專(zhuān)利名稱(chēng)：一種改善聚酯纖維及其織物親水性的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及聚酯纖維或聚酯纖維織物親水性改善加工的方法。
背景技術(shù)：
聚酯纖維是目前世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)纖維，具有優(yōu)良的綜合性能，如斷裂強(qiáng)度和彈性模量高，回彈性適中，熱定形性好，耐熱和耐光性好，抗有機(jī)溶劑、氧化劑以及耐腐蝕性好，對(duì)弱酸、堿等穩(wěn)定，等等。由于以上種種優(yōu)點(diǎn)，在紡織及其他工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是，聚酯分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，結(jié)晶度較高，結(jié)構(gòu)中又沒(méi)有高極性基團(tuán)，因此親水性較差，回潮率只有O. 4%，這就在很大程度上限制了它的服用舒適性、可染性等，從而造成其在某些方面的應(yīng)用受到限制。 在聚酯分子中引入親水性基團(tuán)已成為人們改善聚酯親水性能和抗靜電性研究的熱點(diǎn)，目前主要方法有共混法、表面處理法和接枝共聚法等。共混法是將紡絲液與含親水性基團(tuán)組分共混，用以改善聚酯親水性能和抗靜電性能。表面處理法是采用含親水性基團(tuán)的試劑處理聚酯，改善其親水性能和抗靜電性能，主要有兩種方法(I)采用水溶性高分子化合物與三聚氰胺衍生物的混合物處理，在聚酯表面形成耐久性薄膜；(2)采用堿溶液使聚酯水解，在表面產(chǎn)生羰基等親水性基團(tuán)。利用接枝共聚法改善聚酯親水性能和抗靜電性能的研究開(kāi)展較早，有化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)和輻照引發(fā)兩類(lèi)方法(I)化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)接枝，為使單體快速有效地?cái)U(kuò)散到聚酯內(nèi)部，接枝前需用乙酸等試劑溶脹聚酯，接枝單體一般是含有羰基、羥基、酰胺基、氨基、羧基等親水性基團(tuán)的化合物，常用引發(fā)劑有偶氮二異丁腈等；
(2)輻照引發(fā)接枝，通過(guò)紫外線、等離子體輻照引發(fā)接枝單體改善聚酯的親水性能和抗靜電性能。在改善聚酯親水性能和抗靜電性能的方法中，通過(guò)改變纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的方法，改性效果較差，且對(duì)纖維的力學(xué)性能影響大；共混方法中由于粒子分散問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)紡絲、拉伸、熱定型等工藝；常規(guī)表面親水性能和抗靜電性整理存在不耐洗滌的缺點(diǎn)；接枝改性方法中所采用的某些單體、引發(fā)劑和溶劑具有毒性，不符合環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高聚酯纖維或織物回潮率的加工方法，通過(guò)該方法能改善聚酯纖維或織物的親水性能，且經(jīng)濟(jì)環(huán)保、易于工業(yè)化實(shí)施。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明包括以下步驟首先將聚酯纖維或織物進(jìn)行電子束輻照；然后將輻照過(guò)的聚酯纖維或織物在親水性基團(tuán)的單體溶液中浸軋，再將浸軋過(guò)的聚酯纖維或織物進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)，得到接枝后的纖維或織物；將接枝后的纖維或織物在氫氧化鋁或氫氧化鎂溶液中洗滌，然后水洗、烘干，得到親水性聚酯纖維或織物。本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，首先將聚酯纖維或織物在輻照劑量為30_100KGy的條件下進(jìn)行電子束輻照；然后將輻照過(guò)的聚酯纖維或織物在溶液體積濃度為10-60%含有親水性基團(tuán)的單體溶液中浸軋，纖維或織物的帶液量為20-100% ;再將浸軋過(guò)的聚酯纖維或織物在30-100KGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)1_3次，得到接枝后的纖維或織物；最后將接枝后的纖維或織物用5-30%濃度的氫氧化鋁或氫氧化鎂溶液中洗滌，然后水洗、烘干，得到親水性聚酯纖維或織物。本發(fā)明中電子束輻照是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，電子束能量為O. 3_5MeV。本發(fā)明中所述的單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、二甲基膦?；谆┧?、N-二甲基膦酰基甲基丙烯酰胺等中的一種或一種以上的混合液。本發(fā)明中所述的單體溶液中還包括阻聚劑、助劑等成分；阻聚劑一般為硫酸鐵或硫酸銅、硝基化合物、膠類(lèi)或注膠類(lèi)阻聚劑，加入量為單體重量的O. 05%-5%，根據(jù)需要輻射接枝溶液體系中還會(huì)添加少量的滲透劑。本發(fā)明中所述的纖聚酯維或織物經(jīng)過(guò)輻射接枝后，接枝率為5-50%，優(yōu)選10-30%。本發(fā)明由于采用多次電子束輻照對(duì)聚酯纖維或織物進(jìn)行表面接枝改性的方法，解決了化學(xué)接枝的技術(shù)瓶頸，可實(shí)現(xiàn)常溫下接枝均勻可控，方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明還由于采用電子束輻照，能量可控，接枝均勻可控，方法簡(jiǎn)單，改性效果好、耐洗滌，對(duì)纖維和織物的力學(xué)性能影響小的缺點(diǎn)，工業(yè)生產(chǎn)符合環(huán)保要求。因而經(jīng)本發(fā)明加工方法制備的聚酯纖維或聚酯纖維織物，其親水性明顯改善，回潮率在3%以上，提高了吸濕、導(dǎo)濕性能，且具有耐久性，用于服裝面料時(shí)服用舒適性提高。本發(fā)明可應(yīng)用于各種化學(xué)纖維的表面接枝改性。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到50KGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入30%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為40%，本發(fā)明中所述的聚酯纖維或聚酯纖維織物的帶液量是指帶有浸入溶液的聚酯纖維或聚酯纖維織物總重量減去其干重后與干重的比。將浸軋過(guò)的聚酯纖維在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)2次，接枝率為15% ;將接枝后的纖維用8g/l (克/升)濃度的氫氧化鋁溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得纖維回潮率為3. 2%。其水洗和烘干是一常規(guī)的洗滌干燥過(guò)程，無(wú)需特定要求。實(shí)施例2
將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到50KGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入50%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為30% ;將浸軋過(guò)的聚酯纖維在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)2次，接枝率為21% ;將接枝后的纖維用10g/l的氫氧化鋁溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得纖維回潮率為4. 1%。實(shí)施例3
將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到SOKGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入50%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥擠壓，使帶液量為50% ;將浸軋過(guò)的聚酯纖維在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)2次，接枝率為26% ;將接枝后的纖維用 20g/l濃度的氫氧化鎂溶液洗滌,然后水洗、烘干,所得纖維回潮率為4. 8%。實(shí)施例4將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到30KGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入20%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為60% ;將浸軋過(guò)的聚酯纖維在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)3次，接枝率為15% ;將接枝后的纖維用15g/I濃度的氫氧化鎂溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得纖維回潮率為3. 4%。實(shí)施例5
將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到IOOKGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入30%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為50% ;將浸軋過(guò)的聚酯纖維 在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)I次，接枝率為19% ;將接枝后的纖維用IOg/I濃度的氫氧化鎂溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得纖維回潮率為4. 2%。實(shí)施例6
將聚酯纖維放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到60KGy ;將輻照過(guò)的聚酯纖維浸入20%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為50% ;將浸軋過(guò)的聚酯纖維在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)2次，接枝率為22% ;將接枝后的纖維用15g/I濃度的氫氧化鋁溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得纖維回潮率為4. 6%。實(shí)施例7
將聚酯織物放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到IOOKGy ;將輻照過(guò)的聚酯織物浸入40%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為30% ;將浸軋過(guò)的聚酯織物在IOOKGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)2次，接枝率為20% ;將接枝后的織物用15g/I濃度的氫氧化鎂溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得織物回潮率為4. 4%。實(shí)施例8
將聚酯織物放入氮?dú)獗Ｗo(hù)的輻照室輻照，使輻照劑量達(dá)到60KGy ;將輻照過(guò)的聚酯織物浸入20%的丙烯酸溶液中，然后經(jīng)過(guò)擠壓輥，使帶液量為50% ;將浸軋過(guò)的聚酯織物在60KGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)3次，接枝率為16% ;將接枝后的織物用10g/l濃度的氫氧化鋁溶液洗滌，然后水洗、烘干，所得織物回潮率為3. 8%。上述各實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其單體溶液不限于丙烯酸，還可以是甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、二甲基膦?；谆┧?、N- 二甲基膦酰基甲基丙烯酰胺等中的一種或是一種以上的混合液。在單體溶液中還包括阻聚劑、助劑等成分；阻聚劑為硫酸鐵或硫酸銅、硝基化合物、膠類(lèi)或注膠類(lèi)阻聚劑，力口入量為單體溶液重量的O. 05%-5%，根據(jù)需要輻射接枝溶液體系中還會(huì)添加少量的滲透劑。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，凡是基于本發(fā)明技術(shù)方案上的變化和改進(jìn)，不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種改善聚酯纖維及其織物親水性的加工方法，其特征在于所述加工方法包括以下步驟首先將聚酯纖維或聚酯纖維織物進(jìn)行電子束輻照；然后將經(jīng)輻照過(guò)的聚酯纖維或聚酯纖維織物在含有親水性基團(tuán)的單體溶液中浸軋，再將浸軋過(guò)的聚酯纖維或聚酯纖維織物進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)，得到接枝后的聚酯纖維或聚酯纖維織物；再將接枝后的聚酯纖維或聚酯纖維織物用氫氧化鋁或氫氧化鎂溶液進(jìn)行洗滌，然后水洗、烘干，得到親水性聚酯纖維或聚酯纖維織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征在于首先將聚酯纖維或聚酯纖維織物在輻照劑量為30-100KGy的條件下進(jìn)行電子束輻照；然后將輻照過(guò)的聚酯纖維或聚酯纖維織物在溶液體積濃度為10-60%含有不飽和鍵和活性基團(tuán)的單體溶液中浸軋，聚酯纖維或聚 酯纖維織物的帶液量為20-100% ;再將浸軋過(guò)的聚酯纖維或織物在30-100KGy的條件下進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)1-3次，得到接枝后的聚酯纖維或聚酯纖維織物；最后將接枝后的聚酯纖維或聚酯纖維織物用5-30g/l濃度的氫氧化鋁或氫氧化鎂溶液中洗滌，然后水洗、烘干，得到親水性聚酯纖維或聚酯纖維織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的纖聚酯維或織物經(jīng)過(guò)輻射接枝后接枝率為5-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的纖聚酯維或織物經(jīng)過(guò)輻射接枝后接枝率為10-30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的電子束輻照是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，電子束能量為O. 3-5MeV。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的單體溶液為丙烯酸、甲基丙烯 酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、二甲基膦?；谆┧?、N-二甲基膦?；谆０返戎械囊环N或一種以上的混合液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的單體溶液中還包括阻聚劑、助劑等成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述阻聚劑為硫酸鐵或硫酸銅、硝基化合物、膠類(lèi)或注膠類(lèi)阻聚劑，加入量為單體溶液重量的O. 05%-5%，根據(jù)需要輻射接枝溶液體系中還會(huì)添加少量的滲透劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善聚酯纖維及其織物親水性的加工方法，它通過(guò)將聚酯纖維或織物進(jìn)行電子束輻照，然后將輻照過(guò)的聚酯纖維或織物在含有親水性基團(tuán)的單體溶液中浸軋，將浸軋過(guò)的聚酯纖維或織物進(jìn)行電子束輻照接枝反應(yīng)，得到接枝后的纖維或織物，再將接枝后的纖維或織物用氫氧化鋁或氫氧化鎂溶液中洗滌，然后水洗、烘干，最后得到親水性聚酯纖維或織物。本發(fā)明由于采用多次電子束輻照對(duì)聚酯纖維或織物進(jìn)行表面接枝改性的方法，解決了化學(xué)接枝的技術(shù)瓶頸，可實(shí)現(xiàn)常溫下接枝均勻可控，方法簡(jiǎn)單，能夠工業(yè)化實(shí)施。本發(fā)明可應(yīng)用于各種化學(xué)纖維的表面接枝改性。
文檔編號(hào)D06L1/12GK102644196SQ20121013074
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月29日
發(fā)明者馮新星, 劉雪強(qiáng), 張華 , 張建春 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所, 江蘇德賽化纖有限公司