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M a ste r D i{sse rta tio n 作者学号: 2 0 7 0 4 6 5
改性棉织物溶胶一凝胶法耐久拒水整理的研究
D u ra b le Il y d ro P h o b ic F in ish in g o f th e M o d ifie d C e llu lo se F a b rie s b y
5 0 1一g e l M e th o d
学科专业: 纺织化学与染整工程
作者姓名: 余云义
指导教师: 邢彦军
完成日期: 2009 .12 .04
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日期: 为(。年 t 月 I气日
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指导教师签名
学位论文作者签名: 渝、弘艾:平冷
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摘要
改性棉织物溶胶一凝胶法耐久拒水整理的研究
摘要
纺织品的拒水整理己具有悠久的历史,已研究或已使用过的拒水
剂种类也有很多。但非环境友好的功能整理剂,如用于拒水拒油整理
的氟碳化合物,正受到环境保护条例的严重挑战。作为一种安全、环
保的整理方法,棉织物的溶胶一凝胶法拒水整理技术迅速发展起来,
并成为人们研究的大热门之一,它可赋予棉织物良好的拒水效果,但
目前这种拒水效果的耐洗性却不太理想。本课题从改性棉织物的角度
对提高棉织物溶胶一凝胶法拒水整理耐久性的可行性做出了初步探
讨。
以用盐酸作为催化剂、硅酸乙醋(T E O S ) 为前驱体在纯水体系
中制备 510 2溶胶为基础,采用溶胶一凝胶法拒水整理二步法工艺(即
织物先浸轧510 2溶胶,然后再使用低表面张力物质进行整理) 整理棉
织物。通过测定溶胶一凝胶法拒水整理的棉织物洗后的接触角,研究
了510 2溶胶粒径以及溶胶浓度、反应温度和pH 值(酸的用量) 等溶胶
制备工艺参数对拒水整理后棉织物的拒水耐久性的影响。实验结果表
明,溶胶的制备工艺对拒水整理后棉织物的拒水耐久性有一定影响,
但通过改变溶胶的制备工艺的方法来提高棉织物的拒水耐久性,其作
用是有限的。
为研究棉织物与 510 2溶胶之间的相互作用情况,首先对棉织物进
行乙酞化改性,再使用溶胶一凝胶法进行拒水整理。通过接触角、si
含量的测定、SE M 、AF M 等多种手段,分别测定了不同取代度的乙
酞化棉织物溶胶一凝胶法拒水整理后其皂洗前后的拒水性能的变化,
研究了不同乙酞化棉织物与 510 2溶胶之间的结合力随乙酞化取代度
的变化情况。实验显示,拒水整理后乙酞化棉织物的拒水耐久性随着
乙酞化取代度的增加而变差。这表明5 10 2溶胶与棉织物主要是由共价
键或氢键结合的。由于乙酞化取代的是棉织物上的一O H ,随着乙酞化
取代度的增加,棉织物中的一O H 数逐渐减少,导致 510 2溶胶与棉织物
摘要
之间的结合力减弱,棉织物的拒水耐久性下降。因此,在溶胶一凝胶
法拒水整理中,棉织物上的一O H 是影响5 10 2溶胶与棉织物之间结合力
的最主要因素,提高510 2溶胶与棉织物之间的相互作用力才是提高棉
织物溶胶一凝胶法拒水整理的拒水耐久性的关键因素。
为加强510 2溶胶与棉织物之间的相互作用力,提高棉织物溶胶-
凝胶法拒水整理后的拒水耐久性,研究使用多元梭酸作为交联剂的效
果。首先采用不同结构的多元梭酸,对棉织物进行多元梭酸改性,再
以多元梭酸改性为底物,采用溶胶一凝胶法拒水整理工艺进行拒水整
理。通过测定织物的接触角、耐静水压、淋水评级、F TI R 一AT R 、SE M
以及 Si含量的测定等多种手段,分别比较了不同多元梭酸改性棉织物
溶胶一凝胶法拒水整理后的拒水耐久性。结果显示,采用不同结构的
多元梭酸作交联剂,都不同程度地提高了棉织