一种纤维素织物纳米耐久超拒水的整理方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维素织物纳米耐久超拒水的整理方法，包括：（１）将纤维素织物在整理液Ａ中二浸二轧，带液率７０～８０％，８０℃预烘，１５０～１８０℃焙烘；（２）将织物在整理液Ｂ中二浸二轧，带液率７０～８０％，８０～１００℃烘干；（３）将织物在整理液Ｃ中浸渍０．５～４小时，８０℃预烘，１２０℃～１７０℃焙烘。本发明专利技术原料来源广、成本低、方法简单、易产业化，特别适用于纤维素织物的拒水整理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属纤维素织物超拒水的整理领域，特别是涉及一种纤维素织物纳米耐久超拒水 的整理方法。
技术介绍
棉纤维是一种亲水性的天然纤维，其织物因良好的机械性能、舒适地穿着性能以及低 廉的价格， 一直以来都是最为普遍和流行的服装原料。然而，纺织品除满足一般民用功能 以外，在工业、医用以及其它特定场合还需要具备某些特殊的功能，如拒水性能(也称疏 水性能)便是其中之一。拒水(疏水)棉织物的研究多利用氟化物或者硅化物等具有低表 面能的物质对棉织物进行整理达到拒水(疏水)目的。然而，即使使用具有最低表面能的 氟化物进行整理时，接触角也最多只能达到120。左右。研究结果表明，要想达到超拒水(也 称超疏水，接触角大于150°)，表面的粗糙度是一个非常重要的影响因素。目前，棉织物超拒水(疏水)整理多使用硅酸四烷基酯为原料，采用溶胶-凝胶技术在 织物上制备Si02涂层，使织物表面产生一定程度的粗糙度。由于这一方法在进行功能整理 时处理温度低，设备低廉、反应过程易于控制，因而正日益受到研究人员的广泛关注。然 而，二氧化硅溶胶的制备局限在以硅酸四垸基酯(例如四乙氧基硅垸)为前驱物，硅酸四 烷基酯价格昂贵，在制备过程中大多需要使用有机易燃溶剂，因此虽然硅酸四烷基酯作为 前驱物有诸多优势，这些缺点制约了它的进一步应用。专利200810202148.8使用正硅酸四 乙酯和烷烃硅氧垸为原料在棉织物上制备得到无氟超疏水棉织物。然而，该专利需使用正 硅酸四乙酯，价格昂贵。水解使用氨水为催化剂，质量百分比浓度过高(化验室常用的浓 氨水的浓度为28%)，对呼吸道和皮肤有刺激作用，并能损伤中枢神经系统，具有强腐蚀 性，对设备要求高。同时，制备过程中需使用大量易燃的乙醇为溶剂，不利于安全生产。然而，由于二氧化硅涂层与纤维素织物的结合牢度较低，因此在洗涤后整理织物良好 的拒水性能不复存在。为获得耐久的超疏水效果，W.A. Daoud等(W.A. Daoud， et al.， Journal of american ceramic society, 2004， 87， 1782)与C. Xue等(C. Xue， etal.， Science and technology of advanced materials, 2008， 9， 1)均使用价格较为昂贵的3-缩水甘油醚氧 基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)作为偶联剂，利用GPTMS中縮水甘油基的反应活性，与 纤维上羟基反应形成共价键增加其耐水洗。但结果表明使用GPTMS后耐洗性增加较少， 30次皂洗后织物的接触角仅为105°。这可能是由于縮水甘油基的反应活性并不高，形成的 醚键较少。同时，由于溶解度的原因，制备溶胶时必须使用乙醇或者甲醇作为溶剂，生产4安全性差。然而，除添加硅垸偶联剂外，目前尚未见到其他方式用于提高纤维素织物的拒 水耐久性。综上所述，如何降低原料成本，使得操作简便安全，从而进一步利用溶胶-凝胶技术的 优点，保持Si02粗糙表面协同造成的超疏水的特性，以及提高纤维素织物超拒水整理的耐 久性成为目前织物功能整理的研究热点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该方 法简单、易产业化，特别适用于纤维素织物的拒水整理；原料来源广泛，成本低廉；处理后的织物拒水效果较好。本专利技术的，包括(1) 将纤维素织物在整理液A中二浸二轧，带液率70~80%， 80°C预烘，150~180。C焙 烘；(2) 将步骤(1)得到的织物在整理液B中二浸二轧，带液率70 80%， 80 100。C烘干；(3) 将步骤(2)得到的织物在整理液C中浸渍0.5 4小时，80。C预烘，120。0170。C焙烘。所述步骤(1)整理液A为多元羧酸和交联催化剂的水溶液，其中多元羧酸质量百分 比浓度为1~10%，交联催化剂质量百分比浓度为0.5~7%。所述多元羧酸为草酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、衣康酸、 柠康酸、戊二酸、己二酸、丙三酸、乌头酸、柠檬酸、氨三乙酸、1，2,3-苯三甲酸、1，2,4-偏苯三甲酸、1,2,3，4-丁烷四羧酸、四氢呋喃四甲酸、1,2,3,4-环戊烷四甲酸、乙二胺四酸、 1，2,4,5-均苯四甲酸、二苯甲酮四酸、环己烷六羧酸、苯六羧酸中的一种或几种。多元羧酸 优选1,2，3,4-丁烷四羧酸、柠檬酸、马来酸、马来酸与柠檬酸、或马来酸与衣康酸；所述交联催化剂为次磷酸锂、次磷酸钠(也称为次亚磷酸钠)、次磷酸钾、次磷酸铵、 亚磷酸锂、亚磷酸钠、亚磷酸钾、亚磷酸铵、磷酸氢二锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷 酸氢二铵、磷酸二氢锂、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸锂、磷酸钠、磷酸 钾、磷酸铵、柠檬酸锂、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸锂、酒石酸钠、酒石酸 钾、酒石酸铵、苹果酸锂、苹果酸钠、苹果酸钾、苹果酸铵、琥珀酸锂、琥珀酸钠、琥珀 酸钾、琥珀酸铵、氨三乙酸锂、氨三乙酸钠、氨三乙酸钾或氨三乙酸铵中的一种或几种。 交联催化剂优选次磷酸钠，或者次磷酸钠与上述其他交联催化剂共同使用。所述步骤(2)整理液B为向质量百分比浓度为2 30%、模数范围为1 3.5的钠、钾或锂水玻璃与相同体积的含水介质的混合溶液中，添加质量百分比浓度为3% 饱和浓 度的铵盐水溶液，至溶液的pH40 11制备得到的混合溶液。所述含水介质为水、或水与至少一种有机溶剂如甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙 二醇、异丙醇或1，4-二氧六环的溶剂混合物。含水介质优选指纯的(蒸馏)水，或者水与 至少一种上述有机溶剂的溶剂混合物，其中有机溶剂的质量百分比浓度不超过水的20%;所述步骤(2)整理液B中的铵盐为硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、 硝酸铵、甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、乳酸铵、马来酸铵、酒 石酸铵、硬脂酸铵、偏钒酸铵、硼酸铵、磷酸铵、钼酸铵、硫氰酸铵、硫代硫酸铵中的至 少一种，均指单铵盐、二铵盐和/或三铵盐；铰盐优选指柠檬酸三铵或者硫酸铵。所述步骤(3)整理液C为使用无机酸或有机酸水溶液催化水解的质量百分比为1~6% 的垸基硅氧烷的非水溶剂溶液。所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或硼酸；有机酸为醋酸、丙酸、丁酸、草酸、 丙二酸、丁二酸、戊二酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸或1，2,3，4-丁烷四羧酸；所述的垸基硅氧垸为甲基三甲氧基硅氧烷、甲基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅 氧垸、乙烯基三乙氧基硅氧烷、辛基三甲氧基硅氧烷、辛基三乙氧基硅氧垸、十二垸基三 甲氧基硅氧烷、十二烷基三乙氧基硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅氧烷、十六垸基三乙氧基 硅氧垸、十八烷基三甲氧基硅氧垸、十八垸基三乙氧基硅氧烷、lH,lH,2H,2H-全氟癸基三 氯硅垸、3,3,3-三氟丙基甲基硅氧垸、lH,lH，2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅垸、1H，1H，2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、lH，lH,2H,2H-全氟辛基二甲基氯硅烷、1H，lH,2H，2H-全氟辛基甲 基二氯硅烷、lH,lH，2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、lH,lH，2H,2H-全氟癸基二甲基氯硅垸、 lH，lH,2H,2H-全氟癸基甲基二氯硅烷、lH,lH，2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅垸、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、lH,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素织物纳米耐久超拒水的整理方法，包括：　（１）将纤维素织物在整理液Ａ中二浸二轧，带液率７０～８０％，８０℃预烘，１５０～１８０℃焙烘；　（２）将步骤（１）得到的织物在整理液Ｂ中二浸二轧，带液率７０～８０％，８０～１００℃ 烘干；　（３）将步骤（２）得到的织物在整理液Ｃ中浸渍０．５～４小时，８０℃预烘，１２０℃～１７０℃焙烘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢彦军，黄文琦，余云义，戴瑾瑾，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]