專利名稱：聚酯織物的透濕處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織品加工領(lǐng)域，特別涉及聚酯織物的透濕處理方法。
聚酯織物有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其耐熱、耐光、耐酸堿、耐氧化劑和耐磨等性能較好。但聚酯織物吸濕性差，其織物透過(guò)皮膚排泄的高熱汗氣的能力即透濕性差，容易在纖維上積累靜電，從而影響了人們穿著的舒適性。
為了提高聚酯織物的吸濕性，減少表面靜電，以提高穿著舒適性，人們?cè)诓粩鄧L試著對(duì)聚酯織物進(jìn)行改進(jìn)，如用丙烯酸、甲基丙烯酸等對(duì)纖維進(jìn)行接枝；與含親水基團(tuán)的化合物共聚或混合制成聚合物等等。但前一種方法不僅處理效果重復(fù)性差，而且會(huì)引起纖維強(qiáng)度以及染色牢度的降低；后一種方法則會(huì)影響纖維的可紡性或強(qiáng)度。
為了克服上述方法的缺陷，人們開發(fā)了利用低溫等離子體處理聚酯纖維或織物的方法。即通過(guò)低溫等離子體處理在纖維或織物表面生成羧基、羥基、氨基等親水性基團(tuán)，提高織物的親水性。但生成的親水基隨著纖維分子鏈的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入到纖維聚合物內(nèi)層，不能長(zhǎng)時(shí)間保持效果。
日本專利特開平5-295657中用低溫等離子體處理氨基酸整理后的織物。即先用氨基酸水溶液浸漬聚酯織物，后用低溫等離子體處理，使氨基酸交聯(lián)聚合，固著于纖維上，從而得到吸濕性及手感好的聚酯織物。但聚酯纖維表面呈疏水性，影響了氨基酸在纖維上的吸附。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)在處理聚酯織物時(shí)的缺陷，提供一種聚酯織物的透濕處理方法，使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上，得到吸濕性及持久性進(jìn)一步提高的聚酯織物。
本發(fā)明的技術(shù)方案是先用非聚合性氣體低溫等離子體處理聚酯織物，在纖維表面生成親水性基團(tuán)，增加氨基酸對(duì)纖維的吸附力。然后將此織物用氨基酸水溶液進(jìn)行整理，最后再用非聚合性氣體低溫等離子體處理，使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上。
所述的非聚合性氣體低溫等離子體處理是指把織物放入處理槽內(nèi)，然后將處理槽內(nèi)的壓力用真空泵抽至0.01Torr以下，通入非聚合性氣體，調(diào)壓力為0.05～5Torr，優(yōu)選0.1～1.0Torr；在處理槽放置的電極間施加電壓進(jìn)行輝光放電，進(jìn)行低溫等離子體處理；施加電壓放電頻率是1KHz～100MHz，優(yōu)選13.56MHz，功率是5～400W，優(yōu)選20～300W，處理時(shí)間3～300秒，優(yōu)選5～60秒；然后將此織物用氨基酸水溶液進(jìn)行整理，最后再用非聚合性氣體低溫等離子體處理，使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上。
上述低溫等離子體處理時(shí)，若真空度過(guò)低，電子的平均自由程小，電子在一個(gè)碰撞周期內(nèi)從外電場(chǎng)獲得的能量小，因而能量高到足以激發(fā)電離氣體分子或原子的電子數(shù)目少，等離子體氛圍中活性粒子的數(shù)目少，能量低，作用于羊毛表面后的效果差；若真空度過(guò)高，氣體稀薄，粒子數(shù)目本身就少，可用于激發(fā)，電離生成活性粒子的粒子數(shù)目就更少，因而作用于羊毛表面的粒子數(shù)量少，兩個(gè)相反因素使得當(dāng)真空度適中時(shí)，才可獲得最佳的處理效果。低溫等離子體處理時(shí)，若放電功率太小，則所需處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；功率若太大，放電不穩(wěn)定，反應(yīng)不好控制。處理時(shí)間若過(guò)短，起不到效果；若過(guò)長(zhǎng)，對(duì)纖維損傷較大。
所述的非聚合性氣體低溫等離子體是指在等離子體狀態(tài)下自身不進(jìn)行聚合的氣體，如空氣、O2、N2、H2、CO2、Ar、He、NH3等氣體或它們的混合氣體的低溫等離子體，用電能使這些氣體在低壓狀態(tài)下電離或激發(fā)。
所述的氨基酸為丙胺酸、甘胺酸、L谷胺酸或絲胺酸等分子中帶有酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán)的氨基酸。
所述的用氨基酸處理織物時(shí)可以用浸漬、噴霧或涂層等普通方法。其中浸漬的方法操作簡(jiǎn)單，整理劑可以充分與纖維接觸，有利于得到更好的效果。
所述的氨基酸浸漬整理?xiàng)l件是整理劑50～300g/L氨基酸水溶液浴比1∶10～1∶60整理工藝為浸漬溫度15～45℃，時(shí)間10～40min→軋液率70～90％→預(yù)烘溫度70～90℃，時(shí)間5～10min→烘焙溫度100～130℃，1～4min。
本發(fā)明中第二次非聚合性氣體低溫等離子體處理使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上，可以得到吸濕性及透濕性佳，手感柔軟滑爽，效果持久，耐洗牢度好的聚酯織物?？椢锉砻娴陌被岵粌H能減少靜電，而且也提高了織物的透濕性，不僅對(duì)人體有保健功能，同時(shí)該方法也具有環(huán)保功效。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。
將聚酯織物裁成20cm見方的樣品，用以下低溫等離子體條件進(jìn)行氧氣氣體的低溫等離子體處理。
低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體氧氣，真空度0.2Torr，頻率13.56MHz，功率50W，處理時(shí)間60秒。
步驟二.氨基酸整理(氨基酸吸附過(guò)程)將低溫等離子體處理后的織物用以下條件進(jìn)行氨基酸整理。
氨基酸整理?xiàng)l件及工藝整理劑150g/L丙氨酸水溶液，浴比1∶20；整理工藝為浸漬溫度40℃，時(shí)間20min→軋液率90％→預(yù)烘溫度90℃，時(shí)間5min→烘焙溫度100℃，時(shí)間3min。
步驟三.低溫等離子體處理(氨基酸交聯(lián)聚合過(guò)程)將上述氨基酸整理后的織物進(jìn)行等離子體處理。工藝條件如下低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體氧氣，真空度0.2Torr，頻率13.56MHz，功率100W，處理時(shí)間20秒。
得到經(jīng)透濕處理的聚酯織物。
實(shí)施例2使用與實(shí)施例1中相同的織物進(jìn)行如下處理。
步驟一.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體空氣，真空度0.2Torr，頻率13.56MHz，功率200W，處理時(shí)間20秒。
步驟二.氨基酸整理氨基酸整理?xiàng)l件及工藝整理劑200g/L甘氨酸水溶液，浴比1∶30，整理工藝為浸漬溫度30℃，時(shí)間20min→軋液率90％→預(yù)烘溫度80℃，時(shí)間8min→烘焙溫度120℃，時(shí)間2min。
步驟三.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體空氣，真空度0.2Torr，頻率13.56MHz，功率100W，處理時(shí)間20秒。
得到經(jīng)透濕處理的聚酯織物。
實(shí)施例3使用與實(shí)施例1中相同的織物進(jìn)行如下處理。
步驟一.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體氮?dú)?，真空?.5Torr，頻率13.56MHz，功率200W，處理時(shí)間10秒。
步驟二.氨基酸整理氨基酸整理?xiàng)l件及工藝整理劑150g/L絲氨酸水溶液，浴比1∶50，整理工藝為浸漬溫度20℃，時(shí)間40min→軋液率70％→預(yù)烘溫度90℃，時(shí)間5min→烘焙溫度130℃，時(shí)間1.5min。
步驟三.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件
氣體氮?dú)猓婵斩?.5Torr，頻率13.56MHz，功率300W，處理時(shí)間5秒。
得到經(jīng)透濕處理的聚酯織物。
實(shí)施例4使用與實(shí)施例1中相同的織物進(jìn)行如下處理。
步驟一.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體氫氣，真空度0.3Torr，頻率13.56MHz，功率150W，處理時(shí)間15秒。
步驟二.氨基酸整理氨基酸整理?xiàng)l件及工藝整理劑100g/L丙氨酸水溶液，浴比1∶60，整理工藝為浸漬溫度40℃，時(shí)間30min→軋液率90％→預(yù)烘溫度90℃，時(shí)間5min→烘焙溫度130℃，時(shí)間1min。
步驟三.低溫等離子體處理低溫等離子體處理?xiàng)l件氣體氦氣，真空度0.1Torr，頻率13.56MHz，功率250W，處理時(shí)間3秒。
得到經(jīng)透濕處理的聚酯織物。
比較例1與實(shí)施例1中相同的織物，未進(jìn)行任何處理。
比較例2與實(shí)施例1中相同的織物，除了未進(jìn)行實(shí)施例1中的步驟一，其余工藝相同。
將上述實(shí)施例1～4以及比較例1、比較例2得到的聚酯織物各自用20℃的去離子水清洗20min以除去表面的浮物。然后放入100℃烘箱中烘干4小時(shí)至去除水分，稱其重量為a。將該織物放置于20±2℃，相對(duì)濕度65±2％的室內(nèi)48小時(shí)，稱其重量為b。則吸濕率為(b-a)/a。用GB/T3921.1-1997中的皂洗條件對(duì)織物進(jìn)行洗滌，皂洗后的織物放入100℃烘箱中烘干4小時(shí)至去除水分，稱其重量為a′。將該織物放置于20±2℃，相對(duì)濕度65±2％的室內(nèi)48小時(shí)，稱其重量為b′。則吸濕率為(b′-a′)/a′×100％。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于表1。
表1
從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出與比較例相比，先用低溫等離子體處理，然后用氨基酸處理，再用低溫等離子體處理的聚酯織物具有更好的吸濕性，而且手感柔軟滑爽，效果持久，耐洗牢度也好。
權(quán)利要求
1.一種聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于先用非聚合性氣體低溫等離子體處理聚酯織物，然后將此織物用氨基酸水溶液進(jìn)行整理，最后再用非聚合性氣體低溫等離子體處理，使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上。
2.如權(quán)利要求1所述的聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于所述的非聚合性氣體低溫等離子體處理是指把織物放入處理槽內(nèi)，然后將處理槽內(nèi)的壓力用真空泵抽至0.01Torr以下，通入非聚合性氣體，調(diào)壓力為0.05～5Torr；在處理槽放置的電極間施加電壓進(jìn)行輝光放電，進(jìn)行低溫等離子體處理；施加電壓放電頻率是1KHz～100MHz，功率是5～400W，處理時(shí)間3～300秒；然后將此織物用氨基酸水溶液進(jìn)行整理，最后再用非聚合性氣體低溫等離子體處理，使氨基酸交聯(lián)聚合，形成不溶于水的高分子膜，固著于纖維上。
3.如權(quán)利要求2所述的聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于所述的放電頻率是13.56MHz，調(diào)壓力為0.1～1.0Torr，功率是20～300W，處理時(shí)間是5～60秒。
4.如權(quán)利要求1或2所述的聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于所述的非聚合性氣體是指在等離子體狀態(tài)下自身不進(jìn)行聚合的空氣、O2、N2、H2、CO2、Ar、He、NH3或它們的混合氣體。
5.如權(quán)利要求1或2所述的聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于所述的氨基酸是丙胺酸、甘胺酸、L谷胺酸或絲胺酸。
6.如權(quán)利要求1或2所述的聚酯織物的透濕處理方法，其特征在于所述的氨基酸整理織物是用浸漬、噴霧或涂層方法。
全文摘要
本發(fā)明屬于紡織品加工領(lǐng)域,特別涉及聚酯織物的透濕處理方法。將聚酯織物放入處理槽內(nèi),然后將壓力用真空泵抽至0.01Torr以下,通入非聚合性氣體,調(diào)壓力為0.05～5Torr;放電頻率是1KHz～100MHz,功率為5～400W,處理時(shí)間3～300秒,進(jìn)行非聚合性氣體低溫等離子體處理聚酯織物;然后用氨基酸水溶液進(jìn)行整理,再用非聚合性氣體低溫等離子體處理,使氨基酸交聯(lián)聚合,形成不溶于水的高分子膜,固著于纖維上。本發(fā)明提供透濕性好、表面滑爽的聚酯織物處理方法,處理后的織物手感好,效果持久。
文檔編號(hào)D06M10/08GK1379145SQ01109758
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2001年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月10日
發(fā)明者金鮮英, 劉必前, 江雷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所