本發明涉及功能材料技術領域,具體涉及一種疏水棉織物的制備方法。
背景技術:
棉紡織品在人們的日常生活中占有重要地位。棉纖維的主要成分是纖維素,其基本結構單元為β-D-葡萄糖剩基,每個剩基上有3個自由羥基。羥基是極性基團,易于吸附水分子形成游離水和結合水,所以棉纖維具有很好的吸濕性,這導致棉織物擁有良好的服用性能。但是棉纖維吸濕性也使的棉織物面臨易沾水、油、在雨雪天氣中穿著不便等問題。普通的纖維已無法滿足現代人對于紡織品的要求,所以給予紡織品一些附加功能變得越來越重要。疏水織物是指織物不易被水潤濕。通過對織物表面的疏水整理,可以使得織物疏水性能增大,織物具有了防雨、防雪、防污染、等性能。疏水整理可使棉織物擁有更高的服用性能。棉的各種良好性能、經濟實惠與環保等優點使得棉的疏水改性極具研究價值。研究顯示,低表面能量及表面粗糙程度是影響材料疏水性能的兩大關鍵因素。本文利用鈦酸四丁酯(TBT)易水解縮聚的特性,通過TBT 整理提高棉織物表面粗糙程度;十八烷基胺(OA)含有長的烷基鏈屬于低表面能助劑,經OA 處理后棉織物表面能量可顯著降低。鈦酸四丁酯的水解與縮聚及與棉纖維的反應在近中性條件下進行,可有效避免棉纖維在高溫酸或堿性處理條件下所受到的損傷。降低棉織物表面能的十八烷基胺處理也在相對較緩和的條件下進行。經鈦酸四丁酯和十八烷基胺整理后的棉織物具有142°靜態水接觸角,可經受261mm 靜水壓,淋水評級為3~4級。
技術實現要素:
本發明旨在提出一種疏水棉織物的制備方法。
本發明的技術方案在于:
疏水棉織物的制備方法,包括如下步驟:
(1)織物預處理
將棉織物浸入含有次亞磷酸鈉6%、BTCA 1.5%的蒸餾水溶液中;采用兩浸兩軋工藝,軋液率為90%~100%,在70℃預烘4min,180℃焙烘2min;處理后將棉織物水洗,80℃烘干備用;
(2)織物TBT處理
在A試劑瓶中加入定量鈦酸四丁酯與無水乙醇, B 瓶中加入與A 瓶中等量的無水乙醇、定量水與冰醋酸;兩試劑瓶內化學物質攪拌均勻后,將B瓶中液體緩慢滴加到A瓶中,反應規定時間,得到TBT的凝膠;用乙醇將TBT 凝膠稀釋后,再加入BTCA預處理后的棉織物,采用兩浸兩軋工藝,軋液率控制在90%~100%,70℃預烘4min,110℃烘30min;處理后將棉織物水洗,80℃烘干備用;
(3)織物OA 處理
將上述步驟(2)中處理的布樣置于甲醇溶液中,兩浸兩軋,軋液率為90%~100%,70℃預烘4min,110℃烘30min。
所述的冰醋酸的摩爾用量為TBT的1/2。
所述的甲醇溶液中十八烷基胺的質量分數為4%,氨水的質量分數為1%。
本發明的技術效果在于:
本發明利用TBT的水解與縮聚在棉織物上添加固體顆粒,增大了織物的表面粗糙程度,利用OA 降低了織物的表面能量,最終制備處理棉疏水織物。經處理后,棉織物靜態水接觸角為142°,耐靜水壓為261mm,淋水織物白度變化較小。織物的耐靜水壓及耐淋水性能也有明顯提高。粗糙整理和降低表面能量整理都采用了軋-烘-焙工藝,處理工藝簡單,對設備無特殊要求。
具體實施方式
疏水棉織物的制備方法,包括如下步驟:
(1)織物預處理
將棉織物浸入含有次亞磷酸鈉6%、BTCA 1.5%的蒸餾水溶液中;采用兩浸兩軋工藝,軋液率為90%~100%,在70℃預烘4min,180℃焙烘2min;處理后將棉織物水洗,80℃烘干備用;
(2)織物TBT處理
在A試劑瓶中加入定量鈦酸四丁酯與無水乙醇, B 瓶中加入與A 瓶中等量的無水乙醇、定量水與冰醋酸;兩試劑瓶內化學物質攪拌均勻后,將B瓶中液體緩慢滴加到A瓶中,反應規定時間,得到TBT的凝膠;用乙醇將TBT 凝膠稀釋后,再加入BTCA預處理后的棉織物,采用兩浸兩軋工藝,軋液率控制在90%~100%,70℃預烘4min,110℃烘30min;處理后將棉織物水洗,80℃烘干備用;
(3)織物OA 處理
將上述步驟(2)中處理的布樣置于甲醇溶液中,兩浸兩軋,軋液率為90%~100%,70℃預烘4min,110℃烘30min。
其中,冰醋酸的摩爾用量為TBT的1/2。所述的甲醇溶液中十八烷基胺的質量分數為4%,氨水的質量分數為1%。
本文所采用的棉織物具有一定的耐靜水壓能力;BTCA 預處理后對織物耐靜水壓幾乎無影響;;但是BTCA/TBT/OA 處理后,織物耐靜水壓增大到261 mm;可見本文所提供的BTCA/TBT/OA 處理方式可有效提高棉織物的耐靜水壓性能。由于棉纖維為吸濕纖維(水接觸角為0°),淋水后布面完全沾濕;BTCA 預處理為織物提供了較多的—COOH 基團,該基團為極性基團,具有吸濕性能(水接觸角為0°),所以淋水后織物表面也完全被沾濕;BTCA/TBT/OA 處理后棉織物(水接觸角為142°),經淋水實驗后,布面僅有一部分小面積沾濕,評級在3~4級之間;可見經TBT 粗糙整理和OA 低表面能處理后,織物耐淋水性能明顯提高。經皂洗后,織物的靜態接觸角為130°。由水滴接觸角可知(未皂洗前為142°,皂洗后為130°),皂洗后織物疏水性能有一定下降,但織物仍具有較高的疏水性能。