超疏水滌綸織物的高溫高壓表面鑲嵌法制備研究.pdf

1、滌綸織物因具有強度高、彈性好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)異性能，在衣料、床上用品、各種裝飾布料、國防軍用特殊紡織品等方面有廣泛應(yīng)用。超疏水滌綸紡織品具有疏水、自清潔等功能，在工業(yè)、醫(yī)療和軍用產(chǎn)品方面有著重要的用途，也廣泛用于制作日常生活中的篷布、雨傘、廣告旗幟等產(chǎn)品。因此，超疏水滌綸紡織品的制備研究近年來成為國際國內(nèi)紡織品領(lǐng)域研究熱點。目前超疏水滌綸織物的制備方法主要有刻蝕法、溶膠凝膠法、層層自組裝法、化學(xué)氣相沉積法等。這些超疏水滌綸織物的制備方

2、法，一般是先使滌綸織物表面變粗糙，然后再用降低表面能的疏水整理劑進(jìn)行處理。如先用堿性化合物等對滌綸表面進(jìn)行刻蝕，使滌綸纖維表面變粗糙，然后再用疏水整理劑進(jìn)行覆蓋；溶膠凝膠法和納米晶體原位生長法可先在滌綸纖維表面附著納米粒子，以制造粗糙表面，再用疏水整理劑覆蓋。這些方法存在刻蝕時滌綸織物強力損失嚴(yán)重，或是附著納米粒子時粗糙表面耐久性差，并且覆蓋的疏水物質(zhì)一般耐久性也較差等問題。因此，本文擬研究能使滌綸織物具有穩(wěn)定粗糙表面和耐久低表面能的新

3、方法，以制備超疏水滌綸織物。
　　本文研究了高溫高壓下在滌綸表面納米半鑲嵌蔗糖脂肪酸酯賦予滌綸粗糙表面、乙?；忾]蔗糖環(huán)上羥基制備超疏水滌綸織物的方法；同時研究了一種高溫高壓下聚二甲基硅氧烷在滌綸纖維表面微溶鑲嵌，制造滌綸纖維粗糙表面的同時賦予滌綸纖維低表面能，一步法制備超疏水滌綸織物的方法；還研究了滌綸織物的分散染料染色與滌綸聚二甲基硅氧烷超疏水整理的一浴法工藝。研究結(jié)果為：
　　（1）在高溫高壓條件下，蔗糖脂肪酸酯在滌綸

4、表面的納米半鑲嵌可以使滌綸纖維表面變得粗糙，醋酸酐對滌綸纖維表面的蔗糖環(huán)羥基的乙酰化，可降低滌綸纖維表面的表面能，制備出超疏水滌綸織物。當(dāng)蔗糖脂肪酸酯處理濃度大于10.0 g/L，浴比為1:30，溫度為130℃，時間為60 min時，以及用醋酸酐乙酰化蔗糖環(huán)上的羥基，改性的滌綸織物水接觸角從105.3o提高到154.7o，水滴滾落角從41.5o降至8.2o，沾水等級從2級提高至5級，吸水率從97.8％降低至26.0%。同時，改性滌綸織物

5、具有良好的耐洗、耐磨性能。掃描電鏡觀察表明，經(jīng)蔗糖脂肪酸酯鑲嵌整理后，滌綸纖維表面有很多突起，纖維表面粗糙度明顯增大；紅外光譜分析表明，在滌綸疏水改性整理過程中，蔗糖脂肪酸酯成功鑲嵌到滌綸纖維結(jié)構(gòu)中，并在乙?；磻?yīng)結(jié)束后，成功封閉了鑲嵌過程引入的親水性基團；X-射線衍射光譜和熱穩(wěn)定性分析表明，上述改性整理過程基本沒有對滌綸纖維主體結(jié)構(gòu)造成影響；滌綸織物的斷裂強力、斷裂伸長率、折皺彈性、硬挺度、透氣/透濕性能及白度保持良好，織物服用性能保

6、持良好。
　?。?）在高溫高壓條件下，聚二甲基硅氧烷在滌綸織物表面的微溶鑲嵌，可以一步實現(xiàn)滌綸纖維表面粗糙化及降低滌綸纖維表面表面能，制備出超疏水滌綸織物。當(dāng)聚二甲基硅氧烷濃度大于5.0 g/L，浴比為1:20，溫度為130℃，時間為60 min時，就可制備出接觸角大于150o、滾動角小于10o的超疏水滌綸織物。當(dāng)聚二甲基硅氧烷濃度為30.0 g/L，改性滌綸織物水接觸角從105.1o提高到163.4o，水滴滾落角從41.5o降至

7、7.0o；沾水等級從2級提高至5級。同時，改性滌綸織物具有良好的耐洗、耐磨性能。該處理工藝流程短，疏水改性效率高，改性效果好，降低了生產(chǎn)能耗并對環(huán)境友好。掃描電子顯微鏡分析表明滌綸纖維表面粗糙度明顯提高；紅外光譜分析表明，高溫高壓條件下，聚二甲基硅氧烷成功鑲嵌進(jìn)入滌綸纖維，滌綸織物出現(xiàn)新的-Si-（CH3）2-O-和Si-O-Si振動吸收峰；熱穩(wěn)定性及X-射線衍射分析表明，滌綸纖維的主體結(jié)構(gòu)保持良好，熱穩(wěn)定性能略有提高；織物的斷裂強力略