[摘要]以接觸角作為評價依據(jù)，研究了不同改性二氧化硅溶膠處理純棉織物獲得的拒水性能。實驗表明，拒水性隨溶膠中烷基硅烷添加劑的濃度和烷基鏈的長度增加而提高。改性溶膠處理后織物的拉伸強力減小，而白度和透濕量沒有太大變化。
紡織品的拒水整理劑種類較多，尤以氟碳化合物效率最高、耐久性最好，成為當今拒水劑的主流。然而，研究資料表明拒水整理劑單體全氟辛酸(PFOA)和全氟辛酸鹽(PFOS)是潛在的致癌物質(zhì)[ 1 ]，對人體健康有潛在的危害，并且在整理中和整理后釋放氟化合物，對環(huán)境也不利[2,3]。因此，尋找含氟整理劑的取代物并采用新穎的整理技術(shù)正在成為拒水整理的研究熱點之一。
目前，溶膠-凝膠技術(shù)應(yīng)用于紡織品的功能整理多集中于抗菌[ 4 - 6 ]、防紫外[ 7 - 9 ]、抗靜電[ 1 0 - 1 2 ]等方面，而應(yīng)用于紡織品拒水整理的研究報道不多。本文以正硅酸乙酯為前驅(qū)物，以無氟硅氧烷為疏水改性劑制備改性二氧化硅溶膠，通過溶膠-凝膠技術(shù)對純棉織物表面進行改性。研究了不同結(jié)構(gòu)的硅氧烷對接觸角的影響，并考察了改性溶膠整理純棉織物后其物理機械性能的變化。
l 實驗
1.1 材料與試劑
織物：29/36 504/236(20s*16s 128*60)，經(jīng)過退、煮、漂、絲光處理(上海華綸);正硅酸乙酯、十六烷基三甲氧基硅烷（Fluka,GE）;乙烯基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷(江漢化工)。
1.2 儀器與設(shè)備
M a t h i s 烘蒸兩用機( 瑞士) ; M U 5 0 4 A 型臺式軋車(北京紡織機械器材研究所);JY-82接觸角測定儀( 河北省承德試驗機有限公司) ;DatacolorSF600電腦測色配色儀(美國);HKS-5萬能材料試驗機(英國);SH-01Z恒溫恒濕箱(重慶恒達儀器廠)。
1.3 實驗方法
1.3.1 改性溶膠的制備
在50ml乙醇中加入10ml正硅酸乙酯，加入一定量的0.01M的鹽酸，攪拌均勻后再加入疏水性硅氧烷，室溫下攪拌24h。
1.3.2 整理工藝
純棉織物浸漬溶膠→ 兩浸兩軋( 帶液率70%～80%)→室溫自然晾干2h→120℃焙烘1h。
1.4 測試方法
1.4.1 接觸角測量
將處理后的純棉織物樣品放在接觸角測定儀的平臺上，用微量注射器在樣品上滴5 μl蒸餾水，測量其接觸角。在同一樣品上不同部位測量5次，取平均值。
1.4.2 耐洗性
皂洗條件按GB/T 3921.1-1997標準進行。
1.4.3 白度值
在電腦測色配色儀上測定白度值，每個試樣測正反面各3次，取平均值。
1.4.4 織物拉伸強力
按GB/T 3923.1-1997標準測定織物拉伸強力。
1.4.5 透濕量
按GB/T 12704-91標準測定透濕量，以g/m2?表示。
2 結(jié)果與討論
2.1 改性劑結(jié)構(gòu)與接觸角的關(guān)系
本文采用以下化合物作為疏水添加劑：乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、辛基三乙氧基硅烷(OTES)、十二烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)、十六烷基三甲氧基硅烷(DDTMS)，它們的烷基鏈長分別為2(C2)、8（C8）、12(C12)、16(C16)個碳原子。
織物的拒水性可以通過織物表面被水潤濕的難易來表示，并利用接觸角直觀評價拒水性的大小。天然棉布顯示超親水性，對水的接觸角為0°，即完全被水潤濕。純棉織物通過浸軋二氧化硅疏水性改性溶膠后，其接觸角的變化如圖2所示。從圖2可知，純棉織物經(jīng)不同碳鏈的疏水性硅氧烷改性溶膠處理后，接觸角急劇增大，最高可達到138°。試驗范圍內(nèi)，隨著硅氧烷的烷基碳鏈增長，處理后的織物接觸角增大，拒水效果呈上升趨勢。
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