一种明胶/二氧化钛超亲水涤纶织物涂覆改性的方法

技术领域

本发明涉及一种明胶/二氧化钛超亲水涤纶织物涂覆改性的方法，属于涤纶表面改性后整理技术领域。

背景技术

涤纶作为目前世界上使用量最多的化纤之一，其产量占化纤总产量的八成以上，这是因为涤纶具有很多优良的特性，例如强断裂强度大、模量高、耐拉伸、抗皱保形、耐磨，洗可穿性等。但由于涤纶分子链只有两端含有羟基，再无其他亲水基团，缺少亲水基团，而且结晶度和取相度都很高，使得涤纶回潮率仅0.4％，涤纶织物的亲水性、透气性及抗静电性较差，影响涤纶服用等性能。

目前，通常通过表面接枝、氧化剂氧化处理、碱减量处理、酶水解、化学处理、等离子体、亲水整理剂涂覆等表面改性技术对涤纶织物进行改性。这些改性方法对涤纶织物改性存在如下技术缺陷：涉及高能量输入、刺激性的化学药品且对环境不友好、处理过程繁琐、牢固度不稳定、损害织物的力学性能和手感。例如：紫外接枝二氧化钛、等离子体处理的涤纶织物具有时效性，涤纶织物会在一段时间内恢复疏水性(一周到一个月)；酶对涤纶织物处理的技术作用条件温和，改性效果较为微弱。

发明内容

技术问题：

现有技术中，采用紫外接枝二氧化钛对涤纶亲水改性因涉及高能量输入，成本较高，且改性效果具有时效性(一段时间后就会恢复疏水性)；采用生物酶对涤纶亲水改性改性效果较差；采用现有的亲水剂涂覆层较为薄弱，与涤纶织物粘附不牢的问题。

技术方案：

为了解决上述的至少一个问题，本发明采用TiO

本发明的第一个目的是提供TiO

将经过精炼处理的涤纶织物放入TiO

在本发明的一种实施方式中，所述的TiO

在本发明的一种实施方式中，所述的TiO

在本发明的一种实施方式中，所述的TiO

在本发明的一种实施方式中，所述的TiO

在本发明的一种实施方式中，所述的二浸二轧是将涤纶织物浸渍在TiO

在本发明的一种实施方式中，洗涤是指将浸轧过的涤纶过经去离子水水洗两次。

在本发明的一种实施方式中，所述的干燥是在60℃烘干。

在本发明的一种实施方式中，所述的精炼处理就是除去织物表面残留的浆料和杂质。

在本发明的一种实施方式中，所述的精炼处理的具体操作是：

经涤纶织物置于皂片、碳酸钠的溶液中进行退浆煮炼；清洗、干燥、恒温恒湿箱平衡，得到经过精炼处理的涤纶织物。

在本发明的一种实施方式中，所述的精炼处理中的皂片处理的浓度为4～6g/L，碳酸钠的浓度为3～5g/L；进一步优选为：皂片浓度为5g/L，碳酸钠的浓度为4g/L。

在本发明的一种实施方式中，所述的精炼处理中退浆煮炼的条件为：95～100℃处理25～35min，浴比为1:20～40；进一步优选为：98℃处理30min，浴比1:30。

在本发明的一种实施方式中，所述的精炼处理中的清洗是采用水清洗，干燥是在80℃烘箱中烘干；恒温恒湿的条件是25±1℃，65±2％，平衡时间不少于24h。

在本发明的一种实施方式中，所述的分散液的制备具体包括：

将明胶浸泡在去离子水中加热溶解获得明胶溶液；将TiO

在本发明的一种实施方式中，所述超声分散的条件为：在25～32℃，功率为50-53Hz的条件下超声15～30min；进一步优选为：在25～32℃，功率为53Hz的条件下超声30min。

本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的亲水改性的涤纶织物。

本发明的第三个目的是本发明所述的方法在纺织领域的应用。

本发明的第四个目的是提供一种纺织品，是采用本发明的所述的亲水改性的涤纶织物制备得到。

本发明的一种实施方式中，所述的纺织品包括家用纺织品、工业用纺织品。

有益效果：

(1)本发明采用的TiO

(2)本发明采用的TiO

本发明得到的亲水改性涤纶织物的接触角相较于100.6°降至改性后的0°，降幅达到100％。

附图说明

图1为实施例1中TiO

图2为实施例1中TiO

图3为实施例1中TiO

图4为实施例1中TiO

图5为未精炼、实施例1中TiO

具体实施方式

以下结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行解释说明。

实施例和对照例采用的织物原料为：100％涤纶长丝平纹织物，经纬纱线均为2.22tex，经纬密度分别为880/680根/(10cm)，面密度为56g/m

测试方法：

1.织物的水接触角测试方法：

将待测涤纶织物放入恒温恒湿箱(25±1℃，65±2％)中平衡至少24h，采用DSA 25接触角测量仪进行测试，得到相应的水接触角。用剪刀裁剪待测涤纶织物的5个不同位置进行取样，用双面胶粘在载玻片上，在距离布面10mm处滴下水滴(10μL)，通过仪器显示观察接触角并拍照留存，结果取平均值，即为水接触角平均值。

2.表面微观形态观察：

将待测涤纶织物表面镀金后，使用SU 510型扫面电子显微镜观察待测涤纶织物纤维表面相貌的变化，电镜的加速电压Wie5.0kV，放大倍数为500倍。

3.涤纶织物表层化学结构表征：

采用Nicolet is 10型傅里叶红外光谱仪对待测涤纶织物表面进行全反射红外光谱测试，扫描范围为4000cm

4.涤纶织物的结晶度表征：

采用D2 PHASER型X射线衍射仪对待测涤纶织物表面进行X射线测试，扫面角度为5-50°。

5.涤纶织物的力学性能表征：

采用HD026NS-200型多功能电子织物强力仪对待测涤纶织物进行拉伸断裂测试，测试隔距为50mm，拉伸速度为100mm/min。

实施例1

一种基于二氧化钛、明胶复配对涤纶织物涂覆改性的方法，包括以下步骤：

(1)涤纶织物的精练处理：

按照浴比1:30将涤纶织物置于5g/L皂片、4g/L碳酸钠的溶液中，在98℃下退浆煮炼30min；然后用水清洗，80℃烘干，最后将涤纶织物置于恒温恒湿箱(25±1℃，65±2％)中平衡至少24h，得到经精炼处理的涤纶织物；

(2)明胶溶解处理：

将明胶置于10mL的去离子水浸泡10min中，在60℃的水中隔水加热直至溶解，得到明胶溶液。

(3)改性处理：

将TiO

将经精炼处理的涤纶织物裁成方形，每片重0.54g；将其浸渍在TiO

图1为实施例1中TiO

图2为实施例1中TiO

图3为实施例1中TiO

图4为实施例1中TiO

图5为实施例1中TiO

实施例2不同明胶的浓度对亲水改性效果的影响

调整实施例1的步骤(2)中的明胶的浓度为1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L、10g/L，其他和实施案例1保持一致。

表1实施例1～2的60s水接触角测试结果

从表1可以看出，随着明胶浓度增加，60s水接触角总体呈现增加后下降后上升的趋势的趋势，在明胶浓度为5g/L的达到最小，水接触角的平均值为5.78°，为超亲水改性涤纶。

实施例3不同TiO

调整实施例1的步骤(2)中的TiO

表2实施例1和3的60s水接触角测试结果

从表2可以看出，随着TiO

实施例4亲水改性效果的稳定性测试(长时间存放)

将实施例1制得的亲水改性涤纶织物在室温下存放60天后，进行60s水接触角测试。

表3实施例1和实施例4制得的亲水改性涤纶织物60s水接触角测试结果

从表3可以看出，将TiO

实施例5亲水改性效果的稳定性测试(多次水洗)

将实施例1制得的亲水改性涤纶织物反复水洗、烘干10次后，进行60s水接触角测试。

表4实施例1和实施例5制得的亲水改性涤纶织物60s水接触角测试结果

从表4可以看出，经TiO

对照例1

调整实施例1的步骤(2)中的TiO

对照例2

调整实施例1的步骤(2)中的TiO

对照例3

一种基于二氧化钛和明胶对涤纶织物涂覆改性的方法(两步法)，包括以下步骤：

(1)同实施例1的步骤(1)；

(2)改性处理：

将经精炼处理的涤纶织物裁成方形，每片重0.54g；先将其放入pH为中性的明胶水溶液中二浸二轧(每次浸渍时间为10min，轧余率为90％)，然后再放入pH为中性的TiO

将实施例1和对照例1、2、3制得的亲水改性涤纶织物进行60s水接触角测试，测试结果如下：

表5实施例1和对照例1、2、3制得的亲水改性涤纶织物60s水接触角测试结果

从表5可以看出：

单独的TiO

对比实施例1和对照例3发现，先经明胶改性后，再经TiO