由于分子结构中含有众多亲水性羟基,棉纤维极易被液体润湿从而导致沾污,对其进行拒水整理一直受到业内人士的广泛关注.传统上,主要使用含氟整理剂对纺织品进行拒水整理,通过降低织物表面自由能从而达到拒水的目的.但该类整理剂价格昂贵,且有机氟有一定的生物毒性,对环境存在潜在危害.欧盟于2006年12月27日正式公布并同时生效的《关限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令》规定,以PFOS(全氟辛烷磺酸,是用于纺织品拒水拒油整理的主要活性成分)为构成物质或要素的,若质量分数等于或超过0.005%的将不得销售;而在成品和半成品中使用PFOS质量分数等于或超过 0.1%的。则成品、半成品及零件也将被列入禁售范围.目前,欧盟、美国等均对PFOS表现出极大的关注,有专家预见,该类物质在未来几年将完全被禁用.因此,加快PFOS替用品的研发,提高产品的环保要求,受到人们的关注.溶胶-凝胶技术是指金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化.再经热处理而成氧化物或其他化合物固体的方法.反应温度低,过程易控制,工艺简单,容易进行物理或化学改性等,在多功能纺织品应用方面具有广泛的应用前景.本试验利用溶胶一凝胶技术,通过对硅溶胶进行化学改性,在室温条件下制备出透明稳定的无氟超拒水整理剂,并将其应用在棉织物上.
1 试 验
1.1 药品和仪器
织物:408 X 405?,133/72棉织物(整理前棉织物已经过退浆、精练、漂白处理).
药品:十二烷基三甲氧基硅烷(纯度97%,湖北州江汉精细化工有限公司);四乙氧基硅烷、无水乙醇均为分析纯;二次蒸馏水、0.01mol/L盐酸溶液(自制)
仪器:Nano-ZS型纳米粒度仪(英国Malvern公司),IE300x型能谱仪(英国Oxford公司),NanoScope IV型扫描探针显微镜(美国Veeco公司),OCA40型视频接触角测量仪(德国Dataphysics公司).
1.2
1.2.1 改性硅溶胶无氟超拒水整理剂的制备
量取一定量无水乙醇,加入到三颈瓶中,在强烈搅拌下将四乙氧基硅烷、蒸馏水、盐酸溶液[n(蒸馏水):(乙醇):n(盐酸溶液):n(四乙氧基硅烷)=6:15:0.001:1]分别缓慢滴入乙醇溶液中,滴加完毕后继续搅拌12h.称取十二烷基三甲氧基硅烷2.8%(对溶胶质量),并将其逐滴加入上述溶液中,室温条件下继续搅拌12 h,得到澄清透明的改性硅溶胶.