專利名稱：一種改善滌綸織物親水性能的整理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以滌綸為基本材料的紡織品的加工技術(shù)，特別是一種改善滌綸織 物親水性能的整理方法。
背景技術(shù)：
滌綸是世界產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種，目前滌綸占世界合成纖維產(chǎn) 量的60%以上，大量用于服裝面料、床上用品、國(guó)防軍工特殊織物等紡織品以及其他工業(yè)用 纖維制品。滌綸纖維對(duì)伸長(zhǎng)、壓縮、彎曲等形變的恢復(fù)能力與羊毛接近，具有彈性好、強(qiáng)度高、 耐熱性好、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，但作為疏水性纖維，回潮率只有0.4%，吸濕性差成為影響服用 性能的主要原因。隨著生活條件的改善，生活質(zhì)量不斷提高，人們對(duì)服裝面料的要求也逐 漸提高，希望它既有天然纖維制品的保暖性、舒適性，又具有合成纖維優(yōu)良的彈性和強(qiáng)力， 因此對(duì)滌綸等合成纖維的改性加工，提升他們的服用性能成為紡織服裝加工領(lǐng)域的研究重 點(diǎn)ο提高滌綸纖維的親水性能研究主要有兩類一是物理方法通過(guò)與親水性物質(zhì)共 混或復(fù)合紡絲提高纖維的親水性，或進(jìn)行纖維微孔化處理和纖維截面異形化提高纖維表面 的水潤(rùn)濕性能；二是化學(xué)方法通過(guò)引入親水單體嵌段共聚使大分子具有親水性，或通過(guò) 親水性單體接枝共聚，在纖維表面進(jìn)行親水化整理，接枝共聚方法可以純化學(xué)反應(yīng)，也可以 借助等離子體、紫外照射等手段。進(jìn)入二十一世紀(jì)，服裝面料的舒適性、功能性和環(huán)保性是人們追求的目標(biāo)，因此在 滌綸親水改性方面投入了更大的力量，不僅采用化學(xué)方法，還結(jié)合一些等離子體處理等物 理改性的技術(shù)手段。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，是一種特異性能的氣體，其基本特征是氣體聚集態(tài)中 電子的負(fù)電荷總數(shù)和離子的正電荷總數(shù)在數(shù)值上是相等的，宏觀上呈現(xiàn)電中性。應(yīng)用于紡 織品加工的主要是低溫等離子體，低溫等離子體泛指近局域熱力學(xué)平衡等離子體，在低溫 熱等離子體中，不僅含有大量化學(xué)反應(yīng)活性極高的電子、離子，還有分子、原子、自由基，它 們不僅是能量的攜帶者，而且還可能作為反應(yīng)物直接參加化學(xué)反應(yīng)。在低溫等離子體中，氣 壓較高，放電電場(chǎng)強(qiáng)度較低，因而粒子間的相互碰撞起支配作用，熱電離是主要的機(jī)制。電 子通過(guò)彈性碰撞，將能量傳遞給重粒子，進(jìn)而依靠重粒子間的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一系列的熱分解、 熱電離，最終形成近局域熱力學(xué)平衡的低溫?zé)岬入x子體。低溫?zé)岬入x子體分為電暈放電(corona discharge)、輝光放電(glow discharge) 和射流放電(sputter discharge)，其中最常用的是前兩種。電暈放電即低頻放電，指的 是在大氣壓條件下，以空氣為介質(zhì)，由高電壓弱電流所引起的放電，產(chǎn)生的是一種低離子密 度的低溫等離子體；在兩個(gè)電極施加一高電壓時(shí)便產(chǎn)生電暈放電。輝光放電是低于大氣壓 (1. 33 66. 7kPa, 10 500Torr)條件下的高頻放電。輝光放電中壓力顯著低于大氣壓，能 減少等離子體之間相互碰撞，這樣輝光放電中電子的能量更高些，這就決定了輝光放電產(chǎn)生的活性因子(電子)的滲透性較電暈放電強(qiáng)，對(duì)被處理的表面改性更加強(qiáng)烈。低溫等離子體技術(shù)自上世紀(jì)60年代引入到紡織領(lǐng)域，以其對(duì)紡織品改性的干態(tài) 加工特點(diǎn)，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的以水為介質(zhì)的化學(xué)濕加工方式。在當(dāng)今倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)、節(jié)約資源的大 形勢(shì)下，等離子體處理技術(shù)無(wú)需耗用大量水和能源，無(wú)需進(jìn)行高成本的廢水處理，是環(huán)保的 加工技術(shù)。關(guān)于化學(xué)接枝與低溫等離子相結(jié)合的方法，現(xiàn)有技術(shù)有采用引入丙烯酸基團(tuán)或環(huán) 氧基團(tuán)，然后借助了低溫等離子體引發(fā)技術(shù)。如李永強(qiáng)等在《紡織學(xué)報(bào)》2005年第4期發(fā) 表的“氬等離子體引發(fā)滌綸纖維表面丙烯酸接枝”的論文論述了用丙烯酸作為接枝單體對(duì) 滌綸纖維進(jìn)行表面改性提高滌綸纖維的潤(rùn)濕性、染色性等性能，具體方法滌綸長(zhǎng)絲浸漬丙 烯酸純?nèi)芤鹤C，晾干，等離子體處理(電容式耦合輝光放電)，皂煮，水洗，烘干。在放電功 率160W，放電時(shí)間IOmin處理后按照AATCC Test Method 39-1971進(jìn)行測(cè)定，表面潤(rùn)濕時(shí)間 達(dá)到221秒，放置10天后仍能達(dá)到243秒，說(shuō)明具有耐久性。但丙烯酸類單體揮發(fā)性強(qiáng)，有 強(qiáng)烈的刺激味，不宜工業(yè)化推廣使用。潘長(zhǎng)江等在《功能材料》2003年第4期發(fā)表論文“等離子體表面接枝改性聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯的血液相容性研究”研究了滌綸(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)薄膜經(jīng)低溫等離 子體處理引發(fā)聚乙二醇接枝后提高對(duì)血液的相容性，通過(guò)測(cè)定薄膜表面的接觸角，X射線光 電子能譜儀測(cè)定分析樣品表面的元素結(jié)構(gòu)變化，并結(jié)合血液相容性指標(biāo)說(shuō)明改性結(jié)果。但 未公開低溫等離子體處理?xiàng)l件。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中丙烯酸類單體揮發(fā)性強(qiáng)，有強(qiáng)烈的刺激味，不宜工業(yè)化推廣 使用的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保，且易實(shí)施的加工方法，提高了滌綸織物的親水性 能，改善了滌綸織物的穿著舒適性，同時(shí)還使其具有一定的抗靜電功能。本發(fā)明的一種改善滌綸織物親水性能的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明的一種改善滌綸織物親水性能的整理方法是一種化學(xué)方法結(jié)合物理改性 方法，其特征在于所述的整理方法以聚乙二醇為接枝單體，經(jīng)低溫等離子體處理，引發(fā)聚乙二醇在 滌綸纖維上發(fā)生接枝反應(yīng)。所述的整理方法包括浸漬接枝單體、接枝處理和后處理三個(gè)步驟。在具體實(shí)施中所述的浸漬接枝單體步驟中，聚乙二醇水溶液的濃度為5 30%，浸漬溫度為 20 30°C，浸漬時(shí)間為1 1. 5h，浴比為1 30 50 ；經(jīng)過(guò)聚乙二醇水溶液浸漬后的滌綸織物經(jīng)干燥后進(jìn)行接枝處理。所述的聚乙二醇為市售、分子量為950 2100、熔點(diǎn)為35. 0 50. 0°C的、易溶于 水的白色膏狀或片狀物質(zhì)。所述的接枝處理為低溫等離子體處理步驟中，輻照氣氛為氬氣，輻照強(qiáng)度為50 200W，輻照時(shí)間為1 5min，真空度為20 80Pa。所述的低溫等離子體為輝光放電等離子體。所述的后處理步驟可以包括水洗、干燥經(jīng)接枝處理后的滌綸織物。
所述的滌綸織物可以為100 300g/m2結(jié)構(gòu)較緊密的機(jī)織純滌綸織物或針織物。更優(yōu)選的操作條件是所述的浸漬接枝單體步驟中，聚乙二醇分子量為1000、聚乙二醇水溶液的濃度為 5% ；浸漬條件為浸漬溫度為25°C、時(shí)間為lh、浴比為1 30;所述的低溫等離子體處理中，輻照氣氛為氬氣、輻照強(qiáng)度為50 100W、輻照時(shí)間 為2 3min、真空度為30Pa ；所述的后處理步驟中，在溫度95°C、皂粉2g/L、時(shí)間5min，浴比1 30條件下水洗 2次，然后在200°C以下熨干。在本發(fā)明中，聚乙二醇具有無(wú)色、無(wú)味，易溶于水的特點(diǎn)，使用其作為接枝單體，在 反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生刺激性的氣味，且未參加反應(yīng)的剩余單體易于除去。該單體與滌綸纖 維的接枝反應(yīng)如下
權(quán)利要求
1.一種改善滌綸織物親水性能的整理方法，所述的方法是一種化學(xué)方法結(jié)合物理改性 方法，其特征在于所述的整理方法以聚乙二醇為接枝單體，經(jīng)低溫等離子體處理，引發(fā)聚乙二醇在滌綸 纖維上發(fā)生接枝反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于 所述的整理方法包括浸漬接枝單體、接枝處理和后處理三個(gè)步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于所述的浸漬接枝單體步驟中，聚乙二醇水溶液的濃度為5 30%，浸漬溫度為20 30°C，浸漬時(shí)間為1 1. 5h，浴比為1 30 50;經(jīng)過(guò)聚乙二醇水溶液浸漬后的滌綸織物經(jīng)干燥后進(jìn)行接枝處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于所述的聚乙二醇為市售、分子量為950 2100、熔點(diǎn)為35. 0 50. 0°C的、易溶于水的 白色膏狀或片狀物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于所述的接枝處理為低溫等離子體處理步驟中，輻照氣氛為氬氣，輻照強(qiáng)度為50 200W，輻照時(shí)間為1 5min，真空度為20 80Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于 所述的低溫等離子體為輝光放電等離子體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于 所述的后處理步驟包括水洗、干燥經(jīng)接枝處理后的滌綸織物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于 所述的滌綸織物為100 300g/m2結(jié)構(gòu)較緊密的機(jī)織純滌綸織物或針織物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于 所述的滌綸織物為100 300g/m2結(jié)構(gòu)較緊密的機(jī)織純滌綸織物或針織物； 所述的接枝處理為低溫等離子體處理步驟中，輻照氣氛為氬氣，輻照強(qiáng)度為50 200W，輻照時(shí)間為1 5min，真空度為20 80 ；所述的低溫等離子體為輝光放電等離子 體；所述的后處理步驟包括水洗、干燥經(jīng)接枝處理后的滌綸織物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的改善滌綸織物親水性能的整理方法，其特征在于所述的浸漬接枝單體步驟中，聚乙二醇分子量為1000、聚乙二醇水溶液的濃度為5% ； 浸漬條件為浸漬溫度為25°C、時(shí)間為lh、浴比為1 30;所述的低溫等離子體處理中，輻照氣氛為氬氣、輻照強(qiáng)度為50 100W、輻照時(shí)間為2 3min、真空度為301 ；所述的后處理步驟中，在溫度95°C、皂粉2g/L、時(shí)間5min，浴比1 30條件下水洗2 次，然后在200°C以下熨干。
全文摘要
本發(fā)明為一種改善滌綸織物親水性能的整理方法，以聚乙二醇為接枝單體，經(jīng)低溫等離子體處理，引發(fā)聚乙二醇在滌綸纖維上發(fā)生接枝反應(yīng)。包括浸漬接枝單體、接枝處理和后處理三個(gè)步驟。其中，所述的浸漬接枝單體步驟中，聚乙二醇水溶液的濃度為5～30％，浸漬溫度為20～30℃，浸漬時(shí)間為1～1.5h，浴比為1∶30～1∶50；所述的接枝處理為低溫等離子體處理，其輻照氣氛為氬氣，輻照強(qiáng)度為50～200W，輻照時(shí)間為1～5min，真空度為20～80Pa；所述的后處理步驟包括水洗、干燥。本發(fā)明的整理方法使得疏水的滌綸織物性能得到明顯改善，提高了其吸濕、導(dǎo)濕性能，實(shí)現(xiàn)了穿著使用舒適的效果。
文檔編號(hào)D06M15/53GK102061610SQ200910210900
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者李宏偉, 王建明, 陳森, 陳英 申請(qǐng)人:北京服裝學(xué)院