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[摘 要]为了使棉织物表面形成仿荷叶微/纳米结构,获得持久的拒水、拒油功能。本文先用纳米TiO2粉末、乙醇和聚乙二醇400,配成纳米TiO2分散液。再用该分散液和粘合剂DS-5125,柔软剂JM-801,分散剂NNO,适量的渗透剂和聚乙二醇400,配制棉织物的拒水、拒油整理剂,对棉织物进行了拒水、拒油整理。研究了整理液的pH值、纳米TiO2含量、对纳米TiO2棉织物拒水、拒油整理效果的影响。
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0208-01
前言
含氟拒水、拒油整理剂的生态问题[1-2],引起了对生态拒水、拒油整理研究的热潮。本文用聚乙二醇400和乙醇为纳米TiO2的分散剂,同时使用柔软剂改善整理后的棉织物的手感,用渗透剂和粘合剂增强整理后的棉织物拒水、拒油功能的持久性,对棉织物进行了拒水、拒油整理,通过正交试验,得到了较合适的整理工艺参数。
1 实验部分
1.1实验试剂和原料
蓝色全棉平纹织物。纳米TiO2,分散剂NNO,无水乙醇,渗透剂JNC,柔软剂JM-801和粘合剂DS-5125, pH值调节剂NaOH。
1.2拒水拒油整理工艺
1.2.1 织物前处理
处理前将织物水洗,以使布面洁净,经蒸馏水浸泡后,一方面布面干湿度一致,能使无机拒水、拒油整理剂在织物上较均匀地分布;另一方面使得纤维溶胀,能促进拒水、拒油整理剂更好地向纤维中渗透。
1.2.2 织物拒水、拒油整理
采用二浸、二轧法。其工艺配方如下:
分散剂NNO为1 g/L,加入5% 粘合剂DS-512、5 % 柔软剂JM-801和适量的渗透剂JNC、聚乙二醇400,纳米TiO2含量分别为0.8% ~ 1.5%,pH值为4 ~ 5,烘焙温度为150 ~ 190 ,烘焙时间为3 ~7 min。
工艺流程为:
纳米TiO2分散液 → 加入粘合剂、渗透剂等助剂制得整理液 → 调节pH值 → 织物前处理 → 整理液处理(70 ?C,30 min)→ 轧(常温,轧液率50 % -70 %)→ 整理液二次处理(70?C,30 min)→ 轧(常温,轧液率70 % - 80 %)→ 烘干(95 ?C,30 min)→ 烘焙(170?C,3 min)
1.3性能测试
1.4.1 接触角测量
用微量注射器量取0. 05 mL 蒸馏水(表面张力为72. 8 mN /m)作为接触角测试液体,滴在织物表面,用JC2000C1接触角测量仪测量。
1.3.2 拒水等级评定
参考AATCC22-1977 实验方法,用淋水性能测试法,对织物的拒水等级进行了评定。
1.3.3 拒油等级评定
按AATCC118-2002《拒油性:抗碳氢化合物试验》标准,采用8种表面张力依次降低的烃类液体同系物滴在织物表面,静置30 s后,观察织物的润湿情况,以在30 s内不润湿织物的液滴最高等级作为该织物的拒油度。
2结果与讨论
2.1整理工艺对拒水、拒油性能的影响
2.1.1纳米TiO2含量对拒水、拒油性能的影响
在其它条件相同的情况下,不同纳米TiO2含量整理液对棉织物处理后接触角的大小,由拒水、拒油试验以及评级标准得到处理后的织物的拒水、拒油等级情况如表1所示。从表1可以看出:在其它条件相同时,当纳米TiO2含量低于1.5%时,随着纳米TiO2含量的增加,整理后的织物拒水、拒油性能不断改善。当纳米TiO2含量高于1.5%时,在整理液配置以及织物处理过程中发现,纳米TiO2在整理液中很难充分分散,整理后的织物表面的纳米TiO2分布不均匀,影响外观质量,并且经纳米TiO2含量为1.5%的整理液整理后的棉织物的拒水性能已非常好,同时也具有较好的拒油性能。所以没有再增加整理液中的纳米TiO2含量的试验。
2.1.2 pH值對整理后的织物拒水、拒油性能影响
在试验中,当TiO2含量为1.5%,烘焙温度为190?C,烘焙时间为5min时,考虑到 TiO2是一种偏酸性的两性氧化物,微溶于碱,所以在其它条件相同的情况下,选择pH = 4.0,4.5,5.0进行研究,不同pH整理液整理后接触角不同。不同纳米TiO2含量整理液对棉织物处理后接触角的大小和由拒水、拒油试验以及评级标准得到处理后的织物的拒水、拒油等级情况如表2所示。
从图2以及表2中可以看出:在其它条件相同的情况下,酸性条件下的拒水、拒油效果随pH值的提高而增强。这是因为弱酸性有利于纳米TiO2整理液的稳定,从而使更多的纳米TiO2附着于织物表面,形成均匀的仿荷叶结构。
3 结论
(1)采用本试验所用的纳米TiO2整理液和整理工艺,对棉织物进行拒水、拒油整理,能有效地改善棉织物的拒水、拒油性能。并且随着TiO2用量的增加,整理后的棉织物的拒水、拒油性能也随着增加。在本实验范围内,TiO2含量1.5%时,棉织物的拒水、拒油性能达到最佳。
(2)在酸性条件下,随着pH的升高,整理后棉织物的拒水、拒油性能变得更好。
参考文献
[1] 杨栋梁. 含氟防护整理的近况 [J]. 上海丝绸,2010,1:17-23.
[2] 章杰. 禁用含氟表面活性剂及其整理剂的新型替代品. 印 染, 2009, 3: 47-51.
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0208-01
前言
含氟拒水、拒油整理剂的生态问题[1-2],引起了对生态拒水、拒油整理研究的热潮。本文用聚乙二醇400和乙醇为纳米TiO2的分散剂,同时使用柔软剂改善整理后的棉织物的手感,用渗透剂和粘合剂增强整理后的棉织物拒水、拒油功能的持久性,对棉织物进行了拒水、拒油整理,通过正交试验,得到了较合适的整理工艺参数。
1 实验部分
1.1实验试剂和原料
蓝色全棉平纹织物。纳米TiO2,分散剂NNO,无水乙醇,渗透剂JNC,柔软剂JM-801和粘合剂DS-5125, pH值调节剂NaOH。
1.2拒水拒油整理工艺
1.2.1 织物前处理
处理前将织物水洗,以使布面洁净,经蒸馏水浸泡后,一方面布面干湿度一致,能使无机拒水、拒油整理剂在织物上较均匀地分布;另一方面使得纤维溶胀,能促进拒水、拒油整理剂更好地向纤维中渗透。
1.2.2 织物拒水、拒油整理
采用二浸、二轧法。其工艺配方如下:
分散剂NNO为1 g/L,加入5% 粘合剂DS-512、5 % 柔软剂JM-801和适量的渗透剂JNC、聚乙二醇400,纳米TiO2含量分别为0.8% ~ 1.5%,pH值为4 ~ 5,烘焙温度为150 ~ 190 ,烘焙时间为3 ~7 min。
工艺流程为:
纳米TiO2分散液 → 加入粘合剂、渗透剂等助剂制得整理液 → 调节pH值 → 织物前处理 → 整理液处理(70 ?C,30 min)→ 轧(常温,轧液率50 % -70 %)→ 整理液二次处理(70?C,30 min)→ 轧(常温,轧液率70 % - 80 %)→ 烘干(95 ?C,30 min)→ 烘焙(170?C,3 min)
1.3性能测试
1.4.1 接触角测量
用微量注射器量取0. 05 mL 蒸馏水(表面张力为72. 8 mN /m)作为接触角测试液体,滴在织物表面,用JC2000C1接触角测量仪测量。
1.3.2 拒水等级评定
参考AATCC22-1977 实验方法,用淋水性能测试法,对织物的拒水等级进行了评定。
1.3.3 拒油等级评定
按AATCC118-2002《拒油性:抗碳氢化合物试验》标准,采用8种表面张力依次降低的烃类液体同系物滴在织物表面,静置30 s后,观察织物的润湿情况,以在30 s内不润湿织物的液滴最高等级作为该织物的拒油度。
2结果与讨论
2.1整理工艺对拒水、拒油性能的影响
2.1.1纳米TiO2含量对拒水、拒油性能的影响
在其它条件相同的情况下,不同纳米TiO2含量整理液对棉织物处理后接触角的大小,由拒水、拒油试验以及评级标准得到处理后的织物的拒水、拒油等级情况如表1所示。从表1可以看出:在其它条件相同时,当纳米TiO2含量低于1.5%时,随着纳米TiO2含量的增加,整理后的织物拒水、拒油性能不断改善。当纳米TiO2含量高于1.5%时,在整理液配置以及织物处理过程中发现,纳米TiO2在整理液中很难充分分散,整理后的织物表面的纳米TiO2分布不均匀,影响外观质量,并且经纳米TiO2含量为1.5%的整理液整理后的棉织物的拒水性能已非常好,同时也具有较好的拒油性能。所以没有再增加整理液中的纳米TiO2含量的试验。
2.1.2 pH值對整理后的织物拒水、拒油性能影响
在试验中,当TiO2含量为1.5%,烘焙温度为190?C,烘焙时间为5min时,考虑到 TiO2是一种偏酸性的两性氧化物,微溶于碱,所以在其它条件相同的情况下,选择pH = 4.0,4.5,5.0进行研究,不同pH整理液整理后接触角不同。不同纳米TiO2含量整理液对棉织物处理后接触角的大小和由拒水、拒油试验以及评级标准得到处理后的织物的拒水、拒油等级情况如表2所示。
从图2以及表2中可以看出:在其它条件相同的情况下,酸性条件下的拒水、拒油效果随pH值的提高而增强。这是因为弱酸性有利于纳米TiO2整理液的稳定,从而使更多的纳米TiO2附着于织物表面,形成均匀的仿荷叶结构。
3 结论
(1)采用本试验所用的纳米TiO2整理液和整理工艺,对棉织物进行拒水、拒油整理,能有效地改善棉织物的拒水、拒油性能。并且随着TiO2用量的增加,整理后的棉织物的拒水、拒油性能也随着增加。在本实验范围内,TiO2含量1.5%时,棉织物的拒水、拒油性能达到最佳。
(2)在酸性条件下,随着pH的升高,整理后棉织物的拒水、拒油性能变得更好。
参考文献
[1] 杨栋梁. 含氟防护整理的近况 [J]. 上海丝绸,2010,1:17-23.
[2] 章杰. 禁用含氟表面活性剂及其整理剂的新型替代品. 印 染, 2009, 3: 47-51.