一种纤维的疏水改性方法与流程

本发明涉及纤维疏水改性技术领域，特别是指一种纤维的疏水改性方法。

背景技术：

随着人们对纺织品多功能性要求的不断提高，制造纺织物用的纤维功能化也越来越多。其中，疏水纤维织造的纺织物因具有防水和自清洁等特性引起人们极大的兴趣和关注，并在自清洁材料、医用材料、油水分离等多种领域有着广泛的应用。

现有技术中对纤维的疏水改性方法主要是通过物理和化学的方法。常用的制备方法有两类：(1)采用聚合、共混或混纺等纺丝工艺制备超疏水纤维；(2)通过溶胶-凝胶法、浸渍法、表面接枝法、表面沉积法、静电纺丝法、层层自组装法等后整理方法在纤维表面构筑疏水涂层。

申请人发现，目前的纤维疏水改性的化学方法都较为复杂，且使用了较多的化学试剂，难以回收利用，造成新的污染，物理方法的改性，效果较差，不利于纤维的应用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种纤维的疏水改性方法，以解决现有技术中部分或者全部不足之处。

基于上述目的本发明提供的一种纤维的疏水改性方法，包括如下步骤：

将纤维进行清洗干净，然后向纤维的表面喷洒疏水助剂，紫外光照射5～20min，再将纤维置于疏水剂的饱和蒸汽中进行熏蒸10～30min，将熏蒸后的纤维取出，二次喷洒疏水助剂，然后将纤维密封后，80～140℃下超声反应2～3.5h，取出风干。

可选的，所述疏水助剂为浓度0.2～1.5％的聚氨酯乳液和乙酸溶液，两者的体积比为0～5:1。

可选的，所述疏水助剂的喷洒量与纤维的液料比为0.1～0.8:1。

可选的，所述疏水剂为非硅氧烷含氟高分子疏水剂。

可选的，所述熏蒸后纤维的相对湿度为45～60％。

可选的，所述二次喷洒疏水助剂的喷洒量与纤维的液料比为0.5～2.5:1。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种纤维的疏水改性方法，采用先喷洒疏水助剂，再通过疏水剂的饱和蒸汽对纤维进行熏蒸，然后再喷洒疏水助剂，最后在进行密封反应，对纤维进行疏水改性，两次疏水助剂的喷洒有利于提高疏水剂的改性的均匀性，同时采用饱和蒸汽对纤维进行熏蒸，一方面有利于纤维的舒展吸收，另一方面提高改性的均匀性，有利于提高纤维改性的持久性能，整个过程制备方法简单，同时疏水剂的饱和蒸汽冷却后可以继续使用，减少化学试剂使用过程中造成的环境的污染，提高纤维改性的绿色环保性能。

同时通过纤维表面接触角的测量显示，两次疏水助剂的喷洒和疏水剂饱和蒸汽处理的接触角，较一次喷洒疏水助剂和疏水剂处理的纤维接触角要小，且持久性较好。

附图说明

图1为本发明实施例处理后纤维疏水性和现有技术的对比图；

图2为本发明实施例处理后纤维疏水性持久性和现有技术的对比图。

具体实施方式

为下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

可以知道的是现有技术中对纤维疏水的处理的化学方法主要是采用一次疏水助剂喷洒，然后在紫外光照射后，直接采用喷洒疏水剂的方法，然后再进行密封反应，这种处理方法不仅疏水性能的持久性较差，且在使用的疏水剂无法进行回收利用，造成新的环境污染，同时操作较为复杂，申请人在做了大量的试验研究，以及结合纤维自身的性能研究后，为了解决现有技术中全部或者部分不足，本发明提供的一种纤维的疏水改性方法，包括如下步骤：

将纤维进行清洗干净，然后向纤维的表面喷洒疏水助剂，紫外光照射5～20min，再将纤维置于疏水剂的饱和蒸汽中进行熏蒸10～30min，将熏蒸后的纤维取出，二次喷洒疏水助剂，然后将纤维密封后，80～140℃下超声反应2～3.5h，取出风干。

采用先喷洒疏水助剂，再通过疏水剂的饱和蒸汽对纤维进行熏蒸，然后再喷洒疏水助剂，最后在进行密封反应，对纤维进行疏水改性，两次疏水助剂的喷洒有利于提高疏水剂的改性的均匀性，同时采用饱和蒸汽对纤维进行熏蒸，一方面有利于纤维的舒展吸收，另一方面提高改性的均匀性，有利于提高纤维改性的持久性能，整个过程制备方法简单，同时疏水剂的饱和蒸汽冷却后可以继续使用，减少化学试剂使用过程中造成的环境的污染，提高纤维改性的绿色环保性能。

具体的，本发明实施例1提供的一种纤维的疏水改性方法，包括如下步骤：

依次用洗涤剂、无水乙醇、水放入超声波清洗机中清洗涤纶纤维10min，自然干燥，备用。然后向纤维的表面喷洒由体积比为3～1的浓度0.6％的聚氨酯乳液和乙酸溶液混合成的疏水助剂，疏水助剂的喷洒量与此时纤维的液料比为0.45:1，将喷洒后的纤维用紫外光照射15min，然后将紫外光照射后的纤维置于非硅氧烷含氟高分子疏水剂的饱和蒸汽中进行熏蒸20min，熏蒸后纤维的相对湿度为55％，将熏蒸后的纤维取出，二次喷洒与上述用的配比相同的疏水助剂，二次喷洒疏水助剂的喷洒量与纤维的液料比为1.25:1，此时不需要再进行紫外光照射，二次喷洒的目的是为了催化疏水剂在后续密封的反应速率，整个疏水膜是疏水助剂-疏水剂-疏水助剂的结构，将疏水剂进行充分的包围，提升疏水剂的反应效率，最后将纤维密封后，120℃下超声反应3h，取出，自然风干。

本发明实施例2一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是疏水助剂为乙酸溶液。

本发明实施例3一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是疏水助剂为浓度0.2％的聚氨酯乳液和乙酸溶液，两者的体积比为5:1。

本发明实施例4一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是疏水助剂为浓度1.5％的聚氨酯乳液和乙酸溶液，两者的体积比为5:1。

本发明实施例5一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是疏水助剂为疏水助剂的喷洒量与纤维的液料比为0.1:1。

本发明实施例6一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是疏水助剂为疏水助剂的喷洒量与纤维的液料比为0.8:1。

本发明实施例7一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是不进行二次喷洒疏水助剂。

本发明实施例8一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是直接采用喷洒疏水剂的方式进行处理。

本发明实施例9一种纤维的疏水改性方法同实施例1，不同的是不进行二次二次喷洒疏水助剂，直接采用喷洒疏水剂的方式进行处理，即现有技术。

取上述处理后的样品，进行接触角的测量，测量结果如表1，同时图1示出实施例1处理后的纤维和实施例9处理后的纤维接触角的对图，a是实施例9处理的，b是实施例1处理的。

表1样品接触的测量结果

从表1中的数据结合图1可以看下出，本发明实施例处理后的纤维的接触角较大，说明疏水性较好。两次喷洒疏水助剂有利于疏水剂的快速反应，且反应均匀，形成的疏水膜完全把纤维保护起来，同时饱和疏水剂的熏蒸有助于纤维的对疏水剂的吸收，同时熏蒸有利于纤维舒展，提高疏水膜的覆盖的均匀性，从而提高疏水性。

同时将实施例1和实施例9处理后的纤维进行接触角的随时间的变化测试，测试结果如表2所示，接触角的变化图如图2所示。

表2疏水持久性测量结果

结合表1和图2可知，本发明实施例处理后的纤维的疏水性能的持久性更好，本发明实施例提供的方法与利于疏水性能的均匀性的提高，有利于提高疏水性的持久性。

本发明实施例的方法还可以用聚乳酸纤维的处理。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。