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随着人们对轻薄美观和舒适性服装的要求越来越高,具有吸湿发热功能的服装材料的开发越来越受到重视。目前,吸湿发热面料的开发大都基于吸湿发热纤维,如日本的EKS、N38等,而通过对纤维进行改性从而赋予其吸湿发热性的研究很少。尼龙纤维具有优异的耐磨性和回弹性,被广泛用于制作袜子、内衣、运动衫等,如果可以兼具吸湿发热性,会大大提高尼龙面料的穿着舒适性,拓宽其应用范围。
本课题采用自制吸湿发热剂对面料进行整理的方式赋予尼龙吸湿发热性,并采用在纤维表面接枝乙烯基单体的方式改善耐洗性。具体内容如下:
论文首先通过水解聚丙烯腈粉末制备了吸湿发热助剂,通过红外光谱表征可知水解形成羧基和酰胺基,并测试该助剂的回潮率、吸湿积分热和滴水温升值,可得回潮率为35%,吸湿积分热为84J/g,滴水最大温升值为4℃,表明其具有非常好的吸湿发热效果。通过轧-烘-焙的方式将其整理到尼龙织物上,测试其吸湿发热效果和手感等性能,并考察了整理液pH、整理液浓度、焙烘时间和温度的影响,得出最佳工艺为整理液浓度为12%、pH为6、100℃下焙烘3min,整理后效果可与市售助剂媲美。测试其耐洗性效果不佳,通过添加交联剂,耐洗性略有提升,但效果仍然欠佳。
为了从根本上改善耐洗性,采用在尼龙纤维表面接枝丙烯腈后水解的方法。使用过硫酸钾引发,在氮气保护下,实现自由基接枝聚合,并用DMF超声除去均聚物。通过表征改性织物的结构和表面形貌,可知成功在尼龙表面接枝丙烯腈。同时探讨了反应温度、时间、丙烯腈单体用量和过硫酸钾用量对接枝率及吸湿发热性能的影响。得出在80℃下,织物在0.05%的过硫酸钾溶液中预引发1h后,加入丙烯腈,使溶液中丙烯腈的体积分数达到15%,反应3h后具有较合适的接枝率,约为45%。之后对接枝织物进行碱水解,使氰基水解为羧酸盐,可以吸附水分子,从而获得吸湿发热性。最佳工艺为在8%的NaOH溶液中,80℃反应3h。改性后的织物具有好的吸湿发热性,并具有一定的耐洗性。
为了改善因水解过程中生成的脒基导致的织物黄变,将丙烯酸通过化学引发自由基接枝到尼龙表面,并探讨了最佳工艺,具体如下:时间2h,温度80℃,单体用量2.5mol/L。对其结构和形貌进行表征可以表明已成功接枝。之后对接枝织物进行碱化,使酸型羧基转化为具备吸湿发热性的盐型羧基,其最佳碱用量为0.05mol/L。改性的织物具有好的白度和吸湿发热性。
本课题采用自制吸湿发热剂对面料进行整理的方式赋予尼龙吸湿发热性,并采用在纤维表面接枝乙烯基单体的方式改善耐洗性。具体内容如下:
论文首先通过水解聚丙烯腈粉末制备了吸湿发热助剂,通过红外光谱表征可知水解形成羧基和酰胺基,并测试该助剂的回潮率、吸湿积分热和滴水温升值,可得回潮率为35%,吸湿积分热为84J/g,滴水最大温升值为4℃,表明其具有非常好的吸湿发热效果。通过轧-烘-焙的方式将其整理到尼龙织物上,测试其吸湿发热效果和手感等性能,并考察了整理液pH、整理液浓度、焙烘时间和温度的影响,得出最佳工艺为整理液浓度为12%、pH为6、100℃下焙烘3min,整理后效果可与市售助剂媲美。测试其耐洗性效果不佳,通过添加交联剂,耐洗性略有提升,但效果仍然欠佳。
为了从根本上改善耐洗性,采用在尼龙纤维表面接枝丙烯腈后水解的方法。使用过硫酸钾引发,在氮气保护下,实现自由基接枝聚合,并用DMF超声除去均聚物。通过表征改性织物的结构和表面形貌,可知成功在尼龙表面接枝丙烯腈。同时探讨了反应温度、时间、丙烯腈单体用量和过硫酸钾用量对接枝率及吸湿发热性能的影响。得出在80℃下,织物在0.05%的过硫酸钾溶液中预引发1h后,加入丙烯腈,使溶液中丙烯腈的体积分数达到15%,反应3h后具有较合适的接枝率,约为45%。之后对接枝织物进行碱水解,使氰基水解为羧酸盐,可以吸附水分子,从而获得吸湿发热性。最佳工艺为在8%的NaOH溶液中,80℃反应3h。改性后的织物具有好的吸湿发热性,并具有一定的耐洗性。
为了改善因水解过程中生成的脒基导致的织物黄变,将丙烯酸通过化学引发自由基接枝到尼龙表面,并探讨了最佳工艺,具体如下:时间2h,温度80℃,单体用量2.5mol/L。对其结构和形貌进行表征可以表明已成功接枝。之后对接枝织物进行碱化,使酸型羧基转化为具备吸湿发热性的盐型羧基,其最佳碱用量为0.05mol/L。改性的织物具有好的白度和吸湿发热性。