1、PDF外文：http:/ 中文 5295 字 出处： Surface Review and Letters, 2009, 16(05): 715-721. 基于溶胶 凝胶技术的棉织物的表面处理 摘要： 硅胶 被应用到经 1、 2、 3、 4 丁烷四羧酸（ BTCA）整理的棉织物，目的是提高其物理性能，尤其是拉伸强度，因为在以前的抗皱整理加工中拉伸强度会有一个很大的损失。详细研究了包括偶联剂的用量、溶胶的浓度和 pH 值、处理方法等参数。处理后的样品与 BTCA 比较，其折皱回复角增加 11.8%，拉伸强度提高 18.6%，选定的优化条件下的硅胶处理棉织物耐磨
2、性也 提高了。 关键词： 溶胶 凝胶、棉织物、防皱整理、强度损失 1、前言 由于 棉织物 经过反复湿摩擦后，纤维位移和纤维素大分子的变形，导致缩水并易起皱。 N、 N 二羟基 4， 5 二羟基咪唑烷（ DMDHEU）已经成为使用最广泛的交联剂应用在纺织工业中棉织物的防皱整理，由于在 DMDHEU 和纤维素分子之间形成的醚键以获得机械稳定性的理想时间且给出了甲醛释放的潜力。 甲醛 被认为是人类致癌物质。但不能回避的是显著降低甲醛的释放可以通过醚化DMDHEU 或继续用水解的美国 Y 缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷处理整理后的织物，此称
3、GPTMS 解决方案。另一个整理剂为 1、 2、 3、 4 丁烷四羧酸（ BTCA）与次磷酸钠的催化（ SHP）可以为无甲醛防皱整理的另一种可能。然而，由于解聚和纤维大分子的交联导致严重的强度损失，它是相对较小的市场突破的原因之一。 溶胶 凝胶技术的化学处理是基于水解和随后的冷凝金属或半金属醇盐。它是在一个低的温度下操作的，它能使有机化合物掺入无机结构中而不分解。溶胶 凝胶操作已成为一种卓越技术被应用在纺织纤维的涂层去赋予样品新的和常见的多功能性能，如拒水、拒油、紫外线辐射防护、抗菌性能、自洁和控制 释放香料。有机硅涂 层技术的应用可以在睡袋、滑翔伞、热气球和高性能
4、的运动服中看出。硅的柔软整理对棉纤维织物性能的影响进行了报道，并且发现，溶胶 凝胶处理能显著提高耐磨性。 2、实验 2.1 材料 棉织物 （ 重量 141 克 /平方米 ） BTCA 和 SHP 可从赫特园际集团获得，正硅酸乙酯 （ TEOS） 、乙醇 (EtOH)、 Y 基硅烷 （ MPTS） 和无水碳酸钠被国家控股化学试剂公司供应，盐酸氨可以从中国医药集团上海化学试剂公司获得了。 2.2 硅溶胶的制备 一定量 的正硅酸乙酯分别加入乙醇和不同数量的 MPTS 的混合物，然后，加入去离子水和
5、催化 剂， TEOS、乙醇和水的摩尔比为 1:6:5。该混合物与 磁力搅拌器搅拌并且保存在一个振荡水浴锅中 6 小时，确保充分的反应。 2.3 防皱整理 BTCA(100 克 /升 )和 SHP(50 毫克 /升 )加入一定量的去离子水和由搅拌产生混合物至完全溶解。纯棉织物 在室温下 浸渍此混合物，浸渍 2 分钟。然后，浸渍两次确保吸湿约 80%， 实验垫损伤从台湾 labortex 有限公司获得。处理后的织物在80 预干燥 4 分钟，并且在 160 下焙烘 3 分钟 。 2.4 硅溶胶整理 防皱整理后的棉织物 浸渍在 制备的硅溶胶 2 分钟，浸
6、渍两次确保含湿率为80%，处理 后的织物在 80 预干燥 4 分钟，并且在 160 下焙烘 3 分钟。 2.5 折皱回复角的测量 棉织物 20 相对湿度为 65%的条件下处理 24 小时，用测试机器 YG(B)541D测试，根据 ISO2313： 1972。织物在可控制的时间和负荷条件下 被折叠盒压缩，然后去除压痕上的负荷，测量在两侧间形成的角度。 5 个样品在经向上被测量，5 个样品在纬向上被测量，计算出数值的平均偏差和纬向值。 2.6 拉伸强度的测定 根据 ISO13934 1： 1999，棉织物在 20 ，相对湿度为 65
7、%的条件下处理 24小时后在 YG(B)测试机器上测 试，在经向方向上的拉伸强度平均要测 3 次。 2.7 耐磨性能的测定 耐磨性能的测定要根据 ISO5470，样品被安装在实验器上，进行定义上的负载，并且以平移运动的形式摩擦标准织物，在 YG522的测试仪器上测试。耐磨性能可有失重值 Wloss 表示： Wloss = W0 W1/S 这里 Wloss是样品织物每平方米的重量损失（克 /平方米） ， W0是实验前织物的重量， W1是实验后织物的重量， S是样品的摩擦面积（ 20平方厘米）该 Wloss值与耐磨性成反比。 2.8 整理 方法 &n
8、bsp;编号 处理方法 为 了研究两次整 理方法对棉织 物的物理性能 的影响，样 品应用不同的 方法处理如表一所示： 表 1 不同的加工方法 3、 结果与讨论 3.1 MPTS 的用量 MPTS 在反应体系中 可能促 进 TEOS 的水解形成聚合物 ，使这个
9、缩聚聚合物的薄膜与棉纤维交联或者使棉纤维的大分子链粘合。 折皱回复角 度 MPTS 的用量 摩尔升 图 1， MPTS 的用量对织物上折皱回复角的影响，织物已经 100%浓度的溶胶溶液和溶胶的 pH 值处理 图 1 表明，折皱回复角的大小取决于 MPTS 的用量。 显然， MPTS 的用量从0.005 摩尔 /升 至 0.02 摩尔 /升时增加最快，此性能的提高可以有 MPTS 的作用来解释。首先，水解的 TEOS 在 MPTS 存在下迅速缩聚形成高聚物；其次，形成的高聚物使织物和 MPTS 交联；第三，通过 MPTS 也能使棉 纤维
10、大分子链粘合。MPTS 的用量 越高， 聚合度越高 ，越 多的聚合物 去粘连 织物 且越多的 大分子链 交联。 聚合物 与织物 的交联 会 形成 一种 透明柔性 物 质即 三维的氧化硅薄膜。织物 因受外力时 弯曲 ， 当施加的力被撤回， 大 分子链的 内部应力会使 织物 有 恢复其原有1 浸渍防皱整理浴 干燥 焙烘 浸渍硅溶胶浴 干燥 焙烘 2 浸渍硅溶胶浴 干燥 焙烘 浸渍防皱整理浴 干燥 焙烘 3 浸渍防皱整理浴 干燥 浸渍硅溶胶浴 干燥 焙烘 4 浸渍硅溶胶浴 干燥 浸渍防皱整理浴 干燥 焙烘 5 浸渍防皱整理浴 浸渍硅溶胶浴 干燥 焙烘 6 浸渍硅溶胶浴 浸渍防皱整理浴 干燥 焙烘 2352402452502550.006 0.013 0.024 0.032 0.043系列1系列2
