[发明专利]一种等离子体改性超疏水疏油短纤维及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种等离子体改性超疏水疏油短纤维及其制备方法、应用。该短纤维通过如下方法制备而成：S1、先对连续的纤维丝束平铺进行大气常压低温等离子体处理，再将液态防水剂覆于纤维之上，或者，先将纤维丝束平铺，将液态防水剂覆于纤维之上，再进行大气常压低温等离子处理；S2、对S1处理后的纤维进行高温反应烘干定型，再切成短纤；S3、对短纤通过高速气流高温烘焙激发超疏水疏油效果，获得超疏水疏油短纤维。本发明的制备工艺无废水、废弃排放，绿色环保，流程简单，降低生产成本和人工成本，获得的短纤维不但蓬松保暖，还具有超疏水疏油性，是救灾抢险、户外、军用领域的棉服睡袋填充料最佳选择，具有较高的市场价值和社会价值。

技术领域

本发明属于纺织工业技术领域，具体涉及一种等离子体改性超疏水疏油短纤维及其制备方法、应用。

背景技术

超疏水疏油短纤维代替羽绒做填充料，可应用在羽绒服、棉被，尤其是应用在救灾抢险、户外、军用的棉服和睡袋领域，其超疏水性能隔绝雨水使人体保暖，同时纤维间隙又能让水蒸气通过，起到防水透气保暖效果，具有革命性的应用价值。

目前实现短纤维疏水的生产工艺主要有：

一、通过皮芯结构纺丝，外层为自身疏水材质的聚乙烯、聚丙烯的皮芯复合纤维，但聚乙烯、聚丙烯达不到超疏水疏油效果，而且还会产生虹吸现象，做填充料长期接触水还会虹吸到另一侧，不具有实际应用价值。

二、短纤直接浸泡防水剂，虽然短纤浸泡防水剂也能实现接近的超疏效果，但防水剂是通过交联剂粘合，影响短纤维做为填充料的回弹性，并且纤维与纤维的长时间摩擦会使防水剂脱落，影响疏水耐用性。

目前已有的专利或公开的论文虽然提到低温等离子体对纤维改性的价值，但采用的改性办法都是把被处理的纤维推入密闭容器中，然后抽真空，再放电产生等离子体，最后停留数分钟等待处理。这些过程都是间歇性的，在实际生产过程中效率极低，而且容易引起批与批之前品质不统一。申请人在先的专利CN111304905A公开了一种等离子改性无氟环保防泼溅纤维及其制备方法、应用。该无氟环保防泼溅纤维主要用于面料的制造，其制备方法也仅限于在处理单股丝束，且超疏水疏油的效果仍然有待于提高。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种等离子体改性超疏水疏油短纤维及其制备方法、应用。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种等离子体改性超疏水疏油短纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、先对连续的纤维丝束平铺进行大气常压低温等离子体处理，再将液态防水剂覆于纤维之上，或者，先将纤维丝束平铺，将液态防水剂覆于纤维之上，再进行大气常压低温等离子处理；

S2、对S1处理后的纤维进行高温反应烘干定型，再切成短纤；

S3、对短纤通过高速气流高温烘焙激发超疏水疏油效果，获得超疏水疏油短纤维。

本发明的步骤S1先对纤维丝束进行大气常压低温等离子处理，一方面，使纤维表面粗糙形成大量凹槽，有利于吸附液体防水剂，另一方面，使纤维表面分子链引入活性基团(如-OH、-COOH、-C＝O等)；再通过步骤S2高温反应烘干定型，采用的是气相-液相接枝处理过程。

而步骤S1后进行大气常压等离子处理，一方面，可以使液体防水剂和纤维表面分子链同时引入活性基团，另一方面，等离子体的高能粒子成为催化中心直接引发防水剂与纤维分子链的反应；然后步骤S2的高温反应烘干定型，采用的是直接液相接枝处理过程。

本发明的S3步骤对短纤进行高速气流高温烘焙能够激发其超疏水疏油效果，高速气流能够吹散纤维使其单丝分离且独立，高温能够使纤维卷曲回缩更蓬松。