專利名稱：一種超耐用超疏水紡織品及其制備方法
一種超耐用超疏水紡織品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能紡織品的制備方法，特別涉及一種超耐用超疏水紡織品及其制備方法。
背景技術(shù)：
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(yīng)”。同時超疏水性能使得產(chǎn)品實現(xiàn)“雨后不濕，隨時收放”，還避免了水對纖維基質(zhì)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(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、軍用產(chǎn)品及日常生活中具有有廣泛的應(yīng)用。制備超疏水表面的關(guān)鍵技術(shù)有兩點:(I)在表面構(gòu)筑微納粗糖結(jié)構(gòu)，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(gòu)筑微納粗糙結(jié)構(gòu)的方法主要有:溶膠-凝膠法(中國專利CN 102277720A)、納米顆粒構(gòu)筑法(中國專利CN102321974A)、纖維表面原位生長納米結(jié)構(gòu)法(中國專利CN101748596A)等。以上在織物表面構(gòu)筑微納粗糙結(jié)構(gòu)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(shù)是無機納米顆粒，然而由于納米粒子和纖維基質(zhì)之間較弱的結(jié)合力，使得上述制備的織物很容易受到機械力如手指按壓，洗滌和機械摩擦等影響，從而造成織物在平時的使用中容易失去超疏水性，因此超疏水性能的持久性不好。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種具有超耐久的超疏水滌綸紡織品及其制備方法，以提高紡織品的附加值和實用性，擴展其應(yīng)用范圍。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種超疏水滌綸紡織品的制備方法，首先用強堿在高溫下處理滌綸織物，使纖維表面被刻蝕，表面產(chǎn)生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度，然后采用長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液處理滌綸織物。所述的用堿處理滌綸織物的步驟為:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干后，放入濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5_4g/L的整理液中進行浸潰，然后取出織物放入蒸氣中進行汽蒸，最后用去離子水充分洗滌、烘干。所述的長鏈燒基娃燒為碳原子數(shù)6 18的長鏈燒基娃燒或氣代燒基娃燒、長鏈燒基硅氧烷或氟代烷基硅氧烷、長鏈烷基氯硅烷或氟代烷基氯硅烷以及它們的混合物。所述的聚二甲基硅氧烷復(fù)合物為將SYLGARD 184產(chǎn)品中的聚二甲基硅氧烷基本組分和有機硅彈性體固化劑組分以質(zhì)量比為8: Γ10: I的比例均勻混合而得。所述的用長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液處理滌綸織物的步驟為:將滌綸織物浸潰到長鏈烷基硅烷與聚 二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液中，然后使用軋車軋掉多余整理液，在80°C下處理3min，然后取出織物，在135°C下烘0.5h。根據(jù)本發(fā)明方法制得的超耐用超疏水紡織品，其與水滴的接觸角為150.3。 162.1。。按本發(fā)明的處理方法制備的超疏水滌綸紡織品，與水滴的靜態(tài)接觸角大于150°。本發(fā)明利用纖維本身微米級粗糙結(jié)構(gòu)，用堿刻蝕滌綸織物，使微米級纖維表面被堿刻蝕產(chǎn)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(jié)構(gòu)粗糙表面，以提高織物表面的超疏水性能，而不需要引入其他的納米顆粒材料。堿處理后的滌綸織物，其表面含有大量的羧基和輕基，還有利于低表面能物質(zhì)與纖維表面形成化學(xué)鍵結(jié)合。使制備的超疏水滌綸紡織品的超疏水性能耐摩、耐洗、耐化學(xué)溶液腐蝕。滌綸織物及堿處理滌綸織物的纖維表面的形貌，以及制備的超疏水織物表面水滴形態(tài)如附圖所示。

圖1為經(jīng)過不同處理的滌綸織物的掃描電鏡圖。其中，(a)為未處理的滌綸織物；(b)為經(jīng)過堿處理后的滌綸織物，(c)為經(jīng)過PDMS整理后的滌綸織物，Cd)為經(jīng)過PDMS整理后且堿處理后的滌綸織物。圖2為經(jīng)過不同處理后的滌綸織物與水滴的接觸角。其中，(a)為經(jīng)過PDMS整理后的滌綸織物與水滴的接觸角，為159.8。，(b)為經(jīng)過PDMS整理后且堿處理后的滌綸織物與水滴的接觸角，為164°。
具體實施方式實施例1步驟1:用堿處理滌綸織物:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干備用，然后將織物浸入到濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5^4g/L的整理液中，然后進行氣蒸，氣蒸后取出織物，用去離子水充分洗滌、烘干，得到堿處理的滌綸織物。步驟2:將3g堿處理的滌綸織物浸潰于1.26g的十六烷基三甲氧基硅烷和0.6g的PDMS (聚二甲基硅氧烷)，0.06g有機硅彈性體固化劑的低表面能疏水整理液中，浸潰一定時間，在80°C下處理3min，取出織物在135°C下烘0.5h。得到的織物的表面接觸角為160.7°，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150.3°，將織物放入到濃度為0.37%的200mL皂洗液中，并加入10顆6mm鋼珠，40°下洗滌45min記為洗滌一次。相當(dāng)于家庭洗滌5次。洗滌360min后，其接觸角為157.6°。實施例2步驟1:用堿處理滌綸織物:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干備用，然后將織物浸入到濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5^4g/L的整理液中，氣蒸后取出織物，用去離子水充分洗滌、烘干。得到堿處理的滌綸織物。步驟2:將3g堿處理的滌綸織物浸潰于1.38g的十二烷基三乙氧基硅烷和0.6g的PDMS，0.06g有機硅彈性體固化劑的低表面能疏水整理液中，浸潰一定時間，在80°C下處理3min，取出織物在135°C下烘0.5h。得到的織物的表面接觸角為158.1°，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151.7°，將織物放入到濃度為0.37%的200mL皂洗液中，并加入10顆6mm鋼珠，40°下洗滌45min記為洗滌一次。相當(dāng)于家庭洗滌5次。洗滌720min后，其接觸角為154.2°。實施例3
步驟1:用堿處理滌綸織物:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干備用，然后將織物浸入到濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5^4g/L的整理液中，氣蒸后取出織物，用去離子水充分洗滌、烘干。得到堿處理的滌綸織物。步驟2:將3g堿處理的滌綸織物浸潰于1.5g的十六烷基三甲氧基硅烷和0.6g的PDMS, 0.06g有機硅彈性體固化劑的低表面能疏水整理液中，浸潰一定時間，在80°C下處理3min，取出織物在135°C下烘0.5h。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154.5°，將織物放入到濃度為0.37%的200mL皂洗液中，并加入10顆6mm鋼珠，40°下洗滌45min記為洗滌一次。相當(dāng)于家庭洗滌5次。經(jīng)過家庭洗滌530次后，其接觸角為157.3°。實施例4步驟1:用堿處理滌綸織物:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干備用，然后將織物浸入到濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5^4g/L的整理液中，氣蒸后取出織物，用去離子水充分洗滌、烘干。得到堿處理的滌綸織物。步驟2:將3g堿處理的滌綸織物浸潰于1.62g的全氟辛基三乙氧基硅烷和0.6g的PDMS，0.06g有機硅彈性體固化劑的低表面能疏水整理液中，浸潰一定時間，在80°C下處理3min，取出織物在135°C下烘0.5h。得到的織物的表面接觸角為157.8。，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150.1 °，將織物放入到濃度為0.37%的200mL皂洗液中，并加入10顆6mm鋼珠，40°下洗滌45min記為洗滌一次。相當(dāng)于家庭洗滌5次。經(jīng)過家庭洗滌530次后，其接觸角為156.5°。實施例5步驟1:用堿處理滌綸織物:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干備用，然后將織物浸入到濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5^4g/L的整理液中，氣蒸后取出織物，用去離子水 充分洗滌、烘干。得到堿處理的滌綸織物。步驟2:將3g堿處理的滌綸織物浸潰于1.62g的十六烷基三甲氧基硅烷和0.6g的PDMS，0.075g有機硅彈性體固化劑的低表面能疏水整理液中，浸潰一定時間，在80°C下處理3min，取出織物在135°C下烘0.5h。得到的織物的表面接觸角為156.8。，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150.3°，將織物放入到濃度為0.37%的200mL皂洗液中，并加入10顆6mm鋼珠，40°下洗滌45min記為洗滌一次。相當(dāng)于家庭洗滌5次。經(jīng)過家庭洗滌530次后，其接觸角為156.9°。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種超耐用超疏水紡織品的制備方法，其特征在于:首先用強堿在高溫下處理滌綸織物，使纖維表面被刻蝕，表面產(chǎn)生凹凸不平的坑穴，以提高纖維表面的粗糙度，然后采用長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液處理滌綸織物。
2.如權(quán)利要求書I所述的超耐用超疏水紡織品的制備方法，其特征在于:所述的用堿處理滌綸織物的步驟為:首先將滌綸織物用去離子水洗滌，烘干后，放入濃度為400-450g/L的氫氧化鈉，促進劑1227濃度為0.5-4g/L的整理液中進行浸潰，然后取出織物放入蒸氣中進行汽蒸，最后用去離子水充分洗滌、烘干。
3.如權(quán)利要求書I所述的超耐用超疏水紡織品的制備方法，其特征在于:所述的長鏈烷基硅烷為碳原子數(shù)6 18的長鏈烷基硅烷或氟代烷基硅烷、長鏈烷基硅氧烷或氟代烷基娃氧燒、長鏈燒基氣娃燒或氣代燒基氣娃燒以及它彳丨3的混合物。
4.如權(quán)利要求書I所述的超耐用超疏水紡織品的制備方法，其特征在于:所述的聚二甲基硅氧烷復(fù)合物是由道康寧SYLGARD 184有機硅彈性體的雙組分產(chǎn)品配制而得，即將SYLGARD 184產(chǎn)品的聚二甲基硅氧烷基本組分與有機硅彈性體固化劑組分以質(zhì)量比為8: Γ10: I的比例均勻混合而得。
5.如權(quán)利要求1所述的超耐用超疏水紡織品的制備方法，其特征在于:所述的用長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液處理滌綸織物的步驟為:將滌綸織物浸潰到長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液中，然后使用軋車軋掉多余整理液，在80°C下處理3min，然后取出織物，在135°C下烘0.5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求Γ5中任意一項所述的方法所制得的超耐用超疏水紡織品，其特征在于:所述紡織品與水滴的接 觸角為150.3° 162.1°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超耐用超疏水紡織品及其制備方法。首先用堿處理滌綸織物，在微米級纖維表面產(chǎn)生納米粗糙結(jié)構(gòu)，使織物形成微納結(jié)構(gòu)粗糙表面，然后用長鏈烷基硅烷與聚二甲基硅氧烷復(fù)合物的混合溶液對織物進行低表面能處理，即可獲得一種超耐用超疏水紡織品。該方法制備的滌綸織物表面的水滴靜態(tài)接觸角大于150°，水滴在其表面易滾動，并且該紡織品經(jīng)強力摩擦，長時間洗滌，以及長時間強酸、強堿和強電解質(zhì)溶液浸泡后，仍然具有優(yōu)異的超疏水性能。
文檔編號D06M13/513GK103074768SQ20121054859
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者薛朝華, 李亞茹, 賈順田, 馬建中 申請人:陜西科技大學(xué)