[发明专利]棉织物无氟拒水整理方法

说明书

本发明涉及棉织物无氟拒水整理方法，包括以下步骤：步骤1、将棉织物浸渍在生物蜡乳液中，利用生物蜡乳液对棉织物进行预处理，之后取出在50‑80℃条件下烘干；步骤2、将上一步处理后的棉织物浸渍于环氧树脂助剂中，之后取出在150‑170℃条件下烘干，得到具有拒水功能的棉织物。本发明针对目前含氟拒水整理剂存在环保问题和无氟拒水整理剂较少且成本较高的问题，以生物蜡为原料，研究开发了一种制备工艺简单、成本较低、绿色环保的蜡乳液拒水整理剂。探讨了生物蜡乳液拒水整理剂的最佳制备工艺。经生物蜡乳液整理后的棉织物获得良好的拒水效果和耐久性，为无氟拒水整理剂的开发和应用提供一个新的途径。

技术领域

本发明属于棉织物拒水方法领域，特别涉及一种棉织物无氟拒水整理方法。

背景技术

拒水整理是通过将具有低表面能基团的物质覆盖在织物上，从而改变织物表面层的结构组成，使其能够达到拒水效果。目前为止，工业上常用的拒水整理剂主要以含氟类拒水整理剂为主。因为氟是降低物质表面自由能最有效的物质。它具有非常小的原子半径，而且在所有的原子中具有最大的电负性。氟与碳原子形成一个稳定的共价键，可以使织物表面获得较低的表面能。然而，经研究发现，在自然环境中氟碳聚合物会氧化分解，生成难以降解的全氟辛酸化合物(PFOA)和全氟辛基磺酰化合物(PFOS)等化合物。PFOA/PFOS 均对人体不友好并具有极大的致癌风险。随着人们对纺织品绿色环保的要求，含氟拒水整理剂逐渐被禁用。采用绿色环保的材料制备拒水整理剂具有重要意义。

蜡类物质是常见的低表面能材料，在自然界中广泛存在。德国科学家W.Barthlott和C.Neinhuis在上世纪90年代，对以荷叶为代表的上百种植物叶片研究发现荷叶表面的蜡质层是影响荷叶拒水的关键因素。范雪荣等研究发现未经处理的原棉纤维表面棉蜡的存在是影响棉纤维润湿性能较差的根本原因。科学家们通过模仿荷叶的特殊微纳米结构和喷涂拒水剂的方式，研究开发了一系列表面疏水的纺织面料。Nusret.Celik等通过自组装方式将二氧化硅纳米粒子和石蜡分散液喷涂获得耐久性拒水表面。Nusret.Celik的实验结果表明蜡质的颗粒是影响表面疏水的重要因素。蜡类拒水剂是最早被发现和研制的拒水助剂之一。早在公元前770年—前256年，中国就已经利用蜡类物质的拒水性，对织物进行“蜡染”(又名“蜡防染”)。传统的蜡类拒水整理主要是通过将石蜡涂覆在织物上的方法实现的。这种整理方式存在拒水效果不佳、水洗牢度差、织物手感硬且涂层容易脆裂等不足。到了 19世纪后期20世纪初，随着工业技术的发展，通过烷基羧酸铝盐和石蜡乳液的复配，使得铝盐在强碱性和高温条件下形成不溶性氧化物附着在织物上，同时固着石蜡，从而减缓织物上石蜡的流失。但这种方法的耐水洗效果不佳。蜡类拒水剂属于绿色环保助剂，但因存在较多的问题，还需要进一步地研究与解决。

蜡乳液(乳化蜡)制备是指通过乳化的方式制备颗粒较小且稳定的蜡分子分散液。经蜡乳液拒水整理剂整理后的织物更柔软，且对织物的透气性影响较小。从20世纪50年代开始，美孚石油公司开始研究开发乳化蜡。中国的乳化蜡生产技术近年来取得突飞猛进的进展，开发了上百种的蜡乳液产品。蜡乳液产品广泛用于涂料的消泡剂、织物的软化剂、织物的防水剂、纸张的胶料、木材行业防水添加剂和工业地板抛光剂等领域。蜡乳液的研制拓宽了蜡类物质的应用领域，很大程度上提高了蜡的附加值。