一种超疏水涤纶面料及其制备方法与流程

文档序号:26395892发布日期:2021-08-24 16:06阅读:256来源:国知局

本发明涉及面料技术领域,具体为一种超疏水涤纶面料及其制备方法。



背景技术:

将聚酯或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇通过酯化或酯交换反应再经缩聚,可制备出成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二酯。将其纺丝并进行后处理,即得到我们所说的涤纶。在1953年工业化之前,天然纤维处于较为短缺的紧张局面。作为主要的纺织原料的涤纶的出现,为缓和此情况产生了巨大的作用。基本化解了粮棉争地的矛盾。多年来,涤纶产业获得了长足发展。在三大合成纤维当中,涤纶相对便宜,且工艺最为简单。同时,因其具有良好的弹性、不易发生变形、手感挺括、耐腐蚀与绝缘性能良好、经久耐用、易洗快干等各项优点,使得人们青睐有加。随着时间推移,涤纶已成为世界产量最大、应用范围最为广泛的合成纤维品种。时代在进步,全球经济也进入了持续飞速发展的阶段。得益于此,人们的消费水准也在逐日提高。快速增长的涤纶纤维需求量随之而来。现代技术的更新和人们生活需求的提升,推动着纺织技术不断发展进步。而涤纶原料与涤纶纤维的生产工艺优化,也使得涤纶面料的多样化与功能化得以更好地实现。

涤纶面料的的疏水整理是纺织品常见的重要功能性整理,传统含氟疏水剂多为八碳结构,具有良好的化学稳定性和疏水、疏油性,在纺织品三防整理中具有无可比拟的优越性。由于含氟疏水水剂中含有难降解物质,且具有高生物蓄积性和多种毒性,使用逐步受限,环保型无氟疏水剂的应用日益广泛。涤纶速干面料作为运动、户外等纺织品的主要原料,面料的疏水性能至关重要,环保型疏水整理剂的选择和整理工艺的开发对实际生产具有重要意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种超疏水涤纶面料及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种超疏水涤纶面料,其特征在于,按重量份数计,主要包括1~4份涤纶面料,35~50份功能性整理液;

所述功能性整理液是由改性纳米二氧化硅、改性环氧树脂混合制得。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料,其特征在于,所述改性环氧树脂是由十八烷胺、甲苯和环氧树脂制备而成。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料,其特征在于,所述改性纳米二氧化硅是由端羟基聚二甲基硅氧烷、氨基丙基三乙氧基硅烷和纳米二氧化硅制备而成。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料,其特征在于,所述超疏水涤纶面料包括以下重量份数的原料组分:1份涤纶面料,35份功能整理液。

进一步的,一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将步骤(1)所得的涤纶织物在超疏水功能性整理液中充分振荡浸轧;

(3)将步骤(2)所得的涤纶织物经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤3~5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将步骤(2)的纳米二氧化硅置于纳米二氧化硅质量7倍的质量分数为50%己醇溶液中,在22khz条件下超声分散20min,制得混合液,在25℃下,把混合液与纳米二氧化硅质量0.34倍的端羟基聚二甲基硅氧烷在200r/min的速度下混合搅拌24h后,再与纳米二氧化硅质量0.03倍的二月桂酸二丁基锡和纳米二氧化硅质量2.7倍的质量分数为50%己醇溶液在200r/min的速度下混合搅拌30min,最后置于烘箱中,60℃干燥2h,制得端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅;

(4)通过超声处理,将步骤(3)所得的端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅和端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量0.3倍的氨基丙基三乙氧基硅烷依次分散在端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量7.9倍的无水乙醇中,然后在22khz条件下超声分散30min,制得混合液,以0.2ml/min的速率将端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量1倍的去离子水滴加到混合液中,并在22khz条件下超声分散3h,得到改性纳米二氧化硅;

(5)将十八烷胺和十八烷胺质量10倍的质量分数为90%甲苯溶液加入到三颈瓶中,以1000r/min的速度磁力混合搅拌30min,制得十八烷胺-甲苯混合液,同时将十八烷胺质量3.2倍的环氧树脂和十八烷胺质量6倍的质量分数为90%甲苯溶液混合,制得环氧树脂-甲苯混合液,然后以20滴/min的速度滴加十八烷胺质量9.2倍的环氧树脂-甲苯混合液到装有十八烷胺-甲苯混合液的三颈瓶中,控制在1h内,得到改性环氧树脂;

(6)将步骤(4)所得的改性纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后按5:1~13:7加入步骤(5)所得的改性环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得功能性整理液;

(7)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(6)所得的功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为90~180s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述的浸轧的处理温度为70~100℃,两浸两轧,浸轧压力为1.5~2.5mp,带液率为60%~70%;预烘温度为80℃,时间为2~5min,烘焙温度为160℃,时间为1~3min。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

本发明在制备超疏水涤纶面料时,以改性纳米二氧化硅、改性环氧树脂为原料。

首先,本发明对涤纶面料进行功能整理,采用浸轧法,使用改性纳米氧化硅—改性氧化树脂整理液,制备改性环氧树脂时,十八烷胺的氨基与环氧树脂的环氧基发生开环反应,将含有多个甲基的十八胺长烃链接枝到环氧树脂分子链中,降低了环氧树脂的表面能,提高了改性环氧树脂的疏水性;在对涤纶面料整理后,可在涤纶面料表面形成含甲基有机膜,外层甲基与高分子长链相连的键受高温烘焙的热力作用而与涤纶纤维表面垂直挺立,并取向一致形成排列紧密的甲基层,能够大大降低织物表面能,进而,改性环氧树脂在降低涤纶面料表面能的同时,还保护涤纶纤维表面的粗糙结构,增强面料的耐磨性和耐洗性能。

其次,制备改性纳米二氧化硅时,本发明采用端羟基聚二甲基硅氧烷、氨基丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅,其颗粒表面的亲水基团被端羟基聚二甲基硅氧烷、氨基丙基三乙氧基硅烷中低表面能的甲基取代,使面料的表面能降低,从而呈现疏水性;同时,大量改性纳米二氧化硅颗粒的存在,因为环氧树脂中有极高的粘结强度,可将改性纳米二氧化硅连接在一起,又因为改性环氧树脂不能完全包裹住改性纳米二氧化硅颗粒,在改性环氧树脂表面形成凸起的致密度的微纳米结构,凸起中间的凹坑存储大量空气,这些微纳米结构在水和面料接触的时候,凹坑中存储的空气可以充当良好的气垫,减小水和面料表面的接触面积,从而加强了面料的疏水性。

再者,原始的涤纶织物纤维表面相对光滑,在浸涂整理后,改性纳米二氧化硅—改性环氧树脂覆盖在涤纶纤维表面,形成一种疏水薄膜;改性环氧树脂将改性纳米二氧化硅粘附在涤纶纤维表面,增加了涤纶面料的粗糙度;涤纶面料被包覆的过程中,其表面少量的羟基与改性环氧树脂的环氧基发生开环反应,将一部分改性环氧树脂接枝到涤纶纤维上,同时具有刚性的改性纳米二氧化硅离子与改性环氧树脂存在一定的微相分离,三者形成一种“海岛结构”,作为交联点存在于改性环氧树脂—改性纳米二氧化硅薄膜中,阻碍了薄膜分子链段的自由运动,使得拒水薄膜具有热稳定性,从而加强涤纶面料的耐热性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的超疏水涤纶面料的各指标测试方法如下:

表面接触角:涤纶面料表面的疏水性通过dsal00光学接触角测量仪进行测试,水滴大小为3μ,选取5个不同位置测量,最终接触角取其平均值。

耐水性能测试:参考fz/t73023—2006,用标准规定的aatcc1993标准洗涤剂2g/l溶液作为洗涤液,将超疏水涤纶面料与洗涤液按照1:30放入恒温振荡器,以振荡频率100次/min、水温为40℃振荡洗涤5min,分别水洗0、10、30、50次,分别测量水洗后超疏水涤纶面料的表面接触角。

耐磨性能测试:采用yg-522纺织磨损试验机,使用标准碳化硅磨砂轮(250g×2),转速75圈/min,测试次数分别设定为150、300、450,分别测量摩擦后的超疏水涤纶面料的表面接触角。

实施例1

一种超疏水涤纶面料,按重量份数计,主要包括:1份涤纶面料,35份功能整理液。

一种超疏水涤纶面料的制备方法,所述超疏水涤纶面料的制备方法主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将步骤(2)的纳米二氧化硅置于纳米二氧化硅质量7倍的质量分数为50%己醇溶液中,在22khz条件下超声分散20min,制得混合液,在25℃下,把混合液与纳米二氧化硅质量0.34倍的端羟基聚二甲基硅氧烷在200r/min的速度下混合搅拌24h后,再与纳米二氧化硅质量0.03倍的二月桂酸二丁基锡和纳米二氧化硅质量2.7倍的质量分数为50%己醇溶液在200r/min的速度下混合搅拌30min,最后置于烘箱中,60℃干燥2h,制得端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅;

(4)通过超声处理,将步骤(3)所得的端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅和端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量0.3倍的氨基丙基三乙氧基硅烷依次分散在端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量7.9倍的无水乙醇中,然后在22khz条件下超声分散30min,制得混合液,以0.2ml/min的速率将端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量1倍的去离子水滴加到混合液中,并在22khz条件下超声分散3h,得到改性纳米二氧化硅;

(5)将十八烷胺和十八烷胺质量10倍的质量分数为90%甲苯溶液加入到三颈瓶中,以1000r/min的速度磁力混合搅拌30min,制得十八烷胺-甲苯混合液,同时将十八烷胺质量3.2倍的环氧树脂和十八烷胺质量6倍的质量分数为90%甲苯溶液混合,制得环氧树脂-甲苯混合液,然后以20滴/min的速度滴加十八烷胺质量9.2倍的环氧树脂-甲苯混合液到装有十八烷胺-甲苯混合液的三颈瓶中,控制在1h内,得到改性环氧树脂;

(6)将步骤(4)所得的改性纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后加入改性纳米二氧化硅质量1.5倍的步骤(5)所得的改性环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得功能性整理液;

(7)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(6)所得的功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为120s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述的浸轧的处理温度为85℃,两浸两轧,浸轧压力为2mp,带液率为68%;预烘温度为80℃,时间为3min,烘焙温度为160℃,时间为1.5min。

实施例2

一种超疏水涤纶面料,按重量份数计,主要包括:1份涤纶面料,35份功能整理液。

一种超疏水涤纶面料的制备方法,所述超疏水涤纶面料的制备方法主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将步骤(2)的纳米二氧化硅置于纳米二氧化硅质量7倍的质量分数为50%己醇溶液中,在22khz条件下超声分散20min,制得混合液,在25℃下,把混合液与纳米二氧化硅质量0.34倍的端羟基聚二甲基硅氧烷在200r/min的速度下混合搅拌24h后,再与纳米二氧化硅质量0.03倍的二月桂酸二丁基锡和纳米二氧化硅质量2.7倍的质量分数为50%己醇溶液在200r/min的速度下混合搅拌30min,最后置于烘箱中,60℃干燥2h,制得端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅;

(4)通过超声处理,将步骤(3)所得的端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅和端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量0.3倍的氨基丙基三乙氧基硅烷依次分散在端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量7.9倍的无水乙醇中,然后在22khz条件下超声分散30min,制得混合液,以0.2ml/min的速率将端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量1倍的去离子水滴加到混合液中,并在22khz条件下超声分散3h,得到改性纳米二氧化硅;

(5)将步骤(4)所得的改性纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后加入改性纳米二氧化硅质量1.5倍的环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得功能性整理液;

(6)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(5)所得的功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为120s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述的浸轧的处理温度为85℃,两浸两轧,浸轧压力为2mp,带液率为68%;预烘温度为80℃,时间为3min,烘焙温度为160℃,时间为1.5min。

实施例3

一种超疏水涤纶面料,按重量份数计,主要包括:1份涤纶面料,35份功能整理液。

一种超疏水涤纶面料的制备方法,所述超疏水涤纶面料的制备方法主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将十八烷胺和十八烷胺质量10倍的质量分数为90%甲苯溶液加入到三颈瓶中,以1000r/min的速度磁力混合搅拌30min,制得十八烷胺-甲苯混合液,同时将十八烷胺质量3.2倍的环氧树脂和十八烷胺质量6倍的质量分数为90%甲苯溶液混合,制得环氧树脂-甲苯混合液,然后以20滴/min的速度滴加十八烷胺质量9.2倍的环氧树脂-甲苯混合液到装有十八烷胺-甲苯混合液的三颈瓶中,控制在1h内,得到改性环氧树脂;

(4)将步骤(2)所得的纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后加入纳米二氧化硅质量1.5倍的步骤(3)所得的改性环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得改性环氧树脂—纳米二氧化硅功能性整理液;

(5)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(4)所得的改性环氧树脂—纳米二氧化硅功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为120s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述的浸轧的处理温度为85℃,两浸两轧,浸轧压力为2mp,带液率为68%;预烘温度为80℃,时间为3min,烘焙温度为160℃,时间为1.5min。

实施例4

一种超疏水涤纶面料,按重量份数计,主要包括:1份涤纶面料,35份功能整理液。

一种超疏水涤纶面料的制备方法,所述超疏水涤纶面料的制备方法主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将步骤(2)的纳米二氧化硅置于纳米二氧化硅质量7倍的质量分数为50%己醇溶液中,在22khz条件下超声分散20min,制得混合液,在25℃下,把混合液与纳米二氧化硅质量0.34倍的端羟基聚二甲基硅氧烷在200r/min的速度下混合搅拌24h后,再与纳米二氧化硅质量0.03倍的二月桂酸二丁基锡和纳米二氧化硅质量2.7倍的质量分数为50%己醇溶液在200r/min的速度下混合搅拌30min,最后置于烘箱中,60℃干燥2h,制得端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅;

(4)通过超声处理,将步骤(3)所得的端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅和端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量0.3倍的氨基丙基三乙氧基硅烷依次分散在端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量7.9倍的无水乙醇中,然后在22khz条件下超声分散30min,制得混合液,以0.2ml/min的速率将端羟基聚二甲基硅氧烷改性的纳米二氧化硅质量1倍的去离子水滴加到混合液中,并在22khz条件下超声分散3h,得到改性纳米二氧化硅;

(5)将十八烷胺和十八烷胺质量10倍的质量分数为90%甲苯溶液加入到三颈瓶中,以1000r/min的速度磁力混合搅拌30min,制得十八烷胺-甲苯混合液,同时将十八烷胺质量3.2倍的环氧树脂和十八烷胺质量6倍的质量分数为90%甲苯溶液混合,制得环氧树脂-甲苯混合液,然后以20滴/min的速度滴加十八烷胺质量9.2倍的环氧树脂-甲苯混合液到装有十八烷胺-甲苯混合液的三颈瓶中,控制在1h内,得到改性环氧树脂;

(6)将步骤(4)所得的改性纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后加入改性纳米二氧化硅质量5倍的步骤(5)所得的改性环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得功能性整理液;

(7)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(6)所得的功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为120s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(7)所述的浸轧的处理温度为85℃,两浸两轧,浸轧压力为2mp,带液率为68%;预烘温度为80℃,时间为3min,烘焙温度为160℃,时间为1.5min。

对比例

一种超疏水涤纶面料,按重量份数计,主要包括:1份涤纶面料,35份功能整理液。

一种超疏水涤纶面料的制备方法,所述超疏水涤纶面料的制备方法主要包括以下制备步骤:

(1)将涤纶织物在常压介质阻挡放电等离子体装置中进行表面改性;

(2)将质量分数为25%的氨水、氨水质量84倍的质量分数为75%乙醇和氨水质量3.46倍的蒸馏水加入到圆底烧瓶中,以150r/min的速度搅拌并加热至60℃,将氨水质量20倍的正硅酸乙酯与氨水质量42倍的浓度为75%乙醇混合加入到上述圆底烧瓶中,60℃反应1h,以15000r/min的速度离心分离纳米二氧化硅与溶液,用无水乙醇洗涤5次后在93.3kpa条件下真空干燥12h,得到纳米二氧化硅;

(3)将步骤(2)所得的纳米二氧化硅与乙酸乙酯按质量比1:1混合,以150r/min的速度磁力搅拌0.5h,并在22khz超声振荡10min,然后加入纳米二氧化硅质量1.5倍的环氧树脂,以150r/min的速度搅拌1h,制得功能性整理液;

(4)将步骤(1)所得的涤纶面料在步骤(3)所得的功能性整理液充分振荡浸轧,再经过烘箱预烘,烘焙后制得超疏水涤纶面料。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(1)表面改性处理的处理气氛为氩气体,气体流量为1l/min,处理功率为1kw,处理时间为120s。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述涤纶面料与功能性整理液按照浴比1:35配置。

进一步的,所述一种超疏水涤纶面料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述的浸轧的处理温度为85℃,两浸两轧,浸轧压力为2mp,带液率为68%;预烘温度为80℃,时间为3min,烘焙温度为160℃,时间为1.5min。

效果例

下表1给出了采用本发明实施例1至4与对比例的超疏水涤纶面料的性能分析结果。

表1

从实施例1与对比例的实验数据比较可发现,实施例1的表面接触角更大,超过150°,多次水洗、摩擦后,表面接触角下降缓慢,说明在制备原料过程中,使用十八烷胺改性环氧树脂可有效降低涤纶面料表面能,并且在涤纶表面生成的薄膜有效保护涤纶面料表面,使用端羟基聚二甲基硅氧烷、氨基丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅,增加了涤纶面料的粗糙度,二者协同作用增强了涤纶面料的疏水性能,达到超疏水效果;从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现,实施例2的表面接触角小且没有超过150°,且多次水洗、摩擦后,表面接触角下降迅速,说明若不对环氧树脂进行改性,则分子链中不含多个甲基,在涤纶面料表面无法形成含甲基的有机膜,使得涤纶面料表面能过高,达不到超疏水效果,也无法保护涤纶表面的纤维结构;从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现,实施例3的表面接触角小且没超过150°,没有超疏水性能,说明若不对纳米二氧化硅改性,则纳米二氧化硅颗粒表面存在大量的亲水基团,也使得涤纶面料的薄膜层表面不含有亚甲基等一些低表面张力的基团,增大涤纶面料的表面能,达不到超疏水效果;从实施例1与实施例4的实验数据比较可发现,实施例4的表面接触角小且没超过150°,没有超疏水性能,说明改性纳米二氧化硅颗粒较少时,大多数的粒子被改性环氧树脂包裹,没有凸起的微纳米结构,使得涤纶面料的表面薄膜粗糙度不够,疏水性不强,达不到超疏水效果。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

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