拒水亲油复合针刺无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种拒水亲油复合针刺无纺布及其制备方法，包括以下步骤：将PET纤维与聚烯烃类纤维按照质量比为3:1‑1:3进行共混，经针刺得到复合针刺无纺布；将复合针刺无纺布在110‑160℃下进行热烘处理，处理时间为40‑90min；采用浓度为50‑70mL/L的改性树脂类无氟防水剂水溶液对热烘处理过的织物进行浸轧拒水整理，浸轧拒水整理的气压为1.8kPa，带液率为160％‑230％，烘干后得到拒水亲油复合针刺无纺布。本发明专利技术的制备方法简单，相对于处理前的织物，所制备的复合针刺无纺布的拒水性、亲油性、拉伸强度得到明显提升。

【技术实现步骤摘要】
拒水亲油复合针刺无纺布及其制备方法
本专利技术涉及纺织品整理
，尤其涉及一种拒水亲油复合针刺无纺布及其制备方法。
技术介绍
随着科技的发展，原油泄漏和工厂含油废水排放对海洋、河流环境造成了很大的影响，对人类环境造成威胁。拒水亲油材料具有特殊的润湿性能，能够吸收水分中的油性液体，但不吸收多余的水分，造成水油分离，从而能够起到净化水源的作用。利用拒水亲油材料来处理油污问题是一种低成本高效率的方法，以纺织品为基底构建拒水亲油表面，增加了纺织品的应用价值。近年来非织造技术发展势头突飞猛进，相比传统织造方法而言，其制备工艺流程简单，生产速度快且产量高。合成纤维大分子主链上主要是亲油性的有机基团，缺乏一定数量的亲水基团，与各类油性分子有较好的相似相溶性，具有一定的疏水性和亲油性。中国专利CN102953268A公开了一种超亲油超疏水油水分离涤纶纺织品的制备方法，虽然使用了无氟防水剂对织物进行处理，但其制备方法操作复杂，且纺织品的拉伸强度在处理后并没有得到提高。中国文献“改性MBPP/拒水PET复合吸油材料的制备及性能研究，王丹等，产业用纺织品，2016，(1)：6-11，44”公开了基于PET的复合吸油材料的制备方法，虽然也使用了无氟防水剂对织物进行处理，但是该方法所制备的复合材料在重复使用时，吸油率仍不理想，且织物的强力没有得到明显提高。目前，利用拒水亲油材料来处理油污问题仍处于研发阶段，因此现有的拒水亲油产品依然具有一定的问题，比如生产工艺流程复杂、产品综合性能不佳、油水分离效率低、产品成本高、吸收能力差等缺点，尤其是在亲油的过程中进行拒水处理往往容易发生水分吸收过多或过少的情况。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种拒水亲油复合针刺无纺布及其制备方法，制备方法简单，相对于处理前的织物，所制备的复合针刺无纺布的拒水性、亲油性、拉伸强度得到明显提升。在一方面，本专利技术提供了一种拒水亲油复合针刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：(1)将PET纤维与聚烯烃类纤维按照质量比为3:1-1:3进行共混，经针刺得到复合针刺无纺布；(2)将复合针刺无纺布在110-160℃下进行热烘处理，处理时间为40-90min；(3)采用浓度为50-70mL/L的改性树脂类无氟防水剂水溶液对热烘处理过的织物进行浸轧拒水整理，浸轧拒水整理的气压为1.8kPa，带液率为160％-230％，烘干后得到拒水亲油复合针刺无纺布。进一步地，在步骤(1)中，聚烯烃类纤维为聚乙烯(PE)纤维、聚丙烯(PP)纤维和ES纤维(聚乙烯-聚丙烯复合纤维)中的一种或几种。优选地，聚烯烃类纤维为ES纤维。本专利技术中，所使用的PET(聚酯)纤维由对苯二甲酸乙二醇酯聚合后得来，对苯二甲酸乙二醇酯的结构式为ES纤维由聚乙烯和聚丙烯(聚乙烯和聚丙烯分别由单体聚合得来)接枝后得来。PET和ES双组份纤维都属于合成纤维，吸湿性差，聚酯单体、聚丙烯、聚乙烯，都是大分子的非极性结构，结晶度高，不含亲水基团，故有一定的拒水效果。且ES双组份纤维有独特的热粘合特性，在热处理条件下可与其他材料发生粘合，形成纤维增强材料。优选地，在步骤(1)中，PET纤维与聚烯烃类纤维的质量比为3:1、1:1或1:3。进一步地，在步骤(1)中，采用针刺工艺对共混的纤维进行加工，得到复合针刺无纺布。复合针刺无纺布表面本身呈现一定的粗糙度。针刺工艺包括以下步骤：将PET纤维与聚烯烃类纤维开松混合，然后梳理成网，铺网后进行预针刺，然后将预针刺后的面料对叠进行主针刺。优选地，在步骤(2)中，热烘处理温度为120-130℃，热烘处理时间为60-70min。通过步骤(2)的热烘处理，ES热熔性纤维、PE纤维或PP纤维的表面发生变化，不仅能够增大无纺布的力学性能，而且也可以使无氟防水剂更加均匀的分散，改善其拒水性能。进一步地，在步骤(3)中，改性树脂类无氟防水剂为阳离子改性树脂类无氟防水剂，所述改性树脂类无氟防水剂的pH值为3.5-4.5。进一步地，在步骤(3)中，改性树脂类无氟防水剂为ECO-0C无氟防水剂。拒水整理时选用的ECO-0C无氟防水剂是不含有氟系的绿色环保型单防整理剂，无氟防水剂能降低织物的表面张力，使其表面张力低于水而高于油，因此无氟防水剂只能赋予织物防水功能，而对其亲油功能并无影响。进一步地，在步骤(3)中，改性树脂类无氟防水剂与织物的浴比为10:1-20:1。进一步地，在步骤(3)中，采用二浸二轧法进行浸轧拒水整理。优选地，在步骤(3)中，带液率为200％-230％。进一步地，在步骤(3)中，烘干温度为60-90℃。从改变接触角角度出发，构建拒水亲油材料需具备两个条件，即材料表面的微纳米级的粗糙结构和低表面能。根据Wenzel理论，对于具有疏水性且水滴的本征接触角大于90°的表面，粗糙度增大，则接触角越大，拒水性能越好；若在同一表面，油的本征接触角小于90°，则粗糙度增大后，油滴的接触角接近为0°，说明该表面的亲油性越好。本文用无氟防水剂对复合针刺无纺布进行拒水整理，通过在纤维表面涂覆低表面能的无氟防水剂和对纤维之间的空隙进行填充从而降低无纺布的表面张力获得一定的拒水效果。PET和ES/PE/PP纤维本身吸湿性差，PET除了两端的醇羟基之外无其它极性基团，ES双组份纤维中，无论是聚丙烯还是聚乙烯，都是大分子的非极性结构，结晶度高，不含亲水基团，具有一定的拒水效果。经无氟防水剂整理后，复合针刺无纺布的纤维与纤维交叉处、纤维表面涂覆有无氟防水剂，增强了其拒水效果。在另一方面，本专利技术还提供了一种采用上述制备方法所制备的拒水亲油复合针刺无纺布，拒水亲油复合针刺无纺布的水接触角为120-150°，每克复合针刺无纺布可吸油3.2-4.4g。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：(1)本专利技术在制备复合针刺无纺布时，PET纤维和ES/PE/PP纤维都属于疏水性纤维，所制得的复合针刺无纺布有完整的外观形貌，PET纤维和聚烯烃类纤维有效地缠结在一起，无氟防水剂附着在纤维上，起到防止纤维吸水的作用。(2)在拒水处理后，由于密度增大，材料的拉伸强度会有所提升。热烘处理后，强度变化明显，混有ES纤维原料的无纺布的拉伸强度增加。(3)在对无纺布进行拒水处理后，材料的接触角明显增大。且当PET纤维和ES纤维共混比为1:1，无氟防水剂浓度为70mL/L时，拒水性能最好。在拒水性能较好的情况下，热烘处理对无纺布吸油率和接触角均有一定的增强效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是未经过热烘处理但经过拒水整理后所制备的产物在不同放大倍数下的电镜图；图2是经过热烘处理且经过拒水整理后所制备的产物在不同放大倍数下的电镜图；图3是采用70mL/L无氟防水剂，对未经热烘处理后的织物整理前后材料接触角照片；图4为无氟防水剂整理浓度对接触角的影响结果测试图；图5为经热烘处理后，再对无纺布用无氟防水剂拒水整理后织物的接触角测试结果；图6为经过热烘处理所制备的针刺无纺布的吸油率测试结果；图7为经热烘处理和未经热烘处理的拒水无纺布的吸油率测试结果。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拒水亲油复合针刺无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将PET纤维与ES纤维按照质量比为3:1‑1:3进行共混，经针刺得到复合针刺无纺布；(2)将所述复合针刺无纺布在110‑160℃下进行热烘处理，处理时间为40‑90min；(3)采用浓度为50‑70mL/L的改性树脂类无氟防水剂水溶液对热烘处理过的织物进行浸轧拒水整理，浸轧拒水整理的气压为1.8kPa，带液率为160％‑230％，烘干后得到所述拒水亲油复合针刺无纺布。

【技术特征摘要】
1.一种拒水亲油复合针刺无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将PET纤维与ES纤维按照质量比为3:1-1:3进行共混，经针刺得到复合针刺无纺布；(2)将所述复合针刺无纺布在110-160℃下进行热烘处理，处理时间为40-90min；(3)采用浓度为50-70mL/L的改性树脂类无氟防水剂水溶液对热烘处理过的织物进行浸轧拒水整理，浸轧拒水整理的气压为1.8kPa，带液率为160％-230％，烘干后得到所述拒水亲油复合针刺无纺布。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，采用针刺工艺对共混的纤维进行加工，所述针刺工艺包括以下步骤：将PET纤维与ES纤维开松混合，然后梳理成网，铺网后进行预针刺，然后将预针刺后的面料对叠进行主针刺。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荟菁，张迎梅，董伊航，章梦雪，
申请(专利权)人：南通纺织丝绸产业技术研究院，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32