一種超疏水、親水雙面異性棉織物的整理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織品功能整理的領(lǐng)域，特別涉及一種超疏水、親水雙面異性棉織物 的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 棉織物具有良好的吸濕性和透氣性，穿著舒適，手感較柔軟，光澤柔和、質(zhì)樸、富有 自然美感；其保暖性和染色性亦好。因此，受到廣大消費者的青睞。但是棉織物吸濕和親水 性能好，極易被水潤濕，也易被油沾污，給其穿著和使用帶來不便。因此有必要對棉織物進 行疏水整理。近來，采用二氧化硅、二氧化鈦和氧化鋅等無機納米顆粒構(gòu)筑粗糙微結(jié)構(gòu)，再 通過化學(xué)表面改性成功地賦予各種基材疏水功能。其主要原理是利用"荷葉效應(yīng)"通過溶 膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、相分離法等方法制備納米顆粒整理在織物表面，獲得超疏水 紡織品。但是，大多數(shù)商業(yè)或?qū)嶒炇抑苽涞某杷徔椘肥堑湫偷碾p面疏水，其嚴重影響棉 織物的手感、舒適性及安全性，且有些方法繁瑣、條件苛刻、耐久性不高。因此，具有正反表 面親水性異性(一面具有超疏水性，另一面保留固有親水性）的織物受到研宄者們的廣泛關(guān) 注。超疏水表面能夠拒水、拒油、自清潔；而親水性的表面保留其優(yōu)異的固有性能，如柔軟、 透氣、舒適和低刺激性等。
[0003] 目前，可以通過物理處理和化學(xué)整理的方法得到兩表面親水性具有不對稱性的紡 織品。物理的方法可以通過控制織造過程中的不同種類的紗線和規(guī)律，實現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)，每 層包含的紗線或者纖維的結(jié)構(gòu)不同（吸濕和親水性不同)，得到具有兩表面親水性異性的材 料。但是，此方法需要特殊結(jié)構(gòu)紗線，且織造工藝復(fù)雜。另一種是通過數(shù)碼印花的方式，將 具有疏水性的整理劑單面噴在織物表面，但是效率低下，很難產(chǎn)業(yè)化?；瘜W(xué)整理的方法一般 是將整理劑通過軋-焙-烘的工藝進行，設(shè)備簡單，操作方便。但是由于棉織物具有多孔、 不平整結(jié)構(gòu)和高吸濕性，很難保證是單面疏水性整理。因此，開發(fā)具有超疏水、親水雙面異 性棉織物迫在眉睫。高壓靜電噴灑技術(shù)由于具有很低的帶液量，更加適合單面整理多孔結(jié) 構(gòu)的紡織品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超疏水、親水雙面異性棉織物的制備方 法。該整理方法操作方便，工藝簡單，可操作性好；且該方法具有很低的帶液量，適用于不平 整的厚重棉織物的單面拒水整理，制備單面超疏水、單面親水雙面異性的棉織物，滿足人們 對功能性和舒適性的特殊要求；超疏水表面能夠拒水、拒油、自清潔；而親水性的表面保留 其優(yōu)異的固有性能，如柔軟、吸濕、舒適和低刺激性等。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種超疏水、親水雙面異性棉織物的整理方法，步驟如下： (1) 將棉織物進行預(yù)調(diào)濕處理，控制回潮率在8±0. 5% ; (2) 將預(yù)調(diào)濕處理后的棉織物固定在金屬滾筒收集裝置上，將硅溶膠整理劑利用靜電 噴涂均勻噴射于織物表面，控制噴射流量、次數(shù)和時間，保證潤濕只發(fā)生在棉織物單面； (3) 將棉織物用100 °C蒸氣蒸5min，然后潤洗至中性，烘干、調(diào)濕，控制回潮率在 8±0. 5%; (4) 將棉織物噴涂有硅溶膠整理劑的表面用相同方法噴涂水性氟碳改性聚丙烯酸整理 劑，再用l〇〇°C蒸氣蒸5min，焙烘、水洗，得到超疏水、親水雙面異性棉織物。
[0006]所述步驟（2)中硅溶膠整理劑的pH為3. 5~4. 5,濃度為l~3wt%，制備方法如下：將 正硅酸乙酯、去離子水和乙醇按體積比1:2:2機械攪拌混合至溶液澄清，用冰乙酸調(diào)pH至 3. 5~4. 5,用水稀釋后得到穩(wěn)定分散的硅溶膠整理劑。
[0007]所述步驟（2)中靜電噴涂的電壓為15-30kv，控制流量為l-10mL/min。
[0008]所述步驟（2)金屬滾筒收集裝置上滾筒轉(zhuǎn)速為20~800轉(zhuǎn)/分。
[0009]所述步驟（3)中烘干溫度為150°C，烘干時間為3min。
[0010] 所述步驟（4)水性氟碳改性聚丙烯酸整理劑的濃度為3-5wt%，制備方法如下：將 含氟聚丙烯酸酯加入稀氨水溶液(含氟聚丙烯酸酯和稀氨水溶液的體積比為1:30~70)中得 到混合液，加入氧化劑(硫酸鉀、雙氧水或高錳酸鉀中的至少一種）攪拌至溶液澄清，然后滴 加滲透劑(耐堿滲透劑AEP或耐堿滲透劑0EP-70)，得到含氟聚丙烯酸整理劑，氧化劑的濃 度為8~12g/L，滲透劑的濃度為0. 8~lg/L。
[0011] 所述步驟（4)中焙烘溫度為150-170°c、焙烘時間為3min。
[0012] 一種超疏水、親水雙面異性棉織物的整理方法，步驟如下： (1) 將棉織物進行預(yù)調(diào)濕處理，控制回潮率在8±0. 5% ; (2) 將預(yù)調(diào)濕處理后的棉織物固定在金屬滾筒收集裝置上，控制布面運動速度，且金屬 滾筒收集裝置接高壓發(fā)生器負極； (3) 將硅溶膠整理劑置于注射器中，將注射器置于注射泵上，并將高壓發(fā)生器正極固定 在金屬9號針頭上； (4) 調(diào)整滾筒和針頭的距離在10-20cm，電壓在15-30kv，控制流量l-10mL/min，將硅 溶膠整理劑均勻噴射于織物表面，控制噴射流量、次數(shù)和時間，保證潤濕只發(fā)生在棉織物單 面； (5) 將棉織物用100 °C蒸氣蒸5min，然后潤洗至中性，烘干、調(diào)濕，控制回潮率在 8±0. 5% ; (6) 將硅溶膠整理后棉織物再用相同的方法噴涂水性氟碳改性聚丙烯酸整理劑；再于 100°C氣蒸5min，焙烘、水洗，得到超疏水、親水雙面異性棉織物。
[0013] 靜電噴涂裝置示意圖如圖1所示。高壓發(fā)生器6提供高壓電場，計量泵5控制流 量，針筒4內(nèi)的整理劑經(jīng)針頭3形成小液滴，液滴在電場中劈裂形成霧狀更小的液滴，最終 在棉織物單面形成均勻低帶液量未滲透涂層(飄散的液體被擋板1收集)。棉織物有滾筒2 (接地形成電場）控制，保證噴灑均勻。實際情況下，針頭3是沿織物幅寬每10cm-個毛細 管，形成連續(xù)的涂層，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0014] 棉織物單面疏水整理示意圖如圖2所示。棉的基本組成物質(zhì)為纖維素，其分子是 由許多葡萄糖分子脫水縮合而成的線性大分子。纖維素分子中的羥基是超疏水整理的基 礎(chǔ)。二氧化硅水溶膠容易制備，具有良好的水溶性，且能夠在高壓電場中噴灑，均勻分散于 織物表面，賦予織物粗糙的表面。水性氟碳改性聚丙烯酸拒水整理劑，可以通過同樣的方法 噴涂于織物表面，形成一層以含氟基團組成的疏水層，賦予織物良好的疏水性。而另一面， 保持固有的性能，從而實現(xiàn)單面超疏水、單面親水雙面異性。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：（1)本發(fā)明利用高壓靜電場依次將二氧化硅溶膠整理劑和水 性含氟聚丙烯酸拒水整理劑噴涂于棉織物表面，保持低的帶液量，控制整理劑僅在棉織物 的單面，不發(fā)生滲透，然后氣蒸一焙烘一水洗，在棉織物一面形成涂層，使織物在其單面粗 糙化，并大幅降低棉織物表面自由能，賦予棉織物單面超疏水性；而另一面保持固有的良好 的吸濕性，從而得到超疏水、親水雙面異性棉織物，經(jīng)過多次水洗，仍有較好的疏水效果，是 一種實用的超疏水、親水雙面異性棉織物整理方法；（2)本發(fā)明操作方便，工藝簡單，可操 作性好；（3)本發(fā)明棉織物的帶液量很低，適用于不平整的厚重棉織物的單面拒水整理，制 備單面超疏水、單面親水雙面異性的棉織物，滿足人們對功能性和舒適性的特殊要求；（4) 本發(fā)明制備的雙面異性棉織物超疏水表面能夠拒水、拒油、自清潔；而親水性的表面保留其 優(yōu)異的固有性能，如柔軟、吸濕、舒適和低刺激性等，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】