一种棉织物的辐照接枝改性方法技术

本发明专利技术公开了一种棉织物的辐照接枝改性方法，通过电子束辐照，将聚二甲硅氧烷接枝到棉织物表面，得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。本发明专利技术所述方法清洁环保，生产过程节水、污染小、能耗低、成本低，易于进行工业化生产。本发明专利技术所述方法提高了聚二甲硅氧烷与棉织物表面的附着力，增强了棉织物的疏水性性能和耐水洗性能。

Irradiation grafting modification of cotton fabric

【技术实现步骤摘要】
一种棉织物的辐照接枝改性方法
本专利技术涉及棉织物改性
，具体涉及一种棉织物的辐照接枝改性方法。
技术介绍
棉纤维是一种人类已经使用了很长时间的天然纤维，其生产量大，价格便宜，不仅易于使用，而且可以再生和易于生物降解，具有很好的力学性能，因此在各种合成纤维越来越多的今天，棉织物仍然是使用普遍和流行的服装原料。然而，由于棉织物是由亲水性的纤维素纤维组成，因此棉织物非常易粘污，易吸附各种液体，影响其使用性能。现阶段，棉织物的疏水改性，主要通过防泼水助剂对棉织物进行后整理的工艺来实现。常用的防泼水助剂是含氟类表面活性剂，但是含氟类表面活性剂由于难降解、对环境存在污染，现已逐渐被其他材料代替。其中一类替代助剂是有机硅类防泼水助剂。有机硅类防泼水助剂由于其表面张力小、链段柔性好、易于铺展等优点，能有效改善棉织物的手感，是一种较常用的防泼水助剂。然而，该类助剂在棉织物上的耐水洗性较差，在面料反复洗涤过程中，面料的防泼水效果会下降。综上所述，棉织物的疏水改性技术仍需不断改进，以提供一种防泼水效果好、环境友好、耐水洗性能高的棉织物疏水改性方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的上述问题，提出了一种棉织物辐照改性方法，解决了现有技术中存在的棉织物防泼水性能低、耐水洗性能差的技术问题。为了达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种棉织物的辐照接枝改性方法，包含以下步骤：步骤1：配制包含有机溶剂和带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的有机溶液；步骤2：将棉织物浸泡于所述有机溶液中；步骤3：电子束辐照经所述有机溶液浸泡后的棉织物，得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。本专利技术中，带有不饱和双键的聚二甲基硅氧烷和棉织物的表面纤维在电子束辐照下，产生自由基，通过自由基聚合反应得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。本专利技术中，所述有机溶剂包含正己烷、正庚烷、正辛烷、氯仿、二氯甲烷和甲苯中的至少一种，优选正己烷。进一步地，所述不饱和双键基团包含乙烯基团和/或不饱和羧酸酯基团。进一步地，所述不饱和羧酸酯基团包含丙烯酸酯基团和/或甲基丙烯酸酯基团。进一步地，所述带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷含有的不饱和双键基团为侧基或端基。本专利技术中，所述带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷包含乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基作为侧基的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸酯作为侧基的聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯作为侧基的聚二甲基硅氧烷。优选甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷。本专利技术对上述聚二甲基硅氧烷化合物的分子结构不做特别限定，现有技术中已公开分子结构的化合物都可以在本专利技术中使用。例如，乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的分子结构式如下式所示，CAS号:68083-19-2例如，甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷可购自sigma-aldrich公司，产品货号为798274，该产品的分子结构式如下，进一步地，所述带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的数均分子量为3000～12000，优选4000～10000，优选6000～8000。进一步地，所述聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物的接枝率为10％～40％，优选15％～30％。本专利技术中接枝率(DegreeofGrafting,DG)的计算公式如下:式中，Wo为原始棉织物的重量，g；Wg为辐照后并真空干燥后棉织物的重量，g。进一步地，所述有机溶液中带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的的质量浓度为1％～15％，优选3％～10％.进一步地，步骤2所述棉织物在有机溶液中的浸泡时间为20～120min，使用轧车去除多余有机溶液，轧余率为85％～90％。浸泡时间优选为40～100min。进一步地，步骤3所述电子束辐照的辐照剂量为5～100KGy，优选60～90KGy，更优选70～85KGy.本专利技术中，将有机溶液浸泡后的棉织物放入辐照管内，并通入氮气以除去氧气，然后将辐照管放置于低能电子束辐照区域，辐照加速电压为130kv。进一步地，本专利技术所述步骤3之后还包含将所述电子束辐照后的棉织物进行洗涤和烘干。进一步地，所述洗涤和烘干的步骤如下：将所述电子束辐照后的棉织物先置于乙酸乙酯溶液中洗涤，然后再用乙醇清洗，以去除棉织物表面未反应的溶液，放在40℃真空烘箱中烘干，得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。第二方面，本专利技术提供一种根据上述任一方法制备得到的棉织物第三方面，本专利技术提供应用上述任一方法制备得到的棉织物制成的纺织品。该纺织品包含织布、服装、服饰、家用纺织品、帽、手套等。与现有技术相比，本专利技术存在以下有益效果：(1)本专利技术所述方法采用电子束辐照对棉织物进行疏水改性，相较于现有的化学改性方法，本专利技术所述方法清洁环保，生产过程节水、污染小、能耗低、成本低，易于进行工业化生产。(2)由于聚二甲基硅氧烷具有优异的疏水性能，因此本专利技术中使用带有不饱和双键的聚二甲基硅氧烷作为接枝改性剂，避免了现有技术中含氟类防泼水助剂所引起的环境污染问题。(3)本专利技术所述方法通过电子束辐照将聚二甲硅氧烷通过化学交联的方式接枝到棉织物表面，提高了聚二甲硅氧烷与棉织物表面的附着力，增强了棉织物的耐水洗性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的辐照接枝改性方法的具体流程示意图。具体实施方式静态接触角测试：将棉织物平放在载玻片上，水滴体积为5μL，在芬兰KSV仪器有限公司的Attentionthetasystem型接触角测定仪上进行，在布样不同位置测试5次，然后取平均值。防泼水测试:参照国标GB/T4745-2012《纺织品防泼水性能的检测和评价沾水法》。测试仪器采用上海精密仪器仪表有限公司生产的沾水度仪YG813。实施例1配置乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(数均分子量为4000)的正己烷溶液，质量浓度为3％；剪取6*6cm尺寸的棉织物，浸泡上述溶液中20min后，利用轧车去除多余的溶液，轧余率为85％。将处理好的棉织物放入辐照管内，并通入氮气以去除氧气，然后将辐照管放置于低能电子束辐照区域(辐照加速电压为130kv，辐照剂量为60KGy)。棉织物经辐照后，将棉织物先置于乙酸乙酯溶液中洗涤，然后再用乙醇清洗，以去除棉织物表面未反应的溶液，取出试样，放40℃真空烘箱中烘干，最终制备辐照接枝改性的棉织物。织物性能见表1。实施例2配置甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷(数均分子量为4000)的正己烷溶液，质量浓度为3％；剪取6*6cm尺寸的棉织物，浸泡上述溶液中20min后，利用轧车去除多余的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棉织物的辐照接枝改性方法，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤1：配制包含有机溶剂和带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的有机溶液；/n步骤2：将棉织物浸泡在所述有机溶液中；/n步骤3：电子束辐照经所述有机溶液浸泡后的棉织物，得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。/n

【技术特征摘要】
1.一种棉织物的辐照接枝改性方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1：配制包含有机溶剂和带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的有机溶液；
步骤2：将棉织物浸泡在所述有机溶液中；
步骤3：电子束辐照经所述有机溶液浸泡后的棉织物，得到聚二甲基硅氧烷接枝改性的棉织物。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不饱和双键基团包含乙烯基团和/或不饱和羧酸酯基团。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不饱和羧酸酯基团包含丙烯酸酯基团和/或甲基丙烯酸酯基团。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述带有不饱和双键基团的聚二甲基硅氧烷的数均分子量为3000～12000。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹永爱，吴安福，鲍良有，
申请(专利权)人：李宁中国体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11