一种超疏水涤纶面料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及涤纶面料，具体为一种超疏水涤纶面料及其制备工艺。

背景技术：

1、超疏水材料具有防水、抗污染和自清洁效果；目前超疏水材料主要由有机硅、有机氟化物等低表面能物质，以及纳米二氧化硅、纳米二氧化钛等无机纳米材料制成。超疏水材料在服装面料、涂料等利领域有着广阔的应用前景。涤纶纤维的耐热性好，弹性优良、强度大，广泛应用在面料、纺织品、医疗用品等方面；开发高性能的涤纶面料和纺织品，赋予其独特的超疏水、抗菌、透气透湿等性能是研究趋势。

2、有机硅整理剂是一种常见的整理剂，可以改善织物的柔顺性、抗菌等性能。中国专利cn111286987b公开了一种基于嵌段硅油的有机硅季铵盐织物整理剂及其制备方法，利用嵌段硅油的有机硅季铵盐织物整理剂，在赋予织物优异抗菌性能的同时，还可以赋予织物柔软、滑爽和弹性等良好效果。但是该专利的有机硅季铵盐整理剂没有赋予织物超疏水性能。本发明利用含有氯甲基含氟有机硅季和纳米sio2配置成整理液，赋予涤纶面料的独特的超疏水性能和抗菌性能。

技术实现思路

1、解决的技术问题：解决了涤纶面料不具有超疏水性能和抗菌性能。

2、技术方案：

3、一种超疏水涤纶面料的制备工艺：s1、将叔胺改性纳米sio2、氯甲基含氟有机硅整理剂加入到n,n-二甲基甲酰胺溶剂中，超声振荡分散后进行反应，减压蒸馏除去溶剂，然后加入正己烷溶剂，超声振荡分散，得到含氟有机硅季铵盐-sio2复合整理液。

4、s2、将聚对苯二甲酸乙二醇酯在熔融纺丝机中进行纺丝，得到涤纶纤维；然后将纤维进行织造，得到涤纶面料；最后将涤纶面料置于含氟有机硅季铵盐-sio2复合整理液中，浸渍整理1-3h，取出面料，60-85℃干燥1-2h；140-160℃焙烘3-6min，得到超疏水涤纶面料。

5、优选的，叔胺改性纳米sio2的质量是氯甲基含氟有机硅整理剂质量的40-70％。

6、优选的，s1中反应的温度为110-140℃，时间为48-72h。

7、优选的，叔胺改性纳米sio2的制备工艺如下：将六亚甲基二异氰酸酯改性纳米sio2加入到甲苯中，超声振荡分散，加入3-二甲氨基-1-丙醇，升温至80-90℃，反应6-12h，过滤后乙醇洗涤并干燥，得到叔胺改性纳米sio2。

8、优选的，3-二甲氨基-1-丙醇的质量是六亚甲基二异氰酸酯改性纳米sio2质量的80-150％。

9、优选的，氯甲基含氟有机硅整理剂的制备工艺为：

10、(1)在冰水浴下，向四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环的任意一种反应溶剂中加入4-氯甲基苯甲酰氯、烯丙醇和三乙胺，混匀后升温至60-90℃，反应2-4h，减压蒸馏除去溶剂，粗产物通过硅胶柱层析分离，得到4-氯甲基苯甲酸烯丙酯。

11、(2)向异丙醇溶剂中加入含氟聚硅氧烷、4-氯甲基苯甲酸烯丙酯、氯铂酸的异丙醇溶液，混匀后进行反应，减压蒸馏除去溶剂，产物加入水中，振荡后静置分层，分离收集油相，干燥，得到氯甲基含氟有机硅整理剂。

12、优选的，(2)中4-氯甲基苯甲酸烯丙酯的质量是含氟聚硅氧烷质量的26-35％。

13、优选的，(2)中反应温度为70-80℃，反应时间为3-8h。

14、技术效果：本发明利用3-二甲氨基-1-丙醇的羟基与六亚甲基二异氰酸酯改性纳米sio2表面的异氰酸酯基团进行反应，在纳米sio2表面引入叔胺基团。利用4-氯甲基苯甲酸烯丙酯的烯基与含氟聚硅氧烷的短si-h键进行加成反应，得到氯甲基含氟有机硅整理剂。进一步其氯甲基与纳米sio2表面的叔胺基团发生季铵化反应，生成季铵盐基团，得到含氟有机硅季铵盐-sio2复合整理液。然后对涤纶面料进行整理，含氟有机硅具有强疏水性的基团和聚硅氧烷链段，在涤纶面料表面形成疏水性低表面能的有机硅薄膜。同时整理液中的纳米sio2在有机硅薄膜表面形成类似荷叶表面的微纳米次级凸出结构，从而使涤纶面料具有超疏水性能。并且整理液中的含氟有机硅链段含有苯甲酸酯基结构与涤纶面料的聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链的苯甲酸乙酯基结构有很好的相似相容性和界面作用力，整理后有机硅整理剂与纤维中的聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链发生共晶作用，使有机硅整理剂与纤维结合更加紧密，有利于改善整理效果的耐久性和耐水洗性；并且氯甲基含氟有机硅整理剂的氯甲基与纳米sio2表面的叔胺基团发生反应，生成季铵盐结构，使有机硅整理剂化学键合在纳米sio2表面，有机硅整理剂更加难以脱落；经过多次水洗后，涤纶面料的水接触角下降幅度很小。

15、本发明的氯甲基含氟有机硅整理剂的氯甲基与纳米sio2表面的叔胺基团发生反应，生成季铵盐结构，得到含氟有机硅季铵盐-sio2复合整理液；整理后在涤纶面料表面形成有机硅含氟季铵盐抗菌结构。显著提高了涤纶面料的抗菌性能。并且有机硅整理剂与涤纶纤维面料的结合紧密，经过多次水洗后，有机硅含氟季铵盐抗菌结构难以脱落，涤纶面料仍然具有优异的抗菌性能。

技术特征：

1.一种超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺如下：

2.根据权利要求1所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述叔胺改性纳米sio2的质量是氯甲基含氟有机硅整理剂质量的40-70％。

3.根据权利要求1所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述s1中反应的温度为110-140℃，时间为48-72h。

4.根据权利要求1所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述叔胺改性纳米sio2的制备工艺如下：将六亚甲基二异氰酸酯改性纳米sio2加入到甲苯中，超声振荡分散，加入3-二甲氨基-1-丙醇，升温至80-90℃，反应6-12h，过滤后洗涤并干燥，得到叔胺改性纳米sio2。

5.根据权利要求4所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述3-二甲氨基-1-丙醇的质量是六亚甲基二异氰酸酯改性纳米sio2质量的80-150％。

6.根据权利要求1所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述氯甲基含氟有机硅整理剂的制备工艺为：

7.根据权利要求6所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述(1)中反应溶剂为四氢呋喃、甲苯、1,4-二氧六环的任意一种。

8.根据权利要求6所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述(2)中4-氯甲基苯甲酸烯丙酯的质量是含氟聚硅氧烷质量的26-35％。

9.根据权利要求6所述的超疏水涤纶面料的制备工艺，其特征在于，所述(2)中反应温度为70-80℃，反应时间为3-8h。

技术总结本发明涉及涤纶面料技术领域，且公开了一种超疏水涤纶面料及其制备工艺，本发明利用含氟有机硅季铵盐‑SiO2复合整理液对涤纶面料进行整理，含氟有机硅具有强疏水性的基团和聚硅氧烷链段，在涤纶面料表面形成疏水性低表面能的有机硅薄膜。同时整理液中的纳米SiO2在有机硅薄膜表面形成类似荷叶表面的微纳米次级凸出结构，从而使涤纶面料具有超疏水性能。同时整理后在涤纶面料表面形成有机硅含氟季铵盐抗菌结构。显著提高了涤纶面料的抗菌性能。并且有机硅整理剂与涤纶纤维面料的结合紧密，经过多次水洗后，有机硅含氟季铵盐抗菌结构难以脱落，涤纶面料仍然具有优异的抗菌性能。技术研发人员：张棱坤,杨德滨受保护的技术使用者：潮州市乐欣服装有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13