一种低克重涤纶色纱布的碱性整理方法与流程

1.本发明涉及涤纶色纱布整理技术领域，尤其涉及一种低克重涤纶色纱布的碱性整理方法。


背景技术：

2.低克重涤纶色纱布是由细旦的有色涤纶线经、纬交织而成的低密度机织面料，具有有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，多用于沙滩椅等户外产品，如游艇罩，遮阳布，沙发布艺等。随着人们生活水平的提高，人们对户外运动、休闲生活的需求越来越大，低克重涤纶色纱布的市场前景越来越广泛。
3.但是，因低克重涤纶色纱布的低密度机织特性，色织布的坯布较松，在坯布进行后整理、清洗过程中易出现裂纱、直皱、纰掉等现象。另外，涤纶有色纱线经过染色和高温喷煮后，其收缩性能下降，在色纱布整理过程中高温处理时间越长，布面越容易造成裂纱现象，降低了纱布的力学性能和耐磨性能，同时影响了纱布的外观质量，产品质量达不到客户的要求。公开号为cn110804879a的中国发明专利公开了一种超细涤纶织物的染色加工工艺，依次包括如下步骤：步骤(1)密封冷堆、步骤(2)热碱煮洗、步骤(3)预定型、步骤(4)染色、步骤(5)皂洗固色、步骤(6)后整理、步骤(7)轧光。其采用的后整理步骤是将将经过皂洗固色的涤纶超细面料浸渍后整理液，采用二浸二轧，之后烘干，该步骤仅是对涤纶织物进行功能性整理，例如防水、阻燃、抗静电、抗菌、抗皱等，可提高产品附加值，并未针对涤纶织物本身的力学性能和耐磨性能进行优化，仍会出现坯布裂纱、直皱、纰掉等现象。


技术实现要素：

4.为了解决低克重涤纶色纱布的整理工艺中易出现裂纱、直皱、纰掉等现象，本发明提供了一种低克重涤纶色纱布的碱性整理方法，通过碱性整理剂处理以及整理工艺优化，缩短整理时间、降低整理温度，解决织物裂纱、纰掉的现象，提高产品质量，同时降低能耗。
5.本发明的具体技术方案为：本发明提供了一种低克重涤纶色纱布的碱性整理方法，包括如下步骤：将低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，升温至100～110℃下保温10～30min，再降温后取出并烘干；所述低克重涤纶色纱布的克重为85～125g/m2；所述碱性整理剂包括双氧水和液碱，且ph为8～10。
6.本发明主要采用自行配制的碱性整理剂，使整理液的ph值范围控制在8～10，将低克重色纱布浸渍于碱性整理剂中，使纤维酯键水解，色纱布表面纤维产生碱刻蚀的效果，因此色纱布表面变得光滑，在该碱性条件下能够缩短整理时间，同时使面料的强伸性及耐磨性最佳。通过升温到100～110℃保温处理一段时间，使得色纱布表面处理均匀性较好，优化外观质量，但因低克重色纱布在浸渍碱性整理剂后会影响其收缩性能，易出现变松现象，处理时间过长会影响坯布的力学性能。因而，本发明可以避免低克重色纱布出现裂纱、纰掉的现象，提高产品质量，同时缩短整理时间，达到节能降耗和降低成本的目的。
7.作为优选，所述双氧水和液碱的质量比为2～3：1。
8.碱性整理剂的配比和浓度，控制整理液的ph值范围为8～10。
9.作为优选，所述双氧水的浓度为1～2g/l；所述液碱的浓度为2～3g/l。
10.作为优选，所述升温为以0.4～0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.6～0.7℃/min的速率升温至100～110℃。
11.采用阶梯性升温是为了使得碱性整理剂的渗透性更好，进而色纱布发生碱刻蚀的效果更好。
12.作为优选，所述降温为以-4～-3℃/min的速率降温。
13.作为优选，所述烘干的温度为70～90℃。
14.作为优选，还包括如下步骤：将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于30～40℃下保持20～40min，之后取出干燥。
15.在疏水防紫外线整理剂处理后的色纱布具有稳定的拒水拒油性能的同时，使其具备抗紫外复合功能，且对其他的物理性能影响较小，具有很好的应用发展空间。
16.作为优选，所述疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在田菁胶水溶液中加入纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入柠檬酸边搅拌边在60～90℃下反应1～4h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入到端羟基聚硅氧烷、环氧氯丙烷、乙醇的混合物中搅拌并在40～70℃下反应2～5h，得到疏水防紫外线整理剂。
17.纳米二氧化钛粒子具备良好的防紫外线的功能特性，但是其在聚合物基体中分散性不好，容易团聚，在低克重色纱布上进行浸渍整理时也容易造成表面不均匀、外观质量较差的问题。将纳米二氧化钛粒子在田菁胶水溶液中分散，加入柠檬酸交联，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶，因田菁胶水溶液的络合吸附作用以及交联固定作用，在水溶胶中纳米二氧化钛的分散性较好。并且，水溶胶与端羟基聚硅氧烷间通过交联剂环氧氯丙烷的交联作用实现结合，提高纳米粒子在聚合物基体中分散性的同时，整体的结合稳定性也较好。端羟基聚硅氧烷的拒水拒油特性能够赋予低克重色纱布良好的疏水性，其端羟基还能和经碱性整理剂处理后的色纱布上的羟基形成氢键，增加纤维的抱合力，减少纤维间摩擦，使织物不容易变形。
18.作为优选，所述纳米二氧化钛粒子的粒径为不大于100nm；所述田菁胶水溶液、纳米二氧化钛粒子、柠檬酸的质量比为40～75：1～3：0.5～2；所述田菁胶水溶液的浓度为1～3％；所述田菁胶水溶液、端羟基聚硅氧烷、环氧氯丙烷、乙醇的质量比为40～75：100～170：8～20：20～45；所述端羟基聚硅氧烷的重均分子量为5000～10000。
19.纳米二氧化钛粒子的粒径是影响整理剂整理效果的重要因素，其粒径过大会造成纳米粒子与聚合物基体间的结合性变差，导致色纱布的外观质量不过关。田菁胶水溶液的浓度则会影响纳米二氧化钛粒子的分散性，以及后续交联形成水溶胶的效果。端羟基聚硅氧烷的重均分子量影响着聚合物基体的交联作用，重均分子量越大则粘度越大，不利于色纱布的后整理。整理剂制备过程中原料的质量比会影响内部的交联结构和结合稳定性，进而影响对于色纱布的整理效果。
20.与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)碱性整理剂使纤维酯键水解，低克重涤纶色纱布表面纤维产生碱刻蚀的效果，因此色纱布表面变得光滑，避免出现裂纱、纰掉的现象，提高产品质量；
(2)整理后低克重涤纶色纱布的力学性能仍较好，尤其是坯布的强伸性及耐磨性最佳；(3)可以缩短整理时间，达到节能降耗和降低成本的目的；(4)在疏水防紫外线整理剂处理后的色纱布具有稳定的拒水拒油性能的同时，使其具备抗紫外复合功能，且对其他的物理性能影响较小，具有很好的应用发展空间。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
22.总实施例一种低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：将克重为85～125g/m2的低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.4～0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.6～0.7℃/min的速率升温至100～110℃，并于100～110℃下保温10～30min；再以-4～-3℃/min的速率进行降温后，取出并在70～90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为1～2g/l的双氧水和浓度为2～3g/l液碱以质量比为2～3：1混合得到，其ph调节为8～10。
23.或者，上述碱性整理方法还包括如下步骤：将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于30～40℃下保持20～40min，之后取出干燥。
24.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在浓度为3～7％的田菁胶水溶液中加入粒径不大于100nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入柠檬酸边搅拌边在60～90℃下反应1～4h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入端羟基聚硅氧烷(重均分子量为5000～10000)、环氧氯丙烷、乙醇的混合物中搅拌并在40～70℃下反应2～5h，得到疏水防紫外线整理剂；所述田菁胶水溶液、纳米二氧化钛粒子、柠檬酸的质量比为40～75：1～3：0.5～2；所述田菁胶水溶液、端羟基聚硅氧烷、环氧氯丙烷、乙醇的质量比为40～75：100～170：8～20：20～45；所述端羟基聚硅氧烷的。
25.实施例1低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
26.实施例2低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为120g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.5℃/min的速率升温至80℃，再以0.6℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温20min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度
下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为3：1混合得到，其ph调节为8～10。
27.实施例3低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为90g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-4℃/min的速率进行降温至80℃后，取出并在80℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为1g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为3：1混合得到，其ph调节为8～10。
28.实施例4低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
29.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于35℃下保持30min，之后取出干燥。
30.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在50g的1％田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为80nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入1.5g柠檬酸边搅拌边在80℃下反应3h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入158g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为7000)、15g环氧氯丙烷和30g乙醇的混合物中搅拌，并在60℃下反应2h，得到疏水防紫外线整理剂。
31.实施例5低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
32.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于30℃下保持30min，之后取出干燥。
33.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在70g的2％的田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为50nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入1g柠檬酸边搅拌边在90℃下反应2h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入135g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为6000)、8g环氧氯丙烷、25g乙醇的混合物中
搅拌，并在60℃下反应3h，得到疏水防紫外线整理剂。
34.实施例6低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
35.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于40℃下保持20min，之后取出干燥。
36.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在50g的1％田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为90nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入2g柠檬酸边搅拌边在70℃下反应4h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入120g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为6000)、11g环氧氯丙烷、30g乙醇的混合物中搅拌并在50℃下反应4h，得到疏水防紫外线整理剂。
37.对比例1与实施例4的区别在于：纳米二氧化钛粒子的粒径为300nm。
38.低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
39.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于35℃下保持30min，之后取出干燥。
40.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在50g的1％田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为300nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入1.5g柠檬酸边搅拌边在80℃下反应3h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入158g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为7000)、15g环氧氯丙烷和30g乙醇的混合物中搅拌，并在60℃下反应2h，得到疏水防紫外线整理剂。
41.对比例2与实施例4的区别在于：直接加入纳米二氧化钛粒子。
42.低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度
下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
43.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于35℃下保持30min，之后取出干燥。
44.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：将1g平均粒径为80nm的纳米二氧化钛粒子加入158g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为7000)、15g环氧氯丙烷和30g乙醇的混合物中搅拌，并在60℃下反应2h，得到疏水防紫外线整理剂。
45.对比例3与实施例4的区别在于：田菁胶水溶液的浓度为7％。
46.低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
47.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于35℃下保持30min，之后取出干燥。
48.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在50g的7％田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为80nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入1.5g柠檬酸边搅拌边在80℃下反应3h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入158g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为7000)、15g环氧氯丙烷和30g乙醇的混合物中搅拌，并在60℃下反应2h，得到疏水防紫外线整理剂。
49.对比例4与实施例4的区别在于：端羟基聚硅氧烷的重均分子量为30000。
50.低克重涤纶色纱布的碱性整理方法包括如下步骤：选用500d、经密64根/英寸的有色经纱和250d、纬密64根/英寸的有色纬纱进行低密度机织得到低克重涤纶色纱布，克重为100g/m2；将该低克重涤纶色纱布浸入碱性整理剂中，采用阶梯性升温，先以0.6℃/min的速率升温至80℃，再以0.7℃/min的速率升温至110℃，并于100℃下保温30min；再以-3℃/min的速率进行降温至90℃后，取出并在90℃的温度下烘干。其中，碱性整理剂为由浓度为2g/l的双氧水和浓度为3g/l液碱以质量比为2：1混合得到，其ph调节为8～10。
51.接着，将烘干后的低克重涤纶色纱布避光浸渍入疏水防紫外线整理剂中，于35℃下保持30min，之后取出干燥。
52.其中，疏水防紫外线整理剂的制备方法包括如下步骤：在50g的1％田菁胶水溶液中加入1g平均粒径为80nm的纳米二氧化钛粒子后超声，再滴加入1.5g柠檬酸边搅拌边在80℃下反应3h，得到田菁胶改性纳米二氧化钛水溶胶；接着将其加入158g端羟基聚硅氧烷(重均分子量为30000)、15g环氧氯丙烷和30g乙醇的混合
物中搅拌，并在60℃下反应2h，得到疏水防紫外线整理剂。
53.性能测试拉伸断裂强力：依照标准gb/t3923.1-1997进行测试；耐摩擦次数：依照标准gb/t 21196.2-2007进行测试；耐摩擦色牢度：依照标准gb/t 3920-1997进行测试；平均紫外线透过率：测试紫外线波长为280～400nm处低克重涤纶色纱布的平均透过率。
54.表1整理后低克重涤纶色纱布的强伸性和耐磨性测试表2整理后低克重涤纶色纱布的疏水性和防紫外性测试表2整理后低克重涤纶色纱布的疏水性和防紫外性测试由表1可知，本发明中经碱性整理剂整理后的低克重涤纶色纱布具备较好的强伸性和耐磨性，在摩擦后的色牢度也较高，可以避免出现裂纱、纰掉的现象，提高产品质量。另外，结合实施例1和实施例4-6，可知低克重涤纶色纱布再经疏水防紫外线整理剂整理处理后，对于强伸性和耐磨性的影响较小，具有很好的应用发展空间。由表2可知，经疏水防紫外线整理剂整理后的低克重涤纶色纱布增加了附加值，提高了色纱布的疏水性和防紫外性。
55.对于疏水防紫外线整理剂，结合实施例4和对比例1，纳米二氧化钛粒子的粒径过大会造成纳米粒子与聚合物基体间的结合性变差，导致色纱布的耐磨性较差。结合实施例4和对比例2，直接加入纳米二氧化钛粒子，其在聚合物基体中的分散性较差，也会影响结合性和耐磨性。结合实施例4和对比例3，田菁胶水溶液的浓度同样会影响纳米二氧化钛粒子的分散性，以及后续交联形成水溶胶的效果，浓度越大则越不利于水溶胶与聚合物基体发生有效结合，导致在色纱布表面分布不均，影响其疏水性和防紫外性。结合实施例4和对比例4，端羟基聚硅氧烷的重均分子量影响着聚合物基体的交联作用，重均分子量越大则粘度越大，不利于色纱布的后整理，以及影响纳米二氧化钛粒子发挥其防紫外线性能。
56.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。