含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用EI北大核心CSCD

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

棉织物表面的超疏水功能改性整理与性能表征

采用新的方法制备超疏水棉织物,突破了传统使用额外纳米粒子构造粗糙表面结构制备超疏水纺织品的局限性。首先采用有机硅树脂在织物表面形成一层疏水性薄膜,然后借助硅树脂的黏附性将十八胺牢固地固着在织物表面,以此达到构造粗糙表面结构和降低织物表面能的目的。实验结果表明,整理后的棉织物与水的接触角高达154.4°±0.6°,经、纬向强力分别下降了6.2%和8.3%,而白度增加了1.3%。棉织物表面经过30次机械摩擦后,其接触角为151.5°±0.4°。最后对改性前后棉织物的表面形貌和超疏水机理进行了深入分析。     

用于棉织物表面超疏水的生物蜡乳液制备与性能表征

对比研究了棕榈蜡与聚乙烯蜡的乳化性能,确定了最佳的乳化方案并将其应用于棉织物上以改善棉织物的微观结构,从而实现棉织物表面的超疏水化,研究了其对于棉织物多方面性能的影响。结果表明,当棕榈蜡质量分数为10%,乳化剂质量分数为1.5%,转速为500 r/min时可以制得乳化效果最佳且粒径最小的棕榈蜡乳液。将正硅酸四乙酯(TEOS)处理后的棉织物在棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液复配液中浸渍处理后,棉织物表面可形成一层包覆层,疏水角可达到155.89°,实现对棉织物的超疏水效果。经过整理的棉织物透气率略有下降,耐静水压性能稍有增加,热稳定性能测试中整理布样质量减少最多,经向断裂强力由未整理前的252 N升高到397 N,整理后棉织物经500次摩擦之后接触角下降1.9%左右,比原棉织物摩擦耐久性有所增强。     

用于棉织物表面超疏水的生物蜡乳液制备与性能表征EI北大核心CSCD

对比研究了棕榈蜡与聚乙烯蜡的乳化性能,确定了最佳的乳化方案并将其应用于棉织物上以改善棉织物的微观结构,从而实现棉织物表面的超疏水化,研究了其对于棉织物多方面性能的影响。结果表明,当棕榈蜡质量分数为10%,乳化剂质量分数为1.5%,转速为500 r/min时可以制得乳化效果最佳且粒径最小的棕榈蜡乳液。将正硅酸四乙酯(TEOS)处理后的棉织物在棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液复配液中浸渍处理后,棉织物表面可形成一层包覆层,疏水角可达到155.89°,实现对棉织物的超疏水效果。经过整理的棉织物透气率略有下降,耐静水压性能稍有增加,热稳定性能测试中整理布样质量减少最多,经向断裂强力由未整理前的252 N升高到397 N,整理后棉织物经500次摩擦之后接触角下降1.9%左右,比原棉织物摩擦耐久性有所增强。     

基于电子束辐照加工的纯棉织物抗皱功能化研究

利用反应性有机硅整理剂结合电子束辐照加工技术提高纯棉织物的抗皱性能,以整理剂浓度、浸泡时间以及辐照剂量为因素进行正交试验,将织物的折皱回复角作为指标筛选出最佳工艺。结果表明,最佳工艺为:整理剂浓度160g/L,浸泡时间18h,辐射剂量43kGy,在该工艺参数下整理得到的纯棉织物的折皱回复角达到了175.6°,比原样增加了33.13%,接枝率为11.20%,白度下降到原样的88.24%,经纬向强力保留率分别为77.09%和84.27%,经过5次洗涤后织物的折皱回复角下降5.3%,耐洗性能较好。分析辐照前后织物的红外谱图以及扫描电镜图可知,有机硅与纤维素大分子链间发生反应,形成了稳固的交联结构,限制了大分子链的相对滑移,从而提高了纯棉织物的抗皱性能。     

抗菌疏水棉织物的制备及性能研究

将卤胺化合物GHAPA和无氟疏水剂REPELLAN FF共浴整理棉织物,通过轧烘焙工艺制备出一种具有抗菌疏水性能的棉织物。探究了焙烘温度、浓度对织物含氯量和接触角的影响,确定出最佳整理工艺。采用SEM、FT-IR对整理后的棉织物进行表征,测试分析了整理后棉织物的强力、疏水性及抗菌性能。结果表明经过整理后织物的疏水角能够达到136°,具有良好的疏水性能;抗菌测试结果表明氯化后的棉织物具有优异的抗菌性能,在5 min内可杀死全部金黄色葡萄球菌,30 min内可杀死全部大肠杆菌。     

IPDI/PPG封端水性聚氨酯的合成及其对棉织物的整理

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲乙酮肟(EMAO)为主要原料,合成了封端水性聚氨酯。通过化学滴定法确定了70℃条件下聚合的反应时间为225min,并利用红外光谱和凝胶渗透色谱技术对产物进行了表征。将该封端水性聚氨酯配制为乳液,对棉织物进行整理。结果发现,焙烘温度150℃处理3min,整理后织物的折痕回复角达到154.4°,经向断裂强力和纬向断裂强力分别达到436.83N和338.5N。     

羟丙基硅油改性水性聚氨酯在纯棉织物整理中的应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、羟丙基硅油(M=4000)、甘油聚醚(G-18)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙烯三胺等为原料,合成了有机硅改性聚氨酯乳液,并制备了4种不同有机硅含量的乳液,再将其分别稀释成4种不同浓度的乳液,应用于纯棉织物整理,测试了整理前后棉织物的风格、强力等各项性能变化。结果表明,当有机硅改性聚氨酯乳液中有机硅质量分数为6%、整理剂浓度为100g/L时,整理后棉织物的综合性能最佳,织物表面光滑性大大提高,耐热性能得到较大的改善,经向断裂强力可达725.0N,增幅为27.35%;急弹回复角和缓弹回复角分别可以达到218°和230°,增幅分别为21.11%和12.20%。     

棉织物弯曲性能与折皱回复角的关系研究

本文概述了目前主要抗皱评价方法存在的问题,着重介绍了折皱回复角测量方法,以棉织物为例,分析了不同织物的弯曲性能及其与抗皱性的关系。通过SAS回归分析得到织物弯曲刚度、弯曲滞后矩与折皱回复角的线性回归方程。回归方程显示:随着弯曲刚度的增加,折皱回复角线性增大;而随着弯曲滞后矩增加,折皱回复角线性减小,并用其他样本回代检验了回归方程的适用性。     

改性超支化聚酰胺HBPAMAM-EP的制备及复合物在棉织物上的应用

采用环氧氯丙烷对端氨基超支化聚酰胺(HBPAMAM)进行端基改性,制得端环氧基超支化聚酰胺(HBPAMAM-EP),并将其与ZnO复合应用于棉织物整理,制备成具有多功能性的棉织物。结果表明,当HBPAMAM与环氧氯丙烷比例为1∶28,开环反应温度55℃,闭环反应温度30℃,催化剂50%KOH 4 mL时制得的产物环氧值和产率都较高。经HBPAMAM-EP-ZnO复合整理的棉织物抗紫外性能表现优良(紫外线防护系数UPF为50+);改性棉织物在紫外灯照射下光催化降解亚甲基蓝MB,3 h降解率为99.49%;经HBPAMAM-EP和HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物折皱回复角接近270°(未处理棉织物折皱回复角为179°),抗折皱性能明显增强。同时,经耐水洗测试表明经HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物在洗涤30次,依旧能具有较好的抗紫外(UPF>50)、抗皱性能(折皱回复角210°左右),光催化性能(洗涤50次后降解率75%)。     

基于电子束辐照加工的纯棉织物抗菌功能化研究

采用电子束辐照接枝法,选用季铵盐类化合物为抗菌整理剂,对纯棉织物进行抗菌整理。通过正交试验,研究整理剂浓度、浸泡时间、辐照剂量对棉织物抗菌性能的影响,对抗菌整理工艺进行优化,并在优化工艺条件下进行接枝率、红外光谱、扫描电子显微镜、织物拉伸断裂强力和织物白度等测试。结果表明:在整理剂浓度15%、浸泡时间9h、辐照剂量65kGy条件下,纯棉织物对大肠杆菌的抗菌效果最佳,抑菌带宽度为5.97mm。在优化工艺条件下,接枝率为7.23%;红外光谱以及SEM图像证明纯棉织物与季铵盐抗菌剂发生了接枝反应;纯棉织物的经纬断裂强力保留率分别为77.0%、79.5%;白度降低率为7.6%。     

UV光固化型功能溶胶改性棉织物性能研究

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,盐酸为催化剂,制备SiO2水溶胶,加入一定量的双键偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)、十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)和光引发剂1173制得UV光固化型功能溶胶。棉织物经功能溶胶浸轧处理和UV光固化后形成超疏水表面,其表面接触角可达150°。当硅烷偶联剂为8%(质量分数)DTES,光固化时间为40s,改性织物表面接触角达到150.63°,织物为超疏水状态。织物经过10次皂洗处理后仍具有一定的疏水效果,织物的拉伸断裂强力提高,而柔软性、透气性、透水性减弱。     

硼化钛耐磨涂层对织物性能的影响

硼化钛具有较高的硬度和良好的耐磨性,而有机硅树脂的成膜性、疏水性、光泽性、耐刮擦性以及耐腐蚀性能皆优异。将硼化钛与有机硅树脂混合制成耐磨涂层,浸渍、喷涂于棉织物及涤纶织物表面,测试其一系列物理力学性能。实验结果表明,硼化钛可以显著提高棉织物和涤纶织物的耐磨性能;有机硅树脂含量的增加直接影响涂层织物耐磨性能的提高,涂层织物拉伸断裂强力的提高以及涂层织物疏水性能的提高;当有机硅树脂质量分数低于50%时,涤纶织物的耐磨性能远高于棉织物,当有机硅树脂质量分数高于75%时,棉织物的耐磨性能高于涤纶织物;有机硅树脂质量分数为75%的涂层棉织物疏水性能最优,水接触角达到143.4°;有机硅树脂质量分数为100%的涂层涤纶织物疏水性能最优,水接触角达到152.1°。     

氨基硅油对亚麻织物的整理应用

在氯铂酸催化剂的作用下,采用硅氢加成反应合成氨基硅油,并将合成的氨基硅油进行乳化,采用正交试验优化乳化配方,得到最佳的乳化条件是氨基硅油含量为3%,乳化温度为50℃,乳化时间为1.5h,复合乳化剂含量为5%。将乳化好的氨基硅油对亚麻织物进行整理应用,通过测定亚麻织物的白度、断裂强力、吸水性、弹性回复角,分析得出最佳的整理工艺。利用扫描电镜及X-射线衍射仪对整理后的亚麻织物进行表征。结果显示,经氨基硅油整理过的亚麻织物有较好的服用性能。     

SiO_2/TiO_2复合溶胶防紫外线/抗菌性能研究

以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱物,乙撑基-双(十八烷基二甲基氯化铵)为添加剂,制备了不同配比和浓度的Gemini型SiO2/TiO2复合溶胶,通过浸轧、烘干、焙烘等工序对纯棉织物进行整理,并对整理前后织物的抗紫外线、抗菌、强力和白度等性能进行比较.结果表明,复合溶胶中硅、钛配比为1:4,浓度为0.3mol/L时,整理效果较好,此时织物在230～280nm波段的透光率都低于2.0%,抑菌率达到91.7%,且整理前后织物的强力和白度变化较小.     

含氟硅油改性聚氨酯的结构与应用性能

为了研究水性含氟硅油改性聚氨酯(WFSPU)的结构与应用性能之间的关系,用动态力学分析仪、正电子湮灭寿命谱及X射线光电子能谱仪分别测试了WFSPU膜的微相分离特征、自由体积及膜表面元素组成;采用织物强力仪、抗渗水性测定仪、织物透湿量测定仪、接触角测定仪、折皱回复角测定仪等测试了涂层织物的黏结强度、静水压、透湿量、接触角、折皱回复角等应用性能。研究结果表明:用含氟硅油(AFS)改性聚氨酯,聚氨酯膜具有微相分离结构,聚氨酯膜的自由体积空洞半径和自由体积分数均增大,F,Si元素向膜表面迁移;随AFS含量的增加,涂层织物的透湿性量呈先增后降趋势,静水压逐渐降低,涂层织物的拒水性提高,回弹性呈先增后降趋势,综合考虑,AFS质量分数为6%时,WFSPU的性能较好。     

Vi-PDMS/S-SiO2超疏水聚酯纤维织物的制备及性能研究

目的 基于普通织物材料防水性较差的问题,制备一种具有超疏水涂层的聚酯纤维织物,并对其性能进行研究。方法 以聚酯纤维织物为基材,基于紫外光固化技术通过浸涂法,使用商用气相纳米SiO₂颗粒(S-SiO₂)、端乙烯基聚二甲基硅氧烷(Vi-PDMS)在织物表面构筑微纳粗糙结构,获得超疏水的织物。采用扫描电子显微镜、水接触角测量仪对其微观结构和疏水性能进行表征,并通过机械摩擦实验对其超疏水稳定性进行考察。结果 当Vi-PDMS和S-SiO₂质量比为1∶4时,选择交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)制备的聚酯纤维织物表面的水接触角可达到151°,滚动角可达9°;且经过40次循环摩擦后,其表面水接触角仍大于140°,具有一定的耐磨性。结论 基于紫外光固化技术,采用操作简便的浸涂法制备的聚酯纤维织物具有优异的超疏水性能和一定的耐磨性,为织物超疏水性能研究提供参考,有望应用于超疏水聚酯纤维织物领域。     

用于纤维材料表面耐磨涂层的制备与性能表征

为使涤纶织物应用范围更广,更耐磨,本文制备了一种有机硅树脂基纳米硼化钛碳化钛复合涂层,通过正交实验法得到最佳的涂层方案,并尝试将其应用于涤纶织物,以改善涤纶织物的表面结构,进而实现涤纶织物表面优异的耐磨性能.为测试涂层对涤纶织物性能的影响, 采用泰伯式耐磨仪、液滴形状分析仪、电子织物强力机、扫描电子显微镜(SEM)研究了涂层织物的耐磨性能、疏水性能、物理机械性能和磨损织物的表面微观形态.研究表明：当有机硅树脂与无水乙醇质量比为75: 25,含量(质量分数)为93%;超分散剂含量为1.5%;乙醇增稠剂含量为1.5%;纳米硼化钛和碳化钛质量比为2: 1,含量为4%时,所得涂层溶液应用于涤纶织物后会形成一层包覆层,耐磨性能最优.对于涂覆量为15 g/m²的涤纶,拉伸断裂强力由573.92 N提高到620.48 N,顶破强力由652.34 N提高到790.07 N,撕裂强力由9.87 N降低到5.78 N,疏水性能有较大提高,接触角可达到120°以上.     

疏水棉织物的制备及其表征

利用钛酸四丁酯水解、缩聚的特性制备了凝胶,用乙醇稀释后整理到棉织物上,织物表面粗糙度明显增大;再利用十八烷基胺的长链烷基降低了棉纤维的表面能量,得到了接触角为142°的疏水棉织物,织物的耐静水压及耐淋水性能也有明显提高。粗糙整理和降低表面能量整理都采用了轧-烘-焙工艺,处理工艺简单,对设备无特殊要求。