[发明专利]一种基于丙烯酸酯类-改性硅球-电子束技术的棉织物疏水整理方法

说明书

本发明公开了一种基于丙烯酸酯类‑改性硅球‑电子束技术的棉织物疏水整理方法，属于功能纺织品领域。本发明方法采用电子束辐射技术，这种方法可以在室温反应，能耗低，无需添加引发剂，反应时间短，可显著节约生产成本；单体选用长链丙烯酸酯，可显著降低织物表面的自由能，同时避免含氟类试剂易产生的环保问题；加入改性二氧化硅可提高织物表面的粗糙度，同时避免二氧化硅硅球因单纯物理吸附导致的附着牢度低的问题。结合低表面能与提高织物表面粗糙度的方法，通过电子束一步辐照接枝聚合技术，得到具有优异疏水性能的纺织品。

技术领域

本发明涉及一种基于丙烯酸酯类-改性硅球-电子束技术的棉织物疏水整理方法，属于功能纺织品领域。

背景技术

近年来，随着人们水平的提高，纺织品已由单纯的保暖性逐渐向舒适性、功能性方向转化，扩大了纺织品的应用价值。疏水面料具有广阔的应用市场，如户外运动服、防护服等，开发一种简易的织物疏水制备方法具有不可估量的经济意义。

棉织物具有穿着舒适、透气等功能受到人们的青睐。但是由于棉纤维分子结构中具有众多羟基，亲水性很强，很容易被水渍污染。棉织物的疏水整理可有效避免以上问题的产生。降低织物表面能能可赋予织物一定的疏水性能，而在此基础上增大织物表面粗糙度可以进一步提升织物的疏水性能。疏水整理的常规化学试剂一般为长链烷烃类、全氟类。全氟类化学试剂由于能引起环境问题，应用受到了限制。传统的二氧化硅微球施加到织物上能增加织物表观粗糙度，但是其无法与棉纤维发生反应，仅仅是附着于纤维表面，牢度极低。纺织功能整理的传统工艺为热加工方法，该工艺存在反应条件苛刻、设备操作复杂等问题，属于耗时、耗力、耗料、耗能工艺。电子辐射技术在聚合物改性方面得到了越来越多的应用，该技术节约能源、能减少废水废气的污染，弥补了传统改性方法的不足。

Wang Li等人利用乙烯基三甲氧基硅烷改性二氧化硅微球，再将含氟化合物的低表面能试剂接枝到改性硅球上，制备物成膜后具有很好的疏水性能(Journal of Colloidand Interface Science 435(2014)75–82)。但是因为不含能与棉织物反应的化学基团，整理到织物后，牢度会较差；同时含氟试剂能引起环境污染，应用也收到了限制。也有报道将丙烯酸酯类化合物化学接枝到棉织物上，以制备疏水棉织物。利用此法得到的织物虽然具有一定疏水性能，但织物的静态接触角还有待提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于丙烯酸酯类-改性硅球-电子束技术的棉织物疏水整理方法。长链丙烯酸酯单体由于含有较长的碳链，可显著降织物低表面自由能。含双建改性硅球是在二氧化硅微球上通过硅氧烷的水解缩聚赋予硅球碳碳双键。丙烯酸酯和改性硅球都含有不饱和双键，在一定条件下，可以与棉纤维发生共价键结合，整理牢度好。本发明利用电子辐射技术将含有不饱和双键的丙烯酸酯类化合物和改性硅球接枝到棉织物上。低织物表面能和高粗糙度的共同作用下，获得了具有优异疏水性能的纺织品。

所述整理方法是将棉织物浸渍于含有丙烯酸酯类化合物和含双建改性二氧化硅硅球的有机溶剂中，然后轧车轧压多余溶液，再利用电子束辐射接枝，烘干后得到具有疏水性能的棉织物。

在本发明的一种实施方式中，所述有机溶剂中丙烯酸酯类化合物的质量分数为5％-50％。

在本发明的一种实施方式中，所述丙烯酸酯类化合物是丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯或其混合。

在本发明的一种实施方式中，所述丙烯酸酯类化合物包括以下任意一种或者两种以上的混合：丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十五烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十七烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十七烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯。