改性棉織物溶膠—凝膠法耐久拒水整理的研究.pdf

1、紡織品的拒水整理已具有悠久的歷史,已研究或已使用過(guò)的拒水劑種類(lèi)也有很多。但非環(huán)境友好的功能整理劑,如用于拒水拒油整理的氟碳化合物,正受到環(huán)境保護(hù)條例的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。作為一種安全、環(huán)保的整理方法,棉織物的溶膠-凝膠法拒水整理技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái),并成為人們研究的大熱門(mén)之一,它可賦予棉織物良好的拒水效果,但目前這種拒水效果的耐洗性卻不太理想。本課題從改性棉織物的角度對(duì)提高棉織物溶膠-凝膠法拒水整理耐久性的可行性做出了初步探討。以用鹽酸作為催化劑、硅

2、酸乙酯(TEOS)為前驅(qū)體在純水體系中制備SiO2溶膠為基礎(chǔ),采用溶膠-凝膠法拒水整理二步法工藝(即織物先浸軋SiO2溶膠,然后再使用低表面張力物質(zhì)進(jìn)行整理)整理棉織物。
　　通過(guò)測(cè)定溶膠-凝膠法拒水整理的棉織物洗后的接觸角,研究了SiO2溶膠粒徑以及溶膠濃度、反應(yīng)溫度和pH值(酸的用量)等溶膠制備工藝參數(shù)對(duì)拒水整理后棉織物的拒水耐久性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溶膠的制備工藝對(duì)拒水整理后棉織物的拒水耐久性有一定影響,但通過(guò)改變?nèi)苣z的制

3、備工藝的方法來(lái)提高棉織物的拒水耐久性,其作用是有限的。為研究棉織物與SiO2溶膠之間的相互作用情況,首先對(duì)棉織物進(jìn)行乙酰化改性,再使用溶膠-凝膠法進(jìn)行拒水整理。通過(guò)接觸角、Si含量的測(cè)定、SEM、AFM等多種手段,分別測(cè)定了不同取代度的乙?；蘅椢锶苣z-凝膠法拒水整理后其皂洗前后的拒水性能的變化,研究了不同乙?；蘅椢锱cSiO2溶膠之間的結(jié)合力隨乙?；〈鹊淖兓闆r。實(shí)驗(yàn)顯示,拒水整理后乙?；蘅椢锏木芩途眯噪S著乙?；〈鹊脑黾佣?/p>

4、變差。這表明SiO2溶膠與棉織物主要是由共價(jià)鍵或氫鍵結(jié)合的。由于乙?；〈氖敲蘅椢锷系?OH,隨著乙?；〈鹊脑黾?棉織物中的-OH數(shù)逐漸減少,導(dǎo)致SiO2溶膠與棉織物之間的結(jié)合力減弱,棉織物的拒水耐久性下降。因此,在溶膠-凝膠法拒水整理中,棉織物上的-OH是影響SiO2溶膠與棉織物之間結(jié)合力的最主要因素,提高SiO2溶膠與棉織物之間的相互作用力才是提高棉織物溶膠-凝膠法拒水整理的拒水耐久性的關(guān)鍵因素。為加強(qiáng)SiO_2溶膠與棉織物之

5、間的相互作用力,提高棉織物溶膠-凝膠法拒水整理后的拒水耐久性,研究使用多元羧酸作為交聯(lián)劑的效果。首先采用不同結(jié)構(gòu)的多元羧酸,對(duì)棉織物進(jìn)行多元羧酸改性,再以多元羧酸改性為底物,采用溶膠-凝膠法拒水整理工藝進(jìn)行拒水整理。通過(guò)測(cè)定織物的接觸角、耐靜水壓、淋水評(píng)級(jí)、FTIR-ATR、SEM以及Si含量的測(cè)定等多種手段,分別比較了不同多元羧酸改性棉織物溶膠-凝膠法拒水整理后的拒水耐久性。結(jié)果顯示,采用不同結(jié)構(gòu)的多元羧酸作交聯(lián)劑,都不同程度地提高了

6、棉織物拒水整理后的拒水耐久性,主要有如下順序:BTCA>檸檬酸>己二酸等其它二元羧酸。多元羧酸的羧基數(shù)量、羧基間的碳鏈長(zhǎng)度、羧基鄰位的羥基等均對(duì)多元羧酸改性棉織物拒水整理后的拒水耐久性有影響,其中羧基數(shù)量的影響最大。BTCA改性棉織物拒水整理后的拒水耐久性最好,洗30次后的接觸角仍大于130°,淋水評(píng)級(jí)達(dá)70~80分,耐靜水壓結(jié)果達(dá)17.7cm水柱,較未改性棉織物拒水整理后的拒水耐久性有很大的提高。本課題關(guān)于棉織物與SiO2溶膠之間相互