一種織物增深劑及其制備方法和在滌綸織物增深中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及織物增深劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物增深劑及其制備方法和在滌綸織物增深中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多纖維品種中，滌綸及真絲纖維表面平滑，與空氣的折射率差值大(滌綸:0.73 ;真絲:0.60)，入射光被大量反射，透射進(jìn)入纖維的光強(qiáng)小，造成染料發(fā)色效率低，織物很難呈現(xiàn)特濃色風(fēng)格。而對(duì)于細(xì)旦及超細(xì)旦滌綸纖維，此現(xiàn)象尤為明顯。
[0003]織物增深整理是指在不增加染料用量的前提下，實(shí)現(xiàn)織物深色化的一種整理方式。現(xiàn)有增深整理技術(shù)中，常采用有機(jī)氟、硅樹脂整理，在織物表面形成一層均質(zhì)減反射樹脂膜；或采用溶膠-凝膠法在織物表面構(gòu)筑多孔結(jié)構(gòu)減反射膜。前者由于樹脂形成的均質(zhì)膜折射率單一及其自身疏水特性，導(dǎo)致整理后布面色彩還原性差，吸濕性降低，限制其應(yīng)用。后者，膜中引入了納米多孔結(jié)構(gòu)，能夠顯著降低織物表面折射率，且溶膠-凝膠法不僅具有成膜均勻性好，成本低，加工溫度低，對(duì)織物吸濕性影響小等特點(diǎn)，還可以通過調(diào)節(jié)孔隙率靈活控制膜的折射率，吸引了廣泛的關(guān)注。
[0004]現(xiàn)有利用溶膠-凝膠法制備的增深劑，多采用對(duì)納米硅溶膠進(jìn)行化學(xué)改性，使其表面偶聯(lián)活性基團(tuán)。中國(guó)專利《表面連接β-硫酸酯乙基砜官能團(tuán)的納米二氧化娃及其制備方法》(申請(qǐng)?zhí)?201310401620.1)通過偶聯(lián)改性將β _硫酸酯乙基砜官能團(tuán)固著在硅溶膠表面。整理時(shí)，溶膠表面硫酸酯乙基砜官能團(tuán)能與真絲纖維上氨基、羥基等活性基團(tuán)化學(xué)成鍵，在絲織物表面穩(wěn)定固著，增深效果明顯。但是，制備該增深劑所需步驟較多，工藝復(fù)雜，需添加使用多種有機(jī)溶劑，時(shí)耗較久，固含量低，增加了助劑的倉(cāng)儲(chǔ)及運(yùn)輸成本。中國(guó)專利《二氧化硅減反射涂層液及其制備方法和在滌綸織物中應(yīng)用》(申請(qǐng)?zhí)?201410412286.4)提出以硅烷偶聯(lián)劑對(duì)市售硅溶膠進(jìn)行一步改性，使硅溶膠表面偶聯(lián)上具有反應(yīng)活性的烷氧基團(tuán)。整理過程中，二氧化硅粒子間能發(fā)生縮合交聯(lián)反應(yīng)，在織物表面形成納米多孔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)減反射增深。對(duì)比前者，該方法只需一步改性，但是偶聯(lián)反應(yīng)仍需較長(zhǎng)時(shí)間，且在增深整理時(shí)，需通過調(diào)節(jié)整理液PH值實(shí)現(xiàn)硅溶膠對(duì)織物的吸附。此夕卜，文南犬《Sol-Gel Processing by Aging and Pore Creator Addit1n for PorousSilica Antireflective Coatings》 (Journal of Sol-Gel Science and Technology2002，25，215 - 221，)公開了一種基于PEG與S12摻混，制備減反射膜的方法。該方法以PEG為制孔劑，首先將PEG與S1Jg合制得涂膜液；經(jīng)涂膜后的基材經(jīng)400°C高溫煅燒去除PEG，硅溶膠膜內(nèi)形成納米孔隙，從而被賦予減反射性能，然而該方法僅適用于耐高溫基材，而難應(yīng)用于織物；此外，所用3102的質(zhì)量濃度僅為2.6%，而為了得到高孔隙率，制孔劑PEG的質(zhì)量濃度高達(dá)3丨02的三倍。
[0005]因此，開發(fā)可簡(jiǎn)單快速制備、有效物質(zhì)濃度高的織物用增深劑，并開發(fā)與之配套的耐久增深整理技術(shù)極具意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種織物增深劑及其制備方法和在滌綸織物增深中的應(yīng)用，通過將二氧化硅顆粒分散液與適量聚乙二醇(PEG)摻混而制備，制備方法簡(jiǎn)單快速，易于實(shí)施。通過簡(jiǎn)單浸漬工藝整理織物，后經(jīng)焙烘，織物增深效果明顯且具有耐久性。
[0007]—種織物增深劑，由以下重量份的原料制成:
[0008]二氧化娃分散液50?150份；
[0009]水50 ?300 份；
[0010]聚乙二醇0.075 ?13.5 份；
[0011]其中，所述的二氧化硅分散液中二氧化硅的固含量(重量百分?jǐn)?shù))為20%?40%。
[0012]本發(fā)明提供的織物增深劑中，聚乙二醇(PEG)能與表面富含羥基的二氧化硅間形成氫鍵。因Zeta電位值下降，二氧化硅顆粒分散穩(wěn)定性適當(dāng)降低，并在增深整理焙烘干燥時(shí)無(wú)規(guī)堆積形成疏松膜堆。因此，雖然PEG仍位于膜堆內(nèi)，但膜堆仍然具有多孔結(jié)構(gòu)，及較低折光指數(shù)，并能減少入射光在織物表面的反射率，賦予織物深色效果。與此同時(shí)，膜堆借助滌綸焙烘時(shí)的高溫塑化，牢固粘合在纖維表面，增深具有耐久性。
[0013]以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案:
[0014]所述的織物增深劑，由以下重量份的原料制成:
[0015]二氧化娃分散液50?100份；
[0016]水100 ?180 份；
[0017]聚乙二醇1.5?6.3份；
[0018]其中，所述的二氧化硅分散液中二氧化硅的固含量(重量百分?jǐn)?shù))為20%?40%，進(jìn)一步優(yōu)選為30%。
[0019]二氧化娃分散液可米用市售的商品二氧化娃水分散液，固含量為20%?40%。由于該市售硅溶膠表面富含羥基，整理后滌綸及真絲織物的吸濕性能夠得到明顯改善。二氧化硅分散液具體可采用浙江宇達(dá)化工有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為ZS-30的產(chǎn)品。
[0020]所述的聚乙二醇為二氧化硅分散液中二氧化硅質(zhì)量的5%?30%。所述的聚乙二醇的數(shù)均分子量為150?1000，如具體可采用PEG200、PEG400、PEG600中的一種。
[0021]所述的織物增深劑中二氧化硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?15%。此濃度范圍，既避免濃度過高時(shí)二氧化硅與PEG混合溶液失穩(wěn)，而且避免因濃度過低帶來(lái)的貯存以及運(yùn)輸成本的增加。
[0022]所述的二氧化硅分散液中二氧化硅的平均粒徑為15nm?40nm。所述的水為去離子水。在此范圍內(nèi)，二氧化硅粒徑遠(yuǎn)小于纖維直徑，避免對(duì)整理后織物的手感及服用舒適性造成影響，且避免粒徑過大而引起整理后織物表面粗糙度增大，以及由此造成的光散射和織物泛白。
[0023]—種織物增深劑的快速制備方法，包含以下步驟:
[0024]將二氧化硅分散液以水稀釋，再加入聚乙二醇(PEG)，混合均勻，得到織物增深劑。
[0025]本發(fā)明制備的織物增深劑可用于滌綸織物的增深中，也可以用于真絲織物的增深中。
[0026]在滌綸織物的增深中的應(yīng)用，具體包括:將10?30重量份織物增深劑加入到100重量份的水中，形成增深整理液，并將滌綸織物浸入增深整理液中，采用浸漬法對(duì)滌綸織物進(jìn)行整理，最后，從增深整理液中取出滌綸織物，并焙烘，完成滌綸織物的增深。
[0027]在滌綸織物的增深中，作為優(yōu)選，所述的浸漬法的條件:浸漬溫度為40?80°C，時(shí)間為20?50min。
[0028]作為優(yōu)選，所述的焙烘的條件:焙烘溫度為120°C?170°C，時(shí)間為15s?30s。
[0029]在真絲織物的增深中的應(yīng)用，具體包括:將10?30重量份織物增深劑加入到100重量份的水中，形成增深整理液，并將真絲織物浸入增深整理液中，采用浸漬法對(duì)真絲織物進(jìn)行整理，最后，從增深整理液中取出真絲織物，并焙烘，完成真絲織物的增深。
[0030]在真絲織物的增深中，作為優(yōu)選，所述的浸漬法的條件:浸漬溫度為40?80°C，時(shí)間為20?50min。
[0031]作為優(yōu)選，所述的焙烘的條件:焙烘溫度為90°C?130°C，時(shí)間為15s?30s。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0033]本發(fā)明提供了快速制備滌綸及真絲織物增深劑的方法以及滌綸及真絲織物用增深劑。以納米二氧化硅顆粒為主要成分，通過加入的聚乙二醇(PEG)與二氧化硅表面羥基間形成氫鍵，而適當(dāng)降低二氧化硅顆粒在分散液中穩(wěn)定性。將其浸涂于織物表面，在顆粒堆積過程中，由于穩(wěn)定性下降，粒子在織物表面無(wú)規(guī)堆積形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的納米多孔膜堆。入射光在膜中多個(gè)界面處發(fā)生反射后，因相位逆轉(zhuǎn)而相消，有效降低入射光在織物表面反射率，增加透射光和提高染料發(fā)色效率，實(shí)現(xiàn)增深。該增深劑制備方法不僅簡(jiǎn)單快速，易于實(shí)施，且能夠在室溫條件下制備，節(jié)約能耗，避免有機(jī)溶劑使用，綠色環(huán)保。制備的增深劑有效物質(zhì)含量高，添加的聚合物含量低，可降低商品生產(chǎn)、存儲(chǔ)及運(yùn)輸成本；增深整理中，無(wú)需酸堿調(diào)節(jié)，對(duì)織物損傷??；不使用粘合劑，對(duì)織物手感影響小；納米二氧化硅顆粒能與塑化的滌綸纖維粘合，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，增深效果持久。整理后織物親水性可得到改善，杜絕了氟、硅樹脂整理引起的親水性喪失和色光變化。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物I的粒徑分布圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所得產(chǎn)物2的粒徑分布圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)物3的透射電子顯微鏡(TEM)照片；
[0037]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中商品二氧化硅的透射電子顯微鏡(TEM)照片；
[0038]圖5為本發(fā)明應(yīng)用例I中未經(jīng)整理真絲織物、商品二氧化硅以及實(shí)施例1所得產(chǎn)物I整理的真絲織物的κ/s值隨波長(zhǎng)的變化曲線；
[0039]圖6為本發(fā)明應(yīng)用例I中未經(jīng)整理真絲織物、商品二氧化硅以及實(shí)施例1所得產(chǎn)物I整理真絲織物的反射率隨波長(zhǎng)的變化曲線；
[0040]圖7為本發(fā)明應(yīng)用例2中