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,已研究或已使用過的拒水劑種類也有很多。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,并成為人們研究的大熱門之一,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)進行整理)整理棉織物。
　　通過測定溶膠-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)對拒水整理后棉織物的拒水耐久性的影響。實驗結(jié)果表明,溶膠的制備工藝對拒水整理后棉織物的拒水耐久性有一定影響,但通過改變?nèi)苣z的制

3、備工藝的方法來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,首先對棉織物進行乙酰化改性,再使用溶膠-凝膠法進行拒水整理。通過接觸角、Si含量的測定、SEM、AFM等多種手段,分別測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,研究了不同乙酰化棉織物與SiO2溶膠之間的結(jié)合力隨乙?；〈鹊淖兓闆r。實驗顯示,拒水整理后乙?；蘅椢锏木芩途眯噪S著乙酰化取代度的增加而

4、變差。這表明SiO2溶膠與棉織物主要是由共價鍵或氫鍵結(jié)合的。由于乙?；〈氖敲蘅椢锷系?OH,隨著乙酰化取代度的增加,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,對棉織物進行多元羧酸改性,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行拒水整理。通過測定織物的接觸角、耐靜水壓、淋水評級、FTIR-ATR、SEM以及Si含量的測定等多種手段,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、羧基間的碳鏈長度、羧基鄰位的羥基等均對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°,淋水評級達70~80分,耐靜水壓結(jié)果達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