滌綸紡織品的制備方法，其技術方案是首先用堿處理滌綸織物，使纖維表面被堿刻蝕產生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度，然后直接采用低表面能物質處理滌綸織物。所述的用堿處理滌綸織物的步驟為首先將滌綸織物在溫水中潤濕，再將織物浸入到浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為2-30g/L，促進劑1227濃度為0. 5_4g/L的整理液中，然后在90°C下加熱50min，取出織物，用去離子水充分洗滌后烘干得到堿處理后的織物；所述的低表面能物質的分子結構中一端含有長鏈脂肪烴基或分子的外層連續的_CH3、-CH2-, -CF3> -CF2-非極性基團，另一端為含硅極性基團。所述的低表面能物質有長鏈烷基硅烷或長鏈氟化烷基硅烷、長鏈烷基硅氧烷或長鏈氟化烷基硅氧烷、長鏈烷基氯硅烷或長鏈氟代烷基氯硅烷以及它們的混合物。所述的低表面能物質為十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷；所述的直接用低表面能物質處理滌綸織物是指在采用低表面能物質處理滌綸織物時不加入任何溶劑；所述的用低表面能物質處理滌綸織物的步驟為在沒有溶劑存在的條件下，將滌綸織物放入染缸中，加入對織物重0. 59^30%的低表面能物質，密封，在8(Tl50°C下處理0. 5 2h。取出織物，在150 70°C下烘0. 5 2h。按本發明的制備方法制成的超疏水滌綸紡織品，與水滴的靜態接觸角大于150°。本發明利用紡織品本身微米級粗糙性，用堿處理滌綸織物，使微米級纖維表面被堿刻蝕產生凹凸不平的坑穴，在纖維表面形成納米級粗糙度，從而使織物形成微納結構粗糙表面。堿處理后的滌綸織物，其表面含有大量的羧基和羥基，還有利于低表面能物質與纖維表面形成化學結合。另外，在本發明中使用低表面能物質處理滌綸織物時，對容器進行密閉加熱，由于加熱溫度超過滌綸的玻璃化轉變溫度，纖維分子鏈段運動會產生空穴，因此低表面能物質分子可滲透進入纖維內部(從附圖I中的纖維橫截面上的F和Si元素的分布可以看出)，使制備的超疏水滌綸紡織品的超疏水性具有很好的持久性。

圖I是由本發明方法制備的超疏水滌綸纖維橫截面的掃描圖；圖2是本發明圖I中滌綸中的C元素分布圖；圖3是本發明圖I中滌綸中的0元素分布圖；圖4是本發明圖I中滌綸中的F元素分布圖；圖5是本發明圖I中滌綸中的Si元素分布圖。
具體實施例方式本發明提供了一種超疏水滌綸紡織品的制備方法，其技術方案是首先用堿處理滌綸織物，使纖維表面被堿刻蝕產生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度，然后直接采用低表面能物質處理滌綸織物。所述的用堿處理滌綸織物的方法為整理液處方氫氧化鈉2 30g/L促進劑1227 0. 5 4g/L浴比40:1所述浴比為水與織物的質量比。首先將滌綸織物在溫水中潤濕，再將織物浸入到配制好的整理液中，然后在90°C下加熱50min，取出織物，用去離子水充分洗滌后烘干得到堿處理后的織物。所述的低表面能物質的分子結構中一端含有長鏈脂肪烴基或分子的外層連續的-CH3、-CH2-、-CF3、-CF2-非極性基團，另一端為含硅極性基團。常用的低表面能物質有長鏈烷基硅烷或長鏈氟化烷基硅烷、長鏈烷基硅氧烷或長鏈氟化烷基硅氧烷、長鏈烷基氯硅 烷或長鏈氟代烷基氯硅烷以及它們的混合物。所述的用低表面能物質處理滌綸織物的步驟為在沒有溶劑存在的條件下，將滌綸織物放入染缸中，加入對織物重0. 59^30%的低表面能物質，密封，在8(Tl50°C下處理0. 5 2h。取出織物，在15(T70°C下烘0. 5 2h。下面結合具體實施例對本發明方法做進一步詳細闡述
實施例I步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫度為40°C的溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為5g/L，促進劑1227濃度為2g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑存在的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重30%的十七氟癸基三甲氧基硅烷，密封，在130°C下處理lh，取出織物在70°C下烘90min。得到的織物的表面接觸角為159.6°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為155. 5°，在溶 度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮240min后，其接觸角為150. 4°。實施例2步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為5g/L，促進劑1227濃度為2g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑存在的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重30%的十六烷基三甲氧基硅烷，密封，在150°C下處理0. 5h，取出織物在100°C下烘60min。得到的織物的表面接觸角為161.2°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為153. 2。，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮180min后，其接觸角為153. 6°。實施例3步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為18g/L，促進劑1227濃度為1.5g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重10%的十七氟癸基三甲氧基硅烷，密封，在100°C下處理1. 5h，取出織物在150°C下烘30min。得到的織物的表面接觸角為163. 8°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為156. 9°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮180min后，其接觸角為 156.5。。實施例4步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為10g/L，促進劑1227濃度為1.5g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重10%的十三氟辛基三乙氧基硅烷，密封，在80°C下處理I. 5h，取出織物在130°C下烘45min。得到的織物的表面接觸角為164. 3°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為157. 4°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮180min后，其接觸角為 151. 2。。實施例5步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為2g/L，促進劑1227濃度為3g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重
0.5%的十七氟癸基三乙氧基硅烷，密封，在130°C下處理2h，取出織物在150°C下烘30min。得到的織物的表面接觸角為162. 1°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為155. 6°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮90min后，其接觸角為 151. 3。。實施例6步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為2g/L，促進劑1227濃度為3g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。 步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重
0.5%的十七氟癸基三甲氧基硅烷，密封，在130°C下處理2h，取出織物在100°C下烘60min。得到的織物的表面接觸角為164. I °，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為153. 9°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮90min后，其接觸角為 154. 6。。實施例7步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為302g/L，促進劑1227濃度為4g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將g堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重20%的十六烷基三甲氧基硅烷，密封，在100°C下處理1. 5h，取出織物在80V下烘90min。得到的織物的表面接觸角為160. 4°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為154. 1°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮90min后，其接觸角為 150.9。。實施例8步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為30g/L，促進劑1227濃度為3g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重5%的十七氟癸基三甲氧基硅烷，密封，在140°C下處理lh，取出織物在150°C下烘lOOmin。得到的織物的表面接觸角為162. 9°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為157. 3°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮90min后，其接觸角為 155. 7。。實施例9步驟I :用堿處理滌綸織物首先將滌綸織物在溫水中浸濕，然后將織物浸入浴比為40:1，氫氧化鈉濃度為10g/L，促進劑1227濃度為2g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，最后取出織物，用去離子水充分洗滌，在80°C下烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2 :在沒有溶劑的條件下，將堿處理的滌綸織物放置在染缸中，加入對織物重0. 5%的十三氟辛基三乙氧基硅烷，密封，在150°C下處理0. 5h，取出織物在150°C下烘30min。得到的織物的表面接觸角為163.1°，得到的織物在AATCC耐摩擦色牢度實驗儀上磨2000次后，其與水滴的接觸角為158. 9°，在溶度為5g/L的皂粉沸水中蒸煮90min后，其接觸角為157. 3°。請參閱圖I至圖5所示，由圖中可以得知，由本發明方法制得的滌綸紡織品，低表面能物質分析滲透到纖維內部，從而使得超疏水滌綸紡織品的超疏水性具有很好的持久性。
以上所述僅為本發明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于首先用堿處理滌綸織物，使織物的纖維表面被堿刻蝕產生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度，然后直接用低表面能物質處理滌綸織物。
2.如權利要求書I所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的用堿處理滌綸織物的步驟為首先將滌綸織物在溫水中潤濕，再將織物浸入到水與織物的質量之比為40:1，氫氧化鈉濃度為2 30g/L，促進劑1227濃度為0. 5^4g/L的整理液中，在90°C下加熱50min，然后取出織物，用去離子水充分洗滌、烘干。
3.如權利要求書I所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的低表面能物質的分子結構中一端含有長鏈脂肪烴基或分子的外層為連續的_CH3、-CH2-, -CF3> -CF2-非極性基團，另一端為含硅極性基團。
4.如權利要求書3所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的低表面能物質為長鏈烷基硅烷或長鏈氟化烷基硅烷、長鏈烷基硅氧烷或長鏈氟化烷基硅氧烷、長 鏈烷基氯硅烷或長鏈氟代烷基氯硅烷以及它們的混合物。
5.如權利要求4所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的低表面能物質為十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十TK燒基二甲氧基娃燒。
6.如權利要求書I或2或3或4或5所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的直接用低表面能物質處理滌綸織物是指在采用低表面能物質處理滌綸織物時不加入任何溶劑。
7.如權利要求2或3或4或5所述的超疏水滌綸紡織品的制備方法，其特征在于所述的用低表面能物質處理滌綸織物的步驟為在沒有溶劑存在的條件下，將滌綸織物放入染缸中，加入對織物重0. 5% 30%的低表面能物質，密封，在8(Tl50°C下處理0. 5 2h，然后取出織物，在15(T70°C下烘0. 5 2h。
全文摘要
本發明提供了一種超疏水滌綸紡織品的制備方法。首先用堿處理滌綸織物，使纖維表面被堿刻蝕產生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度；然后將織物放入染缸中，加入低表面能物質，密封，在80~150℃下處理。通過這種方法制備的滌綸紡織品表面的水滴靜態接觸角大于150°。在該方法中對織物進行低表面能物質處理時不采用溶劑，具有環保性；另外，該方法可使低表面能物質進入纖維內部，因此制備的超疏水滌綸紡織品的超疏水性具有很好的持久性。
文檔編號D06M11/38GK102965910SQ20121033459
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者薛朝華, 張平, 賈順田, 馬建中 申請人:陜西科技大學