[发明专利]一种低碳光固化单向导湿整理剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织品功能整理剂及其制备和应用领域，特别涉及一种低碳光固化单向导湿整理剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对休闲和运动纺织品的服用性和功能性要求越来越高，人们期盼高品质产品，追求健康、舒适和品位的愿望日益增长。特殊功能性纺织品层出不穷，其中休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐。运动员进行剧烈的竞技运动时会伴随着大量的汗液排出，而汗液带来的黏附和潮湿感往往会影响运动员的状态，如何保持运动时体表的干爽舒适，是一项重要的研究课题。对于普通大众来说，夏季的炎炎高温带来的湿粘感也让很多人烦躁难耐。消费者迫切希望能有一种在夏季或多汗状态下穿着舒适的服装，改善湿热的状态。基于人体对舒适度要求带来的市场需求，开发单向导湿织物具有重要的现实意义。

单向导湿是通过织物内外层的亲、疏水性不同，即织物外层亲水而内层大部分疏水，汗液从内层小部分亲水的部位传输到织物的亲水性外层，并在外层快速蒸发。大部分疏水性的内层使人体出汗时穿着不沾身，加之织物外层水分快速蒸发带走大量的热量，进而使人体感觉凉爽。然而，大多数研究所选用的疏水性化学物质为有机氟类整理剂，虽然它具有良好的使用效果和耐洗效果，然而该类整理剂价格昂贵，且长碳链含氟整理剂具有高度生物累积性，极难降解，对人体健康和环境都存在潜在威胁；另一方面，常规的大分子有机硅类化合物很难达到有机氟类的拒水效果。这些拒水整理剂整理后都需要焙烘，消耗大量的能量，不符合国家绿色环保、低能耗的现代经济发展主题。

通过溶胶-凝胶技术构筑的纺织品拒水表面耐洗性能较差，主要是由于纤维表面和SiO2无机纳米颗粒间的结合牢度不足，共价交联程度有限，部分SiO2颗粒是通过物理吸附而附着在其表面。当拒水织物在实际应用中经多次洗涤后，会使纤维表面纳米SiO2等颗完全脱落，拒水薄膜遭到破裂，导致拒水效果变差甚至不复存在。因此，有必要提高拒水织物的耐久性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低碳光固化单向导湿整理剂及其制备方法和应用，该整理剂性质稳定，整理织物后不但获得良好的单向导湿性能和水洗耐久性，而且无需热焙烘，节省大量能量，符合国家绿色环保、低能耗的现代经济发展主题，具有广阔的市场应用前景和良好的社会效益。

本发明的一种低碳光固化单向导湿整理剂，所述整理剂为含叠氮基官能团的纳米改性SiO₂溶胶。

本发明的一种光固化单向导湿整理剂的制备方法，包括：

（1）将前驱体加入到乙醇与去离子水混合物中，在10~40℃下搅拌2-4h，逐滴加入氨水，继续添加前驱体，搅拌8-10h；

（2）添加含叠氮基的不同链长烷基或芳烃的硅氧烷，继续搅拌3-8h，制得含叠氮基官能团的纳米改性SiO₂溶胶；

前驱体、乙醇、去离子水、氨水、前驱体和含叠氮基的不同链长烷基或芳烃硅氧烷的配比为2-4g：70-95mL：5-30mL：4-6mL：2-4g：1-5g。

所述步骤（1）中的前驱体为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一种。

所述步骤（2）中的含叠氮基的不同链长烷基或芳烃的硅氧烷为叠氮丙基三乙氧基硅烷、叠氮丙基三甲氧基硅烷、叠氮甲基苯乙基三甲氧基硅烷、叠氮甲基苯乙基三乙氧基硅烷、叠氮基十一烷基三甲氧基硅烷、叠氮基十一烷基三乙氧基硅烷中的一种。

本发明的一种单向导湿整理剂的应用，应用于纺织品，步骤包括：

通过印花方式将单向导湿整理糊以图案印制在织物上，烘干，紫外光照射6-10分钟。

所述的印花方式为平网印花。

所述的图案是边长为0.5cm的正方形或直径为1cm的圆，单向导湿整理糊整理的面积大于未整理的空白面积，单向导湿整理糊整理的面积为60-80%，空白面积为20-40%。

所述的织物为纯棉机织物或针织物。

所述的烘干温度为80-90℃，时间4-6min。

所述的照射紫外光波长范围为250-270nm。

本发明应用溶胶-凝胶技术，以水和乙醇为溶剂，以氨水为催化剂，通过前驱体以及含叠氮基的不同链长烷基硅氧烷下共水解，制备低碳节能单向导湿整理剂，并采用平网印花方式将其应用与不同厚度棉织物的单向导湿整理，赋予棉织物优异的单向导湿性能和水洗耐久性，而且无需热焙烘，节省大量能量，符合国家绿色环保、低能耗的现代经济发展主题，具有广阔的市场应用前景和良好的社会效益。