本發(fā)明公開(kāi)了一種防油污的刺繡面料及其制備方法,屬于紡織工程和材料科學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、隨著現(xiàn)代生活水平的提高和人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提升,紡織品的功能性需求日益多樣化。防油污刺繡面料作為一種高附加值的功能性紡織品,廣泛應(yīng)用于服裝、家紡、汽車(chē)內(nèi)飾和戶(hù)外用品等領(lǐng)域。其不僅要求具備優(yōu)異的防油污性能,還需要在舒適性、耐用性和美觀性方面達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。然而,現(xiàn)有的防油污刺繡面料在性能和制備工藝上仍存在諸多不足,限制了其應(yīng)用范圍和使用壽命。
2、傳統(tǒng)的防油污面料通常采用在紡織品表面涂覆疏水性和疏油性化學(xué)物質(zhì)的方法實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)處理方式雖然在一定程度上賦予了面料防污性能,但存在耐久性差、易受環(huán)境因素影響等問(wèn)題。隨著使用和洗滌次數(shù)的增加,表面涂層容易脫落或失效,導(dǎo)致防污性能迅速下降。此外,過(guò)度的化學(xué)處理還可能影響面料的柔軟度和透氣性,降低穿著或使用的舒適性。
3、在面料組成方面,傳統(tǒng)防油污面料大多以單一或少數(shù)幾種纖維為主要原料,如尼龍纖維或聚酯纖維。雖然這些纖維本身具備一定的強(qiáng)度和耐用性,但在功能性和舒適性上難以滿(mǎn)足多樣化的需求。例如,單一纖維組成的面料可能在吸濕性、透氣性、抗菌性和抗靜電性等方面表現(xiàn)不足,無(wú)法提供全面的保護(hù)和舒適體驗(yàn)。
4、近年來(lái),隨著納米技術(shù)和新型功能材料的發(fā)展,研究人員嘗試將納米粒子和功能性添加劑引入紡織品中,以提高其防污、防油和其他功能。然而,這些方法在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,納米材料在纖維表面的附著穩(wěn)定性不足,可能導(dǎo)致功能性隨時(shí)間衰減;同時(shí),復(fù)雜的制備工藝和高昂的成本也限制了其大規(guī)模應(yīng)用。
5、鑒于上述問(wèn)題,亟需開(kāi)發(fā)一種具備優(yōu)異防油污性能、耐用性強(qiáng)、舒適性高且制備工藝可行的新型刺繡面料。通過(guò)合理設(shè)計(jì)纖維組合,結(jié)合先進(jìn)的化學(xué)改性和涂層技術(shù),可以在提升防油污性能的同時(shí),賦予面料多種附加功能,如抗菌、抗靜電和耐磨等,從而滿(mǎn)足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利涉及一種防油污的刺繡面料及其制備方法,提出了一種全新的防油污刺繡面料制備方法,巧妙地結(jié)合了多種功能性纖維,包括尼龍纖維、聚酯纖維、棉纖維、芳綸纖維、粘膠纖維、竹纖維和碳纖維等,通過(guò)精細(xì)控制各組分的配比,實(shí)現(xiàn)了性能的協(xié)同增強(qiáng)。進(jìn)一步地,通過(guò)采用全氟辛基三乙氧基硅烷等疏水疏油試劑進(jìn)行表面改性,以及引入納米銀顆粒和納米幾丁質(zhì)等功能性材料,顯著提升了面料的防污、防油、抗菌和抗靜電性能。同時(shí),精心設(shè)計(jì)的多層涂層處理,包括聚四氟乙烯、有機(jī)硅和納米二氧化硅涂層。本發(fā)明的目的在于通過(guò)對(duì)面料纖維進(jìn)行功能化改性處理,使其具有優(yōu)異的防油污性能,同時(shí)保持刺繡面料的柔軟性和美觀性,本發(fā)明特別適用于家紡、服裝及其他需要防油污功能的高端紡織品。
2、為達(dá)到發(fā)明目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:根據(jù)一種防油污的刺繡面料,按重量份數(shù)計(jì),所述防油污的刺繡面料的組成為:尼龍纖維20~40份,聚酯纖維40~60份,棉纖維10~20份,芳綸纖維5~10份,粘膠纖維5~10份,竹纖維5~10份,碳纖維3~5份;所述纖維改性的具體步驟包括以下步驟:
3、s1將聚酯纖維、棉纖維、粘膠纖維、竹纖維、碳纖維混合后在去離子水中進(jìn)行超聲波清洗15~30分鐘,以去除表面雜質(zhì)和油脂;用無(wú)水乙醇漂洗所有面料,然后在干燥箱中50~60℃干燥20~30分鐘;將面料在3%醋酸溶液中浸泡5~10分鐘以提高表面反應(yīng)活性;用去離子水漂洗后,將市售纖維在50~60℃干燥20~30分鐘;將處理后的纖維浸泡在緩沖溶液中,加入納米幾丁質(zhì)溶液,調(diào)節(jié)ph值為4~12,使得納米幾丁質(zhì)在靜電作用下黏附在市售纖維表面,得到納米幾丁質(zhì)改性纖維;
4、s2將得到的納米幾丁質(zhì)改性纖維浸泡在抗菌溶液中,在溫度為70~80℃,ph為7~12下,反應(yīng)1~3小時(shí),得到納米銀顆粒改性纖維;
5、s3將得到的納米銀改性顆粒改性纖維浸泡在1~2%的長(zhǎng)鏈氟碳基團(tuán)化合物溶解在無(wú)水乙醇中,并加入0.1~0.5%的氫氧化鉀作為催化劑配制出疏水疏油試劑;取出纖維,在100~120℃下干燥30~60分鐘,然后在150~160℃下固化1~2小時(shí),確保氟硅烷與纖維表面牢固結(jié)合,得到防油污的刺繡面料。
6、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述聚酯纖維為尼龍纖維、芳綸纖維中的一種或多種。
7、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述抗菌溶液為2%的硝酸銀溶液、10%的氫氧化鈉溶液、2%的稀氨水三種溶液按照3:4:3的比例混合均勻組成。
8、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述長(zhǎng)鏈氟碳基團(tuán)化合物為全氟辛基磺酸、全氟辛酸、全氟辛基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
9、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述納米幾丁質(zhì)的制備方法包括以下步驟:
10、s5稱(chēng)取20~30g的甲殼素粉末浸泡在濃度為5~10%的hcl溶液中,在室溫下磁力以600~800r/min的速度攪拌1~2小時(shí),然后用去離子水反復(fù)清洗,直到用ph試紙測(cè)得ph值為6.8~7;
11、s6將甲殼素粉末置于50~60℃烘箱中干燥12~24h,將烘干的甲殼素粉末浸泡在濃度為5~10%的naoh溶液中,在室溫下磁力以600~800r/min的速度攪拌1~2小時(shí),用去離子水清洗,直到用ph試紙測(cè)得ph值為7~7.2;
12、s7將甲殼素粉末置于50~60℃烘箱中干燥12h,將干的甲殼素粉末浸泡在濃度為0.3~0.5%w/v?naclo溶液中進(jìn)行漂白,在室溫下磁力以600~800r/min的速度攪拌1~2小時(shí),用去離子水洗滌,直到用ph試紙測(cè)得其ph值約為7~7.1;
13、s8將漂白后的甲殼素懸浮液置于50~60℃烘箱中干燥12~24小時(shí),以上純化過(guò)程重復(fù)三次;
14、s9將上述純化后的干甲殼素粉末浸泡在濃度為36~50%的naoh溶液中進(jìn)行部分脫乙酰處理,并加入0.03~0.05%w/v的nabh4,在90~100℃下磁力以600~800r/min的速度攪拌2~3小時(shí),用去離子水將甲殼素懸浮液清洗至用ph試紙測(cè)得為7~7.1;
15、s10滴入1~3%的醋酸將甲殼素懸浮液ph值的調(diào)為3.5~3.7后,再通過(guò)高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行多次機(jī)械均質(zhì),最終制得較粘稠且透明度高的部分脫乙酰甲殼素納米晶須分散液,并保存在1~4℃的冰箱中備用。
16、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述防油污刺繡面料經(jīng)過(guò)編織后可以在150~160℃下進(jìn)行熱處理30~60分鐘,以增強(qiáng)纖維表面涂層的穩(wěn)定性和耐用性。
17、根據(jù)一種防油污刺繡面料,所述防油污刺繡面料的纖維混合方法為:
18、s1按照配方比例,分別稱(chēng)取聚酯纖維、棉纖維、粘膠纖維、竹纖維和碳纖維,將稱(chēng)量好的纖維依次加入高速攪拌機(jī),通過(guò)機(jī)械攪拌的方式攪拌5~10分鐘,確保纖維初步均勻分布;
19、s2將初步混合的纖維通過(guò)開(kāi)棉機(jī)進(jìn)行二次混合,時(shí)間為15~30分鐘;
20、s3混合后的纖維可以通過(guò)輕微加壓處理,使其形成定型的纖維薄片,方便后續(xù)加工;
21、s4將定型后的纖維儲(chǔ)存在干燥的環(huán)境中,避免受潮或污染,以確保纖維性能的穩(wěn)定性。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
23、(1)優(yōu)異的防油污性能:通過(guò)采用全氟辛基三乙氧基硅烷進(jìn)行纖維表面改性,本發(fā)明有效賦予了刺繡面料出色的疏水、疏油性能。面料表面形成的防油污涂層能夠有效防止油脂、污漬的附著,即使在長(zhǎng)時(shí)間使用和多次洗滌后,仍能保持優(yōu)異的防污效果。
24、(2)多功能性:本發(fā)明通過(guò)合理組合多種功能性纖維,并引入納米銀顆粒和納米幾丁質(zhì),賦予面料多種附加功能。這些功能包括抗菌、抗靜電、吸濕排汗和耐磨等,使得面料不僅具備基本的防污、防油能力,還在衛(wèi)生性能和使用舒適性方面表現(xiàn)優(yōu)異,適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
25、(3)高耐用性:采用多層涂層處理工藝,包括聚四氟乙烯(ptfe)、有機(jī)硅和納米二氧化硅涂層,面料在抗磨損、耐老化等方面表現(xiàn)出卓越的性能。這種多層結(jié)構(gòu)涂層不僅提高了面料的物理穩(wěn)定性,還確保了防污性能的持久性,延長(zhǎng)了面料的使用壽命。
26、(4)舒適性和美觀性:本發(fā)明在纖維選擇和處理工藝上進(jìn)行了優(yōu)化,在提高面料功能性的同時(shí),保持了面料的柔軟性和透氣性。通過(guò)精細(xì)化的涂層處理,面料在保持良好手感的基礎(chǔ)上,依然能夠展現(xiàn)優(yōu)美的刺繡效果,滿(mǎn)足高端市場(chǎng)對(duì)美觀性和舒適性的需求。
27、(5)環(huán)保與安全性:相較于傳統(tǒng)的防污處理方法,本發(fā)明采用的改性和涂層材料在環(huán)保性和安全性方面進(jìn)行了優(yōu)化。例如,選擇納米銀顆粒作為抗菌劑,兼具高效性和低毒性,適合用于貼身服裝和家紡產(chǎn)品。同時(shí),整個(gè)制備過(guò)程在溫和條件下進(jìn)行,避免了過(guò)度使用有害化學(xué)品,降低了對(duì)環(huán)境的影響。
28、說(shuō)明書(shū)附圖
29、圖1、2、3分別為實(shí)施例一、二、三所得到的納米幾丁質(zhì)的掃描電鏡圖;
30、圖4、5、6分別為實(shí)施例一、二、三所得到的納米幾丁質(zhì)吸附在纖維表面的掃描電鏡圖;
31、圖7、8、9分別為實(shí)施例四、五、六所得到的經(jīng)過(guò)納米銀粒子改性的纖維的掃描電鏡圖;
32、圖10為實(shí)施例一、二、三制備的納米幾丁質(zhì)的zeta電位圖;
33、圖11為實(shí)施例四、五、六制備的纖維的zeta電位圖;
34、圖12、13和14分別為實(shí)施例四、五、六纖維所測(cè)的水接觸角;
35、圖15、16和17分為實(shí)施例四、五、六纖維所測(cè)的油接觸角。