SiO2水溶膠的制備及其對棉織物無氟拒水整理研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展、人類的進步，人們對多功能紡織品顯示出了越來越旺盛的需求。其中具有拒水功能的產(chǎn)品，因其具有防污染、抗粘附、自清潔等性能，廣泛運用于醫(yī)護人員用裝、戶外運動裝等服裝領(lǐng)域和裝飾、產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。利用溶膠凝膠法制備拒水紡織品研究較多，但傳統(tǒng)的SiO2醇溶膠法因醇溶液在實際使用中的安全性問題而在實際應(yīng)用中受到限制。因此，本文通過表面活性劑的乳化作用，采用SiO2水溶膠法對棉織物進行拒水整理。
　　 本論文采用兩種不同的整理工藝制

2、備拒水棉織物。首先，以甲基三甲氧基硅烷（MTMOS）為前驅(qū)體，蒸餾水為溶劑，加入陰離子型表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)以及催化劑氨水，制得SiO2水溶膠。棉織物先浸軋SiO2水溶膠以構(gòu)筑一定的粗糙度，再浸漬一定濃度的拒水添加劑乙醇水解液，對織物進行表面改性，降低織物表面能，形成最終的納米無氟拒水棉織物。通過控制各項實驗條件制備了不同性質(zhì)的SiO2水溶膠，分別討論催化劑、前驅(qū)體和蒸餾水的用量、表面活性劑濃度、實驗溫度及不同結(jié)構(gòu)與濃

3、度的拒水添加劑對拒水性能的影響。結(jié)果表明，當水解液中十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）濃度為3wt.％時，棉平紋織物的接觸角和滾動角分別為145.9°和14°，拒水效果良好;棉斜紋織物的接觸角和滾動角分別為151.9°和13°，達到超疏水效果。但兩步法整理后棉織物的抗?jié)窈湍拖葱阅芫^差。
　　 其次，為了簡化工藝，采用一步法整理工藝對棉織物進行拒水整理。在兩步法工藝的基礎(chǔ)上，通過加入不同結(jié)構(gòu)的硅氧烷拒水添加劑制備改性SiO2水溶

4、膠并浸軋棉織物。分別討論氨水用量、表面活性劑濃度、反應(yīng)時間、織物結(jié)構(gòu)和拒水添加劑結(jié)構(gòu)與濃度對改性SiO2水溶膠粒徑及棉織物拒水性能的影響。在制備改性SiO2水溶膠過程中添加2wt.％十六烷基三甲氧基硅烷，一步法整理后棉平紋織物的接觸角和滾動角分別為146.3°和11°，沾水等級為90，拒水效果良好;棉斜紋織物的接觸角和滾動角分別為152.1°和8°，沾水等級為100，達到超疏水效果。
　　 采用掃描電子顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡和原

5、子力顯微鏡觀察兩種工藝整理前后棉織物的表面形態(tài)，發(fā)現(xiàn)纖維表面粗糙度顯著提高。X射線光電子能譜儀測試結(jié)果表明整理后棉織物表面有Si元素存在。兩種工藝整理后棉織物的各項物理機械性能均變化不大，符合使用要求，但透氣性有所下降。對比兩種整理工藝發(fā)現(xiàn)，一步法整理后棉織物耐洗性較兩步法有所提升，但仍有不足。
　　 最后，為了進一步改善應(yīng)用效果，采用添加硅烷偶聯(lián)劑的方法優(yōu)化制備改性SiO2水溶膠，提高整理后棉織物的耐洗性。分析了硅烷偶聯(lián)劑種類