CN102926191B - 一种制备有色多功能毛纺面料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有色多功能毛纺面料的制备方法，属于纺织品功能化整理技术领域。本发明采用硅酸乙酯，乙醇，铁离子水溶液和盐酸制备有色纳米硅溶胶。再通过轧烘焙的方法将溶胶直接整理到毛纺面料上，制备的毛纺面料不仅具有较高色牢度的颜色，同时还获得了优良的抗静电性、阻燃性和透气性。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备有色多功能毛纺面料的方法，属于纺织品功能化整理技术领域。
背景技术
目前，采用溶胶对纺织品进行功能化整理主要是通过以下途径实现的：先用溶胶-凝胶法制备纳米溶胶，然后使其凝胶化，接着将凝胶干燥以去除里面的有机成分，再在300～800℃的高温下焙烧制成超细纳米粉体，最后将纳米粉体运用于纺织品的功能化改性整理。
毛纺面料是用制作高档商务衬衫的重要面料，毛纺面料手感好，穿着舒适，深受广大消费者的喜爱。然而，目前对其进行环保功能化整理，从而满足人们对其具有多功能性的需求，还存在着一定的差距。
发明内容
本发明的目的是提供一种能同时赋予毛纺面料颜色，提高耐摩擦牢度，耐洗色牢度，并具有良好的抗静电性、阻燃性能和透气性的毛纺面料的制备方法。
实现本发明目的的技术方案是提供一种制备有色多功能毛纺面料的方法，包括如下步骤：
1、按摩尔比，乙醇：正硅酸乙酯为3～13:1，水：正硅酸乙酯为2～16:1，FeCl3·6H2O：正硅酸乙酯为0.1～0.5:1，制备有色纳米硅溶胶；
2、将毛纺面料在有色纳米硅溶胶中两浸两轧，压力为1～3kg/cm2，轧余率为70～90%，在60～80℃的温度条件下预烘，再于100～160℃的温度条件下焙烘1～4分钟，经水洗，自然晾干后，得到一种有色多功能毛纺面料。
本发明所述的有色纳米硅溶胶采用溶胶-凝胶法制备，步骤包括：将正硅酸乙酯、乙醇和盐酸混合均匀，在搅拌条件下缓慢滴加铁离子水溶液，滴加完毕后再升温至60～80℃，搅拌1～2小时，即得到一种有色纳米硅溶胶。
本发明的原理是：正硅酸乙酯先在乙醇溶剂中发生水解和缩聚反应，生成溶胶粒子；掺入铁离子，形成具有颜色的纳米硅溶胶。通过浸轧的方式将该溶胶充分的吸附到织物上，在后续的焙烘过程中，溶胶转变为干凝胶并在面料的表面成膜，该膜能牢固的覆着在面料表面，以实现对面料的功能化改性整理。
与现有技术相比，本发明的优点是：选用正硅酸乙酯为前驱体制备了含铁离子的溶胶液，溶胶液有色、无毒，溶胶粒子分散均匀且稳定；采用轧烘焙这一适合纺织品的整理方法，只需对织物进行100～160℃的热处理，即可在织物表面形成吸附牢固的凝胶薄膜。整理后的面料不仅具有较高色牢度的颜色，同时还获得了优良的抗静电性、阻燃性和透气性。
附图说明
图1是本发明实施例1技术方案制备的掺铁离子的硅溶胶的粒径分布图；
图2是本发明实施例2技术方案制备的掺铁离子的硅溶胶与未掺铁离子硅溶胶的XRD对比图；
图3是本发明实施例3技术方案制备的掺铁离子硅溶胶改性毛纺面料与未改性面料的表面能谱对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
将41.7gTEOS、27.6gEtOH和适量HCl依次加入到500ml三口圆底烧瓶中，调节pH为2～3。在100转/分的转速下搅拌，边搅拌边掺入铁离子水溶液（5.42gFeCl3·6H2O+7.2gH2O），并在70℃下继续搅拌2小时。即得到透明、有色且均匀的纳米有色硅溶胶体系。
参见附图1，它是本实施例提供的铁硅溶胶的粒径分布图。由图1可以看到，硅溶胶第一峰值为64.04nm，密集强度为69.1%。说明掺铁离子可以制备出稳定且分布均匀的纳米硅溶胶。
将毛纺面料在纳米有色硅溶胶中两浸两轧，压力1kg/cm2，轧余率80%。然后在鼓风烘箱中60℃预烘，于130℃下焙烘3分钟后水洗，自然晾干，得到一种有色多功能毛纺面料。
实施例2
将41.7gTEOS、73.6gEtOH和适量HCl依次加入到500ml三口圆底烧瓶中，调节pH为2～3。在250转/分的转速下搅拌，边搅拌边掺入铁离子水溶液（5.42gFeCl3·6H2O+36.0gH2O），并在70℃下继续搅拌2小时。即得到透明、有色且均匀的纳米有色硅溶胶体系。
参见附图2，它是本实施例提供的掺铁硅溶胶与未掺铁硅溶胶的XRD对比图。由图2可以看出，a和b在衍射角约24°区域都有一个强的衍射峰，这是TEOS水解形成的SiO2衍射峰，b在衍射角约42°区域有一个较小的衍射峰，这是属于铁的衍射峰。由此可见，铁离子已经被包覆在二氧化硅中。
将毛纺面料在纳米有色硅溶胶中两浸两轧，压力2kg/cm2，轧余率70%。然后在鼓风烘箱中60℃预烘，于150℃下焙烘2分钟后水洗，自然晾干，得到一种有色多功能毛纺面料。
实施例3
将41.7gTEOS、119.6gEtOH和适量HCl依次加入到500ml三口圆底烧瓶中，调节pH为2～3。在500转/分的转速下搅拌，边搅拌边掺入铁离子水溶液（5.42gFeCl3·6H2O+57.6gH2O），并在70℃下继续搅拌2小时。即得到透明、有色且均匀的纳米有色硅溶胶体系。
将毛纺面料在制备得到的纳米有色硅溶胶中两浸两轧，压力3kg/cm2，轧余率90%。然后在鼓风烘箱中70℃预烘，于150℃下焙烘2分钟后水洗，自然晾干，得到一种有色多功能毛纺面料。
参见附图3，它是本实施例制备的硅溶胶改性后毛纺面料与未改性面料的表面能谱对比图，图中，a图为未整理的面料，b图为硅溶胶改性处理后的面料。由图3中b图可以看出，经整理后明显增加了Si元素和Fe元素两个峰，而a图未整理的面料中并没有这两个元素的峰，再次证明了分别包覆铁离子的硅溶胶已被整理到毛纺面料上。
对经整理后的织物参照如下标准进行测试：
1、耐洗色牢度按照GB/T3921-2008《纺织品色牢度实验耐皂洗色牢度》标准测试；
2、耐摩擦牢度按照GB/T3920-2008《纺织品色牢度实验耐摩擦色牢度》标准测试；
3、透气性按照GB/T5453—1997《纺织品织物透气性的测定》测试；
4、抗静电性能按照GB／T 12703．1—2008《纺织品静电性能的评定第一部分：静电压和半衰期》进行测试。
表1列出了按本发明实施例1～3技术方案整理后毛纺面料的耐洗色牢度和耐摩擦牢度。
表1
| 面料样品 | 沾色 | 变色 | 干摩 | 湿摩 |
| 实施例1处理 | 4 | 3～4 | 4 | 3～4 |
| 实施例2处理 | 4 | 3～4 | 4 | 3～4 |
| 实施例3处理 | 4～5 | 4 | 4～5 | 4 |
由表1可知，整理后的面料有较好的干摩擦牢度和湿摩擦牢度，变色牢度和沾色牢度一般。说明用有色硅溶胶进行整理后，在面料的表面形成了膜，固着在面料表面，使其具有了良好的耐洗色牢度和耐摩擦牢度。
表2是整理前后毛纺面料的透气性能对比。
表2
由表2可以看出，整理后面料的透气性明显增加。这是由于铁离子的掺入，使硅溶胶在面料表面形成多孔结构的薄膜，从而使面料的透气性提高。
表3是整理前后毛纺面料的抗静电性对比。
表3
| 面料样品 | 半衰期/s | 静电压/kv | 半衰电压/kv |
| 未处理 | 6.57 | 1.76 | 0.83 |
| 实施例1处理 | 0 | 0.08 | 0.04 |
| 实施例2处理 | 0 | 0.06 | 0.03 |
| 实施例3处理 | 0 | 0.04 | 0.01 |
由表3可以看出，整理后面料的抗静电性比未改性的面料有明显的提高。这是因为采用溶胶-凝胶技术，对溶胶进行物理或和化学改性后，可用于面料的染色，并可以赋予织物多种功能。整理后面料的表面形成了复杂的三维网状结构的薄膜，赋予了织物良好的抗静电性。
表4是整理前后毛纺面料的极限氧指数对比。
表4
| 面料样品 | LOI/% |
| 未处理 | 25.2 |
| 实施例1处理 | 27.2 |
| 实施例2处理 | 26.8 |
| 实施例3处理 | 28.5 |
由表4可以看出，经改性后的面料极限氧指数均得到提高，该指数越高，常态下越难燃烧。说明该改性方法可赋予面料一定的阻燃性能。
本发明采用将制备的有色纳米硅溶胶直接浸轧到毛纺面料上，再对面料进行焙烘，在焙烘的过程中有色纳米硅溶胶在面料上可形成粘附力强的多孔三维网络薄膜，面料在被溶胶赋予颜色的同时，还具备了较好的耐摩擦牢度和耐洗色牢度，良好的抗静电性、阻燃性和透气性。本发明采用溶胶-凝胶法制备了掺铁离子的有色硅溶胶，用其对毛纺面料进行染色和功能化整理，满足了人们对环保功能化毛纺面料的需求。
Claims (1)
1.一种制备有色多功能毛纺面料的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）按摩尔比，乙醇：正硅酸乙酯为3～13:1，水：正硅酸乙酯为2～16:1，FeCl3·6H2O：正硅酸乙酯为0.1～0.5:1，制备有色纳米硅溶胶；所述的有色纳米硅溶胶采用溶胶-凝胶法制备，步骤包括：将正硅酸乙酯、乙醇和盐酸混合均匀，在搅拌条件下缓慢滴加铁离子水溶液，滴加完毕后再升温至60～80℃，搅拌1～2小时，即得到一种有色纳米硅溶胶；
（2）将毛纺面料在有色纳米硅溶胶中两浸两轧，压力为1～3kg/cm2，轧余率为70～90%，在60～80℃的温度条件下预烘，再于100～160℃的温度条件下焙烘1～4分钟，经水洗，自然晾干后，得到一种有色多功能毛纺面料。
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