一种提高电子束辐照改性涤纶织物断裂强力的方法
【专利摘要】本发明为一种提高电子束辐照改性涤纶织物断裂强力的方法，它是将涤纶织物经过低剂量辐照后，将辐照过的涤纶织物浸泡在含有丙烯酸和苯乙烯的混合单体溶液中，浸泡一定时间后再进行二次辐照使单体与织物发生接枝反应，其中接枝反应中预辐照剂量为33?99kGy，单体溶液浓度为50％，其中苯乙烯：丙烯酸为0:100?10:90,单体溶剂乙醇：水为20:80?80:20，阻聚剂浓度为0.5?2％，辐照剂量为110?215kGy，得到的改性涤纶织物用丙酮、乙醇进行清洗，然后水洗、烘干，最后得到断裂强力不受辐照损伤的亲水性涤纶织物。本发明不但改善了涤纶织物的亲水性能，而且还保证了在辐照接枝整理下涤纶织物的断裂强力不受损伤，保留了涤纶原有的优势，改善了涤纶织物的服用性能。
【专利说明】
一种提高电子束辐照改性涤纶织物断裂强力的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种以涤纶为基本材料的纺织品加工技术，特别是一种既改善涤纶织 物亲水性，也能保留涤纶织物优良断裂强力的整理方法。
【背景技术】
[0002] 合成纤维中的涤纶纤维具有优良的综合性能，如:断裂强度和弹性模量高，热稳定 性好，耐热和耐光性好等等，由于诸多优点使得涤纶纤维在纺织行业广泛使用，发展迅速， 成为目前世界上产量最多的化学纤维，然而，涤纶是疏水性纤维，其织物的吸湿性、亲水性 差，它的回潮率仅为0.4%，吸湿性差成为影响涤纶服用性能的主要因素。随着人们生活水 平的提高，服饰已不仅仅是款式、颜色的变化，对面料的质地和功能也提出了新的要求，所 以要提高涤纶织物的亲水性能，以便提高涤纶织物的服用性能来满足人们日益的需求，但 也要确保涤纶织物的原有优势，同时节约能源，减少环境污染，也是纺织加工技术中必须关 切的问题。
[0003] 涤纶织物亲水改性的方法有很多，例如等离子体处理改性、紫外线照射改性、碱减 量、酶处理改性的方法等。电子束辐照属于高能辐照法中的一种，反应时间短，对纤维损伤 小，接枝率高，耐久性好，并且对设备和操作要求不高，可以实现工业化生产，且具有节能高 效，对环境友好等诸多优点。辐射技术主要是利用辐射引发聚合物电离与激发，从而产生一 些自由基，进一步引发化学反应。亲水单体中含有亲水性基团，辐照接枝到涤纶织物上，增 加了其亲水基，提高了涤纶织物的亲水性，若功能单体中含有苯环，苯环在很大程度上可以 抵抗辐射，那么在辐照过程中就会阻碍涤纶分子的主链降解，降低辐解程度。
【发明内容】
[0004] 为了解决涤纶织物经电子束辐照接枝亲水单体过程中的强力损失，本发明提供了 一种经济环保，且易实施的加工方法，既提高了涤纶织物的亲水性能，也保留了涤纶织物的 断裂强力。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明包括以下步骤:首先涤纶织物经过低剂量辐照，将 辐照过的涤纶织物在含有亲水单体、功能单体和阻聚剂的混合溶液中浸乳，然后将浸乳过 的织物进行二次高剂量辐照使混合单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙 醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最后得到断裂强力不受辐照损伤的亲水性涤纶织物。
[0006] 本发明是一种优选实施方案：1.将涤纶织物在低剂量为33-99kGy下进行电子束辐 照;2.将辐照过的涤纶织物在质量分数为50%的单体溶液中浸乳，其中亲水单体:功能单体 为98: 2-90:10，混合溶剂中乙醇：水为20:80-80: 20，阻聚剂对单体的质量分数为0.5-2% ; 3.然后将含有单体溶液的涤纶织物在110_215kGy下进行辐照接枝反应2次(织物正反面各 一次），得到改性后的涤纶织物;4.将改性涤纶织物用丙酮、乙醇进行2次清洗;5.最后进行 水洗、烘干，得到断裂强力不受辐照损伤的亲水性涤纶织物。
[0007] 本发明中电子束辐照是在空气中进行，电子束辐照的加速电压130kV，束流l_5mA。
[0008] 本发明中所述的亲水单体为丙烯酸或丙烯酰胺。
[0009] 本发明中所述的功能单体为苯乙烯或1-甲基苯乙烯。
[0010] 本发明中所述的单体溶液中包含阻聚剂，其阻聚剂为七水合硫酸亚铁，加入量为 单体质量的0.5-2 %。
[0011] 本发明中涤纶织物经电子束辐照接枝后接枝率为10-25%。
[0012] 经过本发明的整理方案，使涤纶织物的亲水性得到了明显改善，回潮率可达3%以 上，同时还保证了在辐照接枝整理后涤纶织物的断裂强力不受损伤，即保留了涤纶织物原 有的优势。
[0013] 本发明由于在亲水单体中融入了含苯环的功能单体，提高了涤纶织物的抗辐解 性，使得涤纶织物在提高亲水性的同时保留了原有的断裂强度优势，解决了化学接枝的技 术瓶颈，且方法简单，容易实现工业化大规模生产。本发明可应用于各类化学纤维的表面接 枝。
[0014] 经本发明整理方法加工后的改性涤纶织物，可应用于服装、家用纺织品等方面。
【附图说明】
[0015] 图1是未接枝涤纶织物的扫描电子显微镜图。
[0016] 图2是改性涤纶织物接枝率为15 %的扫描电子显微镜图。
[0017]图3是改性涤纶织物接枝率为20.6%的扫描电子显微镜图。
[0018]图4是改性涤纶织物接枝率为24%的扫描电子显微镜图。
【具体实施方式】
[0019] 涤纶原布的回潮率为0.4%，经向断裂强力为680N，炜向断裂强力为370N。
[0020] 实施例1
[0021]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 43kGy 丙烯酸 49g 苯乙烯 l.g 「 ^ 乙醇 l〇g 去呙子水 40g 七水合硫酸亚铁 0. 25g 辐照剂量 UOkGy 带液量 100%
[0023] 反应过程：
[0024] 将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为43kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为100 %，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为110kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为13%，回潮率为1.5%，其经向断裂强力为675N，炜向 断裂强力为361N，其水洗和烘干是一种常规的洗涤干燥过程，无需特定要求。
[0025] 实施例2
[0026]接枝反应的工艺参数 预辖照剂量 43kGy 丙烯酸 47g 苯.乙.烯 3g F ^ 乙醇 20g
[0027] 去离子水 30g 七水合硫酸亚铁 0. 4g 辐照剂量 195kGy 带液量 100%
[0028] 反应过程：
[0029]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为43kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为100%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为195kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为24.05 %，回潮率为3.5 %，其经向断裂强力为693N，炜 向断裂强力为401N。
[0030] 实施例3
[0031]接枝反应的工艺参数 预福照剂量 33kGy 丙烯酰胺 48g 1-甲基苯乙烯 2g 「 ^ 乙醇 30g
[0032] ^ 去崗子水 20g 七水合硫酸亚铁 0. 5g 辐照剂量 215kGy 带液量 80%
[0033]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为33kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为80%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为215kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为19.5%，回潮率为2.2%，其经向断裂强力为684N，炜 向断裂强力为379N。
[0034] 实施例4
[0035]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 99kGy 丙烯酸 45g 1-甲基苯乙烯 5g F ^ 乙醇 40g
[0036] & 去离子水 10g 七水合硫酸亚铁 0. 5g 辐照剂量 172kGy 带液量 100%
[0037]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为99kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为100%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为172kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为16%，回潮率为1.6%，其经向断裂强力为710N，炜向 断裂强力为420N。
[0038] 实施例5
[0039]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 65kGy 丙烯酰胺 47g 苯乙烯 3g
[0040]乙醇 20g 去离子水 30g 七水合硫酸亚铁 lg 辐照剂量 165kGy
[0041 ] 带液量 50%
[0042]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为65kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为50%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为165kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为20.6%，回潮率为2.4%，其经向断裂强力为689N，炜 向断裂强力为393N。
[0043] 实施例6
[0044] 接枝反应的工艺参数 预福照剂量 86kGy 丙烯酰胺 46g 苯乙烯 4g 乙醇 30g
[0045] 去离子水 20g 七水合硫酸亚铁 0, 8g 辐照剂量 l:_iGy 带液量 m
[0046]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为86kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为30%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为129kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为17%，回潮率为2%，其经向断裂强力为691N，炜向断 裂强力为398N。
[0047] 实施例7
[0048]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 43kGy 丙烯酸 48g 1-甲基苯乙烯 2g 厂^ 乙醇 20g 去离子水 30g 七水合硫酸亚铁 0. 4g 辐照剂量 195kGy 带液量 90%
[0050]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为43kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为90%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为195kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为22%，回潮率为2.8%，其经向断裂强力为687N，炜向 断裂强力为376N。
[0051 ] 对比实施例8
[0052]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 43kGy 「nnu 丙烯酸 50g
[_乙醇 20g 去离子水 30g 七水合硫酸亚铁 0. 4g
[0054] 辐照剂量 195kGy 带液量 100%
[0055] 反应过程：
[0056]将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为43kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为100%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为195kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为15%，回潮率为1.9%，其经向断裂强力为668N，炜向 断裂强力为319N。
[0057] 对比实施例9
[0058]接枝反应的工艺参数 预辐照剂量 43kGy 丙烯酰胺 50g 乙醇 20g
[0059] 去离子水 30g 七水合硫酸亚铁 0. 4g 辐照剂量 195kGy 带液量 100%
[0060] 反应过程：
[0061] 将涤纶织物放入辐照室中进行低剂量辐照，辐照剂量为43kGy，将辐照过的涤纶织 物在单体溶液中浸乳，带液量为100%，然后再进行二次高剂量辐照，辐照剂量为195kGy，使 单体与织物发生接枝反应，得到的改性涤纶织物用乙醇、丙酮进行清洗，然后水洗、烘干，最 后所得到的改性涤纶织物的接枝率为13.8%，回潮率为1.5%，其经向断裂强力为663N，炜 向断裂强力为308N。
[0062] 实施例10
[0063] 本发明不限于电子束对涤纶织物的亲水改性，对于电子束对涤纶织物的抗紫外改 性、抗菌改性、疏水改性、抗皱改性等相关改性，都可以降低经电子束辐照后涤纶织物的断 裂损失。
【主权项】
1. 一种提高电子束辐照改性涤纶织物断裂强力的方法，其特征是，经电子束辐照引发 亲水单体、功能单体在涤纶织物上发生接枝反应，配方按重量份数计，包括以下步骤： (1) 涤纶织物置入电子束辐照设备进行低剂量辐照； (2) 将低剂量辐照过的涤纶织物在含有亲水单体、功能单体和阻聚剂的混合溶液中浸 车L; (3) 将浸乳过的织物进行高剂量辐照2次，所述辐照2次为织物的正面1次，反面1次； (4) 将辐照过的织物用乙醇清洗2次，再用丙酮清洗2次，然后水洗并烘干得改性涤纶织 物； 所述电子束辐照加速电压130kV，束流I -5mA; 所述低剂量为33-99kGy; 所述亲水单体与功能单体的比例为98:2-90:10; 所述亲水单体为丙烯酸、丙烯酰胺中的一种； 所述功能单体为苯乙稀、1-甲基苯乙稀中的一种； 所述溶液中单体浓度为50 %，所述单体浓度为质量百分数； 所述阻聚剂为七水合硫酸亚铁，加入量为单体质量的0.5 %-2 % ; 所述单体溶液的溶剂为乙醇-水按一定比例混合，所述乙醇占20-80质量份，所述水占 20-80质量份； 所述浸乳的带液量为30%_100%，所述带液量为浸乳后织物重量与浸乳前织物重量之 差对浸乳前织物重量所占百分数，所述织物重量以克计； 所述高剂量为110_215kGy。
【文档编号】D06M10/00GK105951418SQ201610375104
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】蒋学, 朱春波, 王嘉欣, 王鸿博, 高卫东
【申请人】江南大学