專利名稱：一種堿減量處理纖維或織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維或織物的表面處理方法，特別涉及應(yīng)用堿減量對纖維或織物進行表面處理的方法。
背景技術(shù)：
人們對織物的表面性能一直很感興趣，國內(nèi)外在織物纖維表面改性研究中采用的主要方法有表面接枝，輻照，偶聯(lián)劑表面處理法、等離子體等表面改性方法。表面改性可以在不改變材料及其制品本體性能的前提下，賦予其表面新的性能，如親(疏)水或親(疏)油性、粘結(jié)性、抗靜電性、染色性、耐老化性、生物相容性等。工業(yè)中，玻璃纖維作為增強材料獲得了廣泛的應(yīng)用，但是其表面與有機或高分子材料的粘結(jié)性能較差，容易從基材中脫出，而滌綸纖維由于強度高、彈性好、耐高溫、耐腐蝕等特性在除服裝紡織等其他行業(yè)也獲得了廣泛應(yīng)用，滌綸分子中除存在兩個端醇羥基外，并無其它極性基團，因而滌綸纖維親水性極差。玻璃纖維、滌綸、尼龍、腈綸等纖維或織物需要表面處理，以提高其與其他材料的結(jié)合性能。在常用的表面改性方法中，表面接枝方法工藝復(fù)雜，實施困難，專利CN1400355中需要氮氣保護進行反應(yīng)，而且使 用了大量的溶劑。中國申請專利200610117936.8中利用低溫等離子體技術(shù)對聚酯纖維進行處理，這種方法快速而又清潔，而且只刻蝕纖維表面，不影響材料的整體性能。但是這種方法需要特殊的設(shè)備和技術(shù)，成套設(shè)備價格較高，距離工業(yè)化
還有一段距離。堿減量加工是指利用濃堿液對織物中的大分子酯鍵進行水解、腐蝕，促使纖維織物組織松弛減輕織物重量，從而達到織物真絲感的過程。此概念也可以用于玻璃纖維，利用濃堿液在玻璃纖維表面進行化學(xué)反應(yīng)，可以形成一些凹陷或微孔，因為堿與SiO2生成可溶的硅酸鹽。待玻璃纖維與基體進行復(fù)合時，一些高聚物的鏈段或其它基質(zhì)材料進入到空穴中，起到類似錨固作用，增加了玻纖與聚合物界面之間的結(jié)合力。中國申請專利201110279490.X中，公開了一種堿減量法制備仿棉面料的方法，制備的產(chǎn)品手感蓬松，光澤柔和，布料透氣性好，然而，項目處理過程繁雜，實施時間過長，處理溫度過高，而且效率較低，堿液的利用程度小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種堿減量處理纖維或織物的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。本發(fā)明涉及一種堿減量處理纖維或織物的方法，包括以下步驟:配制堿溶液，溶液中含有以下各重量份的組分:堿0.5^18份，優(yōu)選5 10份，水75 98份，優(yōu)選85 95份，水解促進劑0.Γ5份，優(yōu)選Γ3份，醇f 20份，優(yōu)選5 15份；將纖維或織物放入配制好的堿溶液中，浴比為1:2 1: 100，優(yōu)選1:5 1:30，在6(Tl00°C的條件下，處理5飛O分鐘，處理過后，洗滌樣品，所述洗滌樣品為直接用水洗滌，或?qū)悠分糜谒魵馍?，以蒸汽洗滌樣品，檢測最后洗滌出的水的Ph值，當Ph值呈弱堿性或中性時終止洗滌，晾干或烘干纖維或織物。
所述堿溶液的堿選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的一種或一種以上混合物。堿加入0.5^18份，優(yōu)選5 10份，用量多少取決于使用堿減量法處理的目的。腐蝕程度的大小與腐蝕的快慢與所使用的堿處理溫度有關(guān)，一般地堿性越強，腐蝕或酯解速度越快；在同樣的堿用量下處理溫度越高，腐蝕或酯解速度越快。在樣品制作過程中發(fā)現(xiàn)使用氫氧化鉀處理過后的纖維或制品，手感更蓬松，舒適，而用氫氧化鈉處理過的樣品發(fā)粘、發(fā)滑，因而，更優(yōu)選氫氧化鉀。由于乙醇鈉的堿性過強，在系統(tǒng)中使用會使纖維或織物損失過大，腐蝕程度難于控制，所以在本體系中不選擇此類強堿。所述堿溶液中的水解促進劑選用鹽酸氨、硝酸銨、硫酸銨、碳酸銨、磷酸銨、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、2-溴乙基三甲基溴化銨、3-溴丙基三甲基溴化銨、氯化芐基三乙基銨、八烷基三甲基氯化銨、八烷基三甲基溴化銨、十烷基三甲基氯化銨、十烷基三甲基溴化銨、雙十烷基二甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基乙基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、雙十二烷基二甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、N-十六烷基亞丙基二胺雙氯化銨、雙十六烷基二甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化銨中的一種或一種以上混合物。所述堿溶液中的水解促進劑加入0.Γ5份，優(yōu)選f 3份。所述堿溶液中的醇選用甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、丁二醇、戊醇或己醇中的一種或一種以上混合物。加入醇可以促使酯更快的水解。所述堿溶液中的醇加入f 20份，優(yōu)選5 15份。所述纖維與織物 與堿溶液浴比為1:2 1:100，優(yōu)選1:5 1:30。所述堿減量處理纖維或織物的方法的處理溫度為6(Tl00°C，處理溫度越高，腐蝕速度越快，溫度的選擇取決于纖維或織物的處理目的，也與所選用堿的堿性有關(guān)。所述堿減量處理纖維或織物的方法的處理時間為5飛O分鐘，時間的選擇取決于纖維或織物的處理目的，也與處理溫度和所選用堿的堿性有關(guān)，如果所選堿性較強、溫度較高，則時間選擇宜短。所述堿減量處理后的纖維或織物的洗滌方法優(yōu)選是將樣品置于水蒸氣上，直到用試紙檢測滴出的水Ph值為弱堿性或中性。蒸汽可以直接選用工業(yè)用蒸汽，也可以選用堿液本身所產(chǎn)生的蒸汽，蒸汽對纖維或織物的透過性好，洗滌快，效果好，而且洗下的堿類物質(zhì)不會形成再次污染，如果選用堿液本身所產(chǎn)生的蒸汽，則既可以利用所產(chǎn)生的蒸汽，又可以將所洗下的堿補充堿減量處理所消耗的堿，增大堿溶液的濃度，是一種綠色環(huán)保、節(jié)約能源的辦法。本發(fā)明利用堿溶液處理纖維或織物的表面，處理過程簡單，操作方便，不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備，堿減量處理后使得纖維表面的粗糙度增加，親水性液體在纖維上的接觸角明顯減小，表面活性能有很大程度的提高，尤其是提高了織物與粘合劑的粘合性能。
具體實施方式
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以下結(jié)合實施案例說明本發(fā)明的具體實施方式
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實施例1 .液堿處理聚酯滌綸纖維布
45公斤40%的液堿,其中氫氧化鈉含量為18公斤,水27公斤,再加入水48公斤,5公斤水解促進劑十六烷基二甲基芐基氯化銨，2公斤乙醇，攪拌配制成堿溶液，攪拌加熱至60°C，將50公斤的聚酯滌綸纖維布浸入上述熱堿溶液中，浴比為1:2，浸泡5分鐘，取出后用工業(yè)用水蒸汽沖洗，用Ph值試紙監(jiān)測滴出的水Ph值，10分鐘后，滴出的水Ph值約為7，繼續(xù)用水蒸汽沖洗5分鐘，以確保洗凈，然后烘干，隨機取經(jīng)過堿減量處理和沒有經(jīng)過堿減量處理的各3小塊約Imm2的樣布，用高倍掃描電子顯微鏡觀察，經(jīng)過堿減量處理的纖維上有較多的缺陷或孔洞，不光滑，但未見明顯斷裂，而未經(jīng)堿減量處理的聚酯滌綸纖維布表面光滑。上述處理過的滌綸纖維布與鋼板用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，測量粘結(jié)強度，樣品粘結(jié)強度平均值為4. 17 MPa，同樣條件下，未經(jīng)處理的滌綸纖維布與鋼板的粘結(jié)強度為2. 98 MPa，經(jīng)堿減量處理的聚酯滌綸纖維布，其粘結(jié)性能有了很大提高，是未經(jīng)處理的1. 4倍。實施例2.氫氧化鈉溶液處理玻璃纖維布
10公斤氫氧化鈉中放入80公斤水，再加入O.1公斤三乙胺和10公斤乙醇，攪拌加熱至100°C，將一卷幅寬為1. 5米、長10米、質(zhì)量約10千克的玻璃纖維布放入上述熱堿液中，浴比為1:10，浸泡60分鐘后，取出玻璃纖維布，架在上述堿液上面，距離液面約IOcm進行熏蒸，洗滌。用Ph值試紙監(jiān)測滴出的水Ph值，30分鐘后，滴出的水Ph值約為8，繼續(xù)用此水蒸汽洗滌約10分鐘，以確保洗凈玻璃纖維吸附的氫氧化鈉，然后烘干，隨機取經(jīng)過此方法處理和沒有經(jīng)過堿溶液處理的各3小塊約Imm2的玻璃纖維布，用高倍掃描電子顯微鏡觀察，經(jīng)過堿溶液處理的纖維上有較多的缺陷或孔洞，平均直徑下降了約5%，玻璃纖維表面不光滑，而未經(jīng)堿溶液處理的玻璃纖維布表面光滑。上述處理過的玻璃纖維布與鋼板用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，測量粘結(jié)強度，樣品粘結(jié)強度平均值為8. 15 MPa,同樣條件下，未經(jīng)處理的玻璃纖維布與鋼板的粘結(jié)強度為6. 37 MPa，經(jīng)堿減量處理的聚酯滌綸纖維布，其粘結(jié)性能有了很大提高，是未經(jīng)處理的1. 3倍。實施例3.氫氧化鉀溶液處理尼龍布
500克氫氧化鉀放入20公斤乙醇中，加入75公斤水后，再加入3公斤硫酸銨和2公斤雙十六烷基二甲基溴化銨，攪拌加熱至80°C，將I公斤尼龍布放入上述熱堿液中，浴比為1:100，浸泡30分鐘后，取出尼龍布，取出后用工業(yè)用水蒸汽沖洗，用Ph值試紙監(jiān)測滴出的水Ph值，5分鐘后，滴出的水Ph值約為7，繼續(xù)用水蒸汽沖洗5分鐘，以確保洗凈，然后烘干。上述處理過的尼龍布與未經(jīng)處理的尼龍布相比，手感更蓬松，舒適，與水性染料具有更好的染色性。上述處理過的尼龍布與鋼板用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，測量粘結(jié)強度，樣品粘結(jié)強度平均值為3. 87 MPa，同樣條件下，未經(jīng)處理的滌綸纖維布與鋼板的粘結(jié)強度為3. 18 MPa，經(jīng)堿減量處理的聚酯滌綸纖維布，其粘結(jié)性能有了很大提高，是未經(jīng)處理的1. 2倍。實施例4.氫氧化鈉處理聚丙烯腈纖維布
O.5公斤氫氧化鈉中加入98公斤水，再加入O.1公斤三乙胺、1. 4公斤乙二醇攪拌加熱至100°C，將5公斤聚丙烯腈纖維布放入配制好的堿溶液中，浴比為5 :100，處理60分鐘，處理過后，將樣品置于堿溶液所產(chǎn)生的水蒸氣上，以蒸汽洗滌樣品，30分鐘后，洗滌過后產(chǎn)生的液體Ph值為7. 5，停止洗滌，將聚丙烯腈纖維布烘干。利用原子力顯微鏡成像，將堿減量處理前后的聚丙烯腈纖維布所產(chǎn)生的AFM圖像進行對比，在外觀上可以看出處理后的纖維表面更為粗糙。通過測量堿減量處理前后的聚丙烯腈纖維布與水的接觸角，發(fā)現(xiàn)處理后的接觸角明顯減小。
權(quán)利要求
1.一種堿減量處理纖維或織物的方法，其特征在于:配制堿溶液，溶液中含有以下各重量份的組分:0.5^18份堿，75 98份水，0.Γ5份水解促進劑，Γ20份醇；將纖維或織物放入配制好的堿溶液中，浴比為1:2 1:100，在6(Tl00°C的條件下，處理5飛O分鐘，處理過后，洗滌樣品，檢測最后洗滌出的水的Ph值，當Ph值呈弱堿性或中性時終止洗滌，晾干或烘干纖維或織物。
2.如權(quán)利要求1所述堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述堿溶液中的堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的一種或一種以上的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述堿的用量為5 10份。
4.如權(quán)利要求1所述的堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述水的用量為85 95份。
5.如權(quán)利要求1所述的堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述堿溶液中的水解促進劑選自鹽酸氨、硝酸銨、硫酸銨、碳酸銨、磷酸銨、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、2-溴乙基三甲基溴化銨、3-溴丙基三甲基溴化銨、氯化芐基三乙基銨、八烷基三甲基氯化銨、八烷基三甲基溴化銨、十烷基三甲基氯化銨、十烷基三甲基溴化銨、雙十烷基二甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基乙基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、雙十二烷基二甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、N-十六烷基亞丙基二胺雙氯化銨、雙十六烷基二甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化銨中的一種或一種以上混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述水解促進劑的用量為Γ3份。
7.如權(quán)利要求1所述堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述堿溶液中的醇選自甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、丁二醇、戊醇或己醇中的一種或一種以上的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述醇的用量為5 15份。
9.如權(quán)利要求1所述堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述纖維或織物與配制好的堿溶液的浴比為1:5 1:30。
10.權(quán)利要 求1所述堿減量處理纖維或織物的方法，特征在于所述樣品洗滌采用水蒸汽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種堿減量處理纖維或織物的方法，其特征在于包括以下步驟配制堿溶液，溶液中含有以下各重量份的組分堿0.5~18份，優(yōu)選5~10份，水75~98份，優(yōu)選85~95份，水解促進劑0.1~5份，優(yōu)選1~3份，醇1~20份，優(yōu)選5~15份；將纖維或織物放入配制好的堿溶液中，浴比為12~1100，優(yōu)選15~130，在60~100℃的條件下，處理5~60分鐘，處理過后，洗滌樣品，檢測最后洗滌出的水的Ph值，當Ph值呈弱堿性或中性時終止洗滌，晾干或烘干纖維或織物。處理后的纖維或織物手感更蓬松，針對水性染料具有更好的染色性，通過電鏡觀察，處理后的纖維或織物的表面有很多微孔或缺陷，可以和粘合劑形成鑲嵌結(jié)構(gòu)，從而具有更好的粘結(jié)性能。
文檔編號D06M101/32GK103074760SQ201310056418
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者陸長征, 張寶慶, 王國華, 冉文娟, 黃萍 申請人:北京市塑料研究所