CN107675480A - 一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,首先用惰性气体等离子体对织物进行预处理;然后用氧气等离子体对对织物进行表面活化处理;最后用六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理。本发明通过惰性气体对织物表面进行预处理,代替织物前期的清洗环节,有利于降低水资源消耗,减少废水,也有利于之后涂层的高效结合,从而降低原料成本;通过氧气等离子体处理,在织物表面形成活性基团,有利于涂层过程中六甲基二硅醚蒸汽在等离子体射流下与织物表面形成化学结合,提高涂层的牢度和耐水洗性能;本方法工艺简单,节能节水,且所获得的织物具有定向导水性好、透气性能优、舒适性高、耐久性好等有点。

Description

一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法
技术领域
本发明涉及一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,属于纺织品功能化整理技术领域。
背景技术
传统的棉、毛、丝、麻或粘胶纤维的纯纺或混纺织物具有较好的亲水、吸湿性,而且来源广泛、价格低廉,然而在大量的湿气和汗液积累后,会给人体明显的不舒适感。为满足人们对舒适性好、导水透气等功能性织物的需求,定向导水织物受到人们的欢迎,提升天然纤维织物的定向导水性能具有重要的实用和研究价值。
目前,获得定向导水织物的方法主要有结构方法和化学方法两类。结构方法主要是通过配置不同的纤维原料实现织物的定向导水性;该类方法往往是采用疏水化纤和亲水纤维进行组合。化学方法主要是通过各种化学处理和整理技术构造织物两个面不对称的亲疏水性,造成两个表面间的芯吸水压差从而实现定向的水传导。然而目前多采用含氟的化合物对织物进行单面的疏水处理,对人体的健康存在潜在的危害。此外,可利用印花涂层法、刮刀涂层法、喷涂疏水剂以及采用静电纺丝等方法来进行织物表面整理实现织物的定向导水性。然而,大部分的疏水处理存在涂层牢度低、耐水洗性差等问题,严重影响织物的使用效果。
因此,现有的获得定向导水织物的方法所存在的涂层加工过程复杂、涂层牢度低、耐水洗性差、对织物表面处理不均匀等问题,是本领域技术人员急于解决的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、环境友好、耐洗牢度高、织物表面处理均匀的利用等离子体处理获得定向导水织物的方法。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于,该方法由以下3个步骤组成:
步骤1:用惰性气体等离子体对织物进行预处理;
步骤2:用氧气等离子体对对织物进行表面活化处理;
步骤3:用六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理。
优选地,所述步骤1和步骤2中,等离子体类型为低压电容放电等离子体。
优选地,所述步骤1中,惰性气体为氦气、氩气、氙气中的一种或几种的组合。
优选地,所述步骤1中,惰性气体等离子体处理放电气压真空度为1×10-2mbar~3×10-2mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为2min~3min。
优选地,所述步骤2中,氧气等离子体处理放电气压真空度为2×10-2mbar~4×10-2mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为3min~5min。
优选地,所述步骤3中,用六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理的同时,在织物另一面施加保护。
更优选地,所述步骤3中,织物另一面通过贴胶带或膜进行保护。
优选地,所述步骤3中,六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理的放电气压真空度为1×10-1mbar~2×10-1mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为2.5min~3.5min。
优选地,所述织物为棉、毛、丝、麻或粘胶纤维的纯纺或混纺的针织物或机织物。该织物具有较好的亲水性。
本发明采用等离子体处理织物表面,使织物中纤维表面的分子接枝基团结合强度高、耐水洗和耐久性好,且成本低;虽然采用低气压的真空环境,但是完全适用于单件衣服布料的定向导水整理,适合定向导水要求高、传湿舒适性要强高、品质好的布料。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、通过惰性气体对织物表面进行预处理,代替织物前期的清洗环节,有利于降低水资源消耗,减少废水,也有利于之后涂层的高效结合,从而降低原料成本;
2、通过氧气等离子体处理,在织物表面形成活性基团,有利于涂层过程中六甲基二硅醚蒸汽在等离子体射流下与织物表面形成化学结合,提高涂层的牢度和耐水洗性能;
3、本方法工艺简单,节能节水,且所获得的织物具有定向导水性好、透气性能优、舒适性高、耐久性好等有点。本方法适于大范围推广用于定向导水织物的开发。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
一种利用等离子体处理获得定向导水纯棉平纹机织物的方法,包括如下步骤:
(1)设置反应环境的真空度为2×10-2mbar,采用110W功率的氩气等离子体,对织物实施3min的预处理以除去表面杂质和油污等;
(2)在3×10-2mbar的真空度下,采用100W放电功率下的氧气等离子体对对织物进行表面活化处理,处理时间设置为3min;
(3)氧气等离子体处理后用六甲基二硅醚蒸汽在1×10-1mbar的真空度和100W放电功率的等离子体射流中对织物施加等离子涂层处理3min,得到定向导水织物,所得定向导水纯棉平纹机织物的疏水一面的接触角为150.0°,水滴润湿织物时间大于2400秒;而在定向导水织物的一面滴上水滴时,接触角小于90°,水滴润湿织物时间小于3秒。而且,所制备的定向导水纯棉平纹机织物两个表面分别滴水滴时,只能从织物的上表面导向下表面,而不能下表面导向上表面。相比原来未处理的纯棉平纹机织物,未处理的纯棉平纹机织物的上、下表面的接触角均小于90°,且水滴可从织物的上表面导向下表面,也可以从下表面导向上表面。
其中,所述的六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理时,在织物另一面粘贴与织物表面同等面积的胶带,有利于保护另一面织物不受涂层的影响。
实施例2
一种利用等离子体处理获得定向导水棉毛混纺平纹机织物的方法,包括如下步骤:
(1)设置反应环境的真空度为3×10-2mbar,采用100W功率的氦气等离子体,对织物实施2min的预处理以除去表面杂质和油污等;
(2)在2×10-2mbar的真空度下,采用125W放电功率下的氧气等离子体对对织物进行表面活化处理,处理时间设置为5min;
(3)氧气等离子体处理后用六甲基二硅醚蒸汽在2×10-1mbar的真空度和110W放电功率的等离子体射流中对织物施加等离子涂层处理3min,得到定向导水织物。所得定向导水棉毛混纺平纹机织物的疏水一面的接触角为152.0°,水滴润湿织物时间大于2400秒;而在定向导水织物的一面滴上水滴时,接触角小于90°,水滴润湿织物时间小于4秒。而且,所制备的定向导水棉毛混纺平纹机织物两个表面分别滴水滴时,只能从织物的上表面导向下表面,而不能下表面导向上表面。相比原来未处理的棉毛混纺平纹机织物,未处理的棉毛混纺平纹机织物的上、下表面的接触角均小于90°,且水滴可从织物的上表面导向下表面,也可以从下表面导向上表面。
其中,所述的六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理时,在织物另一面粘贴与织物表面同等面积的膜,有利于保护另一面织物不受涂层的影响。
实施例3
一种利用等离子体处理获得定向导水纯毛纬平针织物的方法,包括如下步骤:
(1)设置反应环境的真空度为1×10-2mbar,采用150W功率的氩气等离子体,对织物实施2min的预处理以除去表面杂质和油污等;
(2)在2×10-2mbar的真空度下,采用110W放电功率下的氧气等离子体对对织物进行表面活化处理,处理时间设置为4min;
(3)氧气等离子体处理后用六甲基二硅醚蒸汽在1.5×10-1mbar的真空度和150W放电功率的等离子体射流中对织物施加等离子涂层处理2.5min,得到定向导水织物。所得定向导水纯毛纬平针织物的疏水一面的接触角为135.0°,水滴扩散时间大于2400秒;而在定向导水针织物的一面滴上水滴时,接触角小于90°,水滴扩散时间小于3秒。而且,所制备的定向导水针织物两个表面分别滴水滴时,只能从织物的上表面导向下表面,而不能下表面导向上表面。相比原来未处理的针织物,未处理的针织物的上、下表面的接触角均小于90°,且水滴可从织物的上表面导向下表面,也可以从下表面导向上表面。
其中,所述的六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理时,在织物另一面粘贴与织物表面同等面积的胶带,有利于保护另一面织物不受涂层的影响。
实施例4
一种利用等离子体处理获得定向导水棉麻斜纹机织物的方法,包括如下步骤:
(1)设置反应环境的真空度为2×10-2mbar,采用125W功率的氩气等离子体,对织物实施3min的预处理以除去表面杂质和油污等;
(2)在4×10-2mbar的真空度下,采用150W放电功率下的氧气等离子体对对织物进行表面活化处理,处理时间设置为5min;
(3)氧气等离子体处理后用六甲基二硅醚蒸汽在1×10-1mbar的真空度和130W放电功率的等离子体射流中对织物施加等离子涂层处理3.5min,得到定向导水织物。所得定向导水棉麻斜纹机织物的疏水一面的接触角为149.0°,水滴扩散时间大于2400秒;而在定向导水织物的一面滴上水滴时,接触角小于90°,水滴扩散时间小于5秒。而且,所制备的定向导水织物两个表面分别滴水滴时,只能从织物的上表面导向下表面,而不能下表面导向上表面。相比原来未处理的织物,未处理的织物的上、下表面的接触角均小于90°,且水滴可从织物的上表面导向下表面,也可以从下表面导向上表面。
其中,所述的六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理时,在织物另一面粘贴与织物表面同等面积的胶带,有利于保护另一面织物不受涂层的影响。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于,该方法由以下3个步骤组成:
步骤1:用惰性气体等离子体对织物进行预处理;
步骤2:用氧气等离子体对对织物进行表面活化处理;
步骤3:用六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理。
2.如权利要求1所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤1和步骤2中,等离子体类型为低压电容放电等离子体。
3.如权利要求1或2所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤1中,惰性气体为氦气、氩气、氙气中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1或2所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤1中,惰性气体等离子体处理放电气压真空度为1×10-2mbar~3×10-2mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为2min~3min。
5.如权利要求1或2所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤2中,氧气等离子体处理放电气压真空度为2×10-2mbar~4×10-2mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为3min~5min。
6.如权利要求1所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤3中,用六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理的同时,在织物另一面施加保护。
7.如权利要求6所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤3中,织物另一面通过贴胶带或膜进行保护。
8.如权利要求1所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述步骤3中,六甲基二硅醚蒸汽对织物一面施加等离子涂层处理的放电气压真空度为1×10-1mbar~2×10-1mbar,放电功率为100W~150W,处理时间为2.5min~3.5min。
9.如权利要求所述的一种利用等离子体处理获得定向导水织物的方法,其特征在于:所述织物为棉、毛、丝、麻或粘胶纤维的纯纺或混纺的针织物或机织物。
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