一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺
阅读说明：本技术 一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺 (Water repellent finishing process of moisture absorption and sweat releasing cotton cloth ) 是由 李成德 金子祥 陈文彪 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本申请涉及面料整理的技术领域,具体公开了一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺,对棉坯布进行如下步骤处理：S1：前处理；S2：设置拒水层；对经过S1处理后的布料上设置拒水层,所述拒水层的原料以重量份计包括：聚甲基氢硅氧烷20-30份、羟基聚二甲基硅氧烷20-40份、硅烷偶联剂20-30份、催化剂2-5份、乳化剂10-30份、表面活性剂20-30份以及溶剂200-300份；S3：后处理；经过步骤S3后得到拒水的棉布。通过在棉布上设置拒水层,能够使得棉布具有拒水效果。棉布具备拒水效果的同时,还能够保持棉布原有的吸湿排汗的功能,从而能够使得棉布制作的贴身衣物在下雨淋雨时,衣物不会立刻变湿,使得棉布的服用性增强,提高了使用者穿着时的舒适性。(The application relates to the technical field of fabric finishing, and particularly discloses a water repellent finishing process for moisture absorption and sweat releasing cotton cloth, which comprises the following steps of: s1: pre-treating; s2: setting a water repellent layer; arranging a water-repellent layer on the cloth treated by the S1, wherein the water-repellent layer comprises the following raw materials in parts by weight: 20-30 parts of polymethylhydrosiloxane, 20-40 parts of hydroxyl polydimethylsiloxane, 20-30 parts of silane coupling agent, 2-5 parts of catalyst, 10-30 parts of emulsifier, 20-30 parts of surfactant and 300 parts of solvent 200-; s3: post-treatment; after step S3, water-repellent cotton cloth was obtained. Through set up water repellent layer on the cotton, can make the cotton have water repellent effect. The cotton cloth has the water repellent effect and can keep the original functions of moisture absorption and sweat releasing of the cotton cloth, so that the underwear made of the cotton cloth can not become wet immediately when raining, the serviceability of the cotton cloth is enhanced, and the wearing comfort of a user is improved.)
技术领域
本申请涉及面料整理的技术领域，尤其是涉及一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺。
背景技术
棉纤维作为人类使用时间最长的一种天然纤维，至今仍具有广泛的的应用空间。由于棉纤维上有大量羟基，具有很强的亲水性，易于吸附各种液体，影响其服用性能。
棉布则是由棉纤维制成的，是各类棉纺织品的总称。棉布多用来制作时装、休闲装、内衣和衬衫。它的优点是轻松保暖，柔和贴身、吸湿性、透气性甚佳。
由于棉布具有柔和贴身的特点，因此常用来制作服装供人们穿着。但是，当遇到雨天时，由于棉布本身的的特点是吸湿性强，雨水附着在棉布外部的时候，雨水很快被棉布吸收至棉布。由于棉布中吸收了雨水，那么棉布中的这些雨水一方面持续的附着在棉布上，另一方面则会朝向人体表的方向扩散。棉布内附着有雨水，从而增大了服装的重量，增大了使用者穿衣时的负担。而棉布中朝向人体扩散的水与人体表接触时，也会造成使用者的不适。
因此，基于相关技术中提到的不足，亟需提供一种既能够防水又能够透气性的棉布及其整理工艺。
发明内容
为了解决吸湿排汗棉布拒水性差的问题，本申请提供一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺。
本申请提供的一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺，采用如下的技术方案：
一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺，对棉坯布进行如下步骤处理：
S1：前处理；
S2：设置拒水层；对经过S1处理后的布料上设置拒水层，所述拒水层的原料以重量份计包括：聚甲基氢硅氧烷20-30份、羟基聚二甲基硅氧烷20-40份、硅烷偶联剂20-30份、催化剂2-5份、乳化剂10-30份、表面活性剂20-30份以及溶剂200-300份；
S3：后处理；
经过步骤S3后得到拒水的棉布。
通过采用上述技术方案，通过在棉布上设置拒水层，能够使得棉布具有拒水效果。通过选用有机硅作为拒水层的原料，能够在棉布纤维表面形成薄膜，聚甲基氢硅氧烷中含有氢原子，其高分子物质中含有Si-H键，整理织物的过程中，能够形成较大的网状结构。而羟基聚二甲基硅氧烷的高分子材料中含有羟基，羟基上有氢原子，能够与棉布纤维上的羟基氢原子形成氢键，从而能够使得拒水层能够附着在棉纤维上。
拒水层的原料中含有聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷，这二者均为有机硅的物质，其中含有丰富的硅氧键，硅氧键上的甲基本身按逆时针方向转动，使得甲基中的氢原子向外掠扫，从而使得聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷中的甲基像伞一样将硅氧键完全遮蔽在甲基的旋转面内，从而能够防止水渗透至棉纤维内，并且同时能够具有良好的透气性。棉布具备拒水效果的同时，还能够保持棉布原有的吸湿排汗的功能，从而能够使得使用在穿着使用本申请记载的棉布制作的贴身衣物在下雨淋雨时，衣物不会立刻变湿，使得棉布的服用性增强，提高了使用者穿着时的舒适性。
作为本发明的进一步改进，所述拒水层的原料还包括以重量份计：聚二甲基硅氧烷40-60份。
通过采用上述技术方案，通过在拒水层增加聚二甲基硅氧烷，能够进一步的增强棉布的拒水性能，并且能够使得棉布在保持拒水性能的同时，还能够使得纤维和纱线间仍保持着大量的空隙，使得棉布的吸湿透气的性能依旧能够保持。
作为本发明的进一步改进，所述乳化剂为司盘20。
通过采用上述技术方案，通过将乳化剂选用为司盘20，能够促使聚甲基氢硅氧烷、羟基聚二甲基硅氧烷以及其他高分子物质能够在液态体系中形成稳定均匀的乳浊液，后续在处理棉布时能够使其发挥更好的作用。
作为本发明的进一步改进，所述拒水层的原料中还包括以重量份计JFC渗透剂10-15份。
通过采用上述技术方案，聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷属于高分子材料，通过添加JFC渗透剂，JFC渗透剂能够显著的降低棉织物表面固液的张力，从而能够使得聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷更加多的渗透进入棉纤维的内部，最终提高了棉纤维的拒水性能。
作为本发明的进一步改进，所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
通过采用上述技术方案，通过将硅烷偶联剂选用为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，一方面是用于聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷在产生聚合物膜时起到偶联作用，另一方面N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷能够改善有机硅分子在棉纤维上的取向度，增加了拒水剂中的有机硅对棉纤维的亲和力，同时能够增大棉纤维的柔软程度，提高棉纤维的手感。
作为本发明的进一步改进，所述催化剂为四甲基氢氧化铵。
通过采用上述技术方案，通过选用四甲基氢氧化铵作为聚合反应的催化剂，一方面，能够使得有机硅分子之间能够更快的发明聚合反应，并且四甲基氢氧化铵在分界点的温度下很稳定，并且在后续催化完毕之后，容易去除，不留任何残渣，同时对有机硅产品无污染。
作为本发明的进一步改进，所述表面活性剂为磺基琥珀酸二乙基己酯钠。
通过采用上述技术方案，通过将拒水层中的表面活性剂选用为磺基琥珀酸二乙基己酯钠，由于磺基琥珀酸二乙基己酯钠属于金属有机物，磺基琥珀酸二乙基己酯钠与聚甲基氢硅氧烷以及羟基聚二甲基硅氧烷混合后，能够提高棉布的抗静电性能。
作为本发明的进一步改进，所述溶剂为乙酸乙酯。
作为本发明的进一步改进，所述S1前处理，先将棉坯布升温至表面温度80-100℃，然后朝向棉坯布喷水，喷水量为2-5ml/cm2，然后再将棉坯布在80-100℃的温度下保温5-10min，然后进行S2设置拒水层的步骤。
通过采用上述技术方案，先将棉布升温，能够使得棉纤维的表面能够呈张开的状态，然后对其进行喷水，能够防止棉纤维在80-100℃在保温的情况下而损伤，并且在后续持续保温5-10min情况下水分蒸发，不影响后续设置拒水层，同时能够使得棉纤维的内部结构的空隙能够更大，方便后续在棉纤维上设置拒水层，拒水层的聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷更加容易进入棉纤维内部。
作为本发明的进一步改进，所述S3后处理，先将经过S2处理后的棉坯布冷却至室温，然后用水清洗3-8min，接着将棉坯布的表面加热至150-180℃，最后将棉坯布空冷至室温。
通过采用上述技术方案，先将冷却后的棉坯布使用清水冲洗干净，将棉布表面多余的物料清洗干净，然后对其进行加热烘干，当棉坯布表面的温度升至150-180℃时，能够使得拒水层与棉纤维之间的作用力增强，使得拒水层与棉纤维之间的附着力得到提升，从而使得棉布的拒水性能持续的时间更长。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过在棉布上设置拒水层，能够使得棉布具有拒水效果。棉布具备拒水效果的同时，还能够保持棉布原有的吸湿排汗的功能，从而能够使得棉布制作的贴身衣物在下雨淋雨时，衣物不会立刻变湿，使得棉布的服用性增强，提高了使用者穿着时的舒适性；
2、通过将硅烷偶联剂选用为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，一方面是用于聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷在产生聚合物膜时起到偶联作用，另一方面N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷能够改善有机硅分子在棉纤维上的取向度，增加了拒水剂中的有机硅对棉纤维的亲和力，同时能够增大棉纤维的柔软程度，提高棉纤维的手感；
3、通过选用四甲基氢氧化铵作为聚合反应的催化剂，一方面，能够使得有机硅分子之间能够更快的发明聚合反应，并且四甲基氢氧化铵在分界点的温度下很稳定，并且在后续催化完毕之后，容易去除，不留任何残渣，同时对有机硅产品无污染。
附图说明
图1为本发明一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本申请作进一步详细描述。
本发明中各原料组分的来源如表1：
表1
制备例：
拒水剂的制备：
将聚甲基氢硅氧烷、羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、催化剂、乳化剂、表面活性剂以及溶剂按照配方量无先后顺序添加至烧瓶内，然后对烧瓶进行水浴加热，使得烧瓶内的温度加热至65℃，然后持续搅拌30min，得到拒水剂。
实施例1：
参照图1，本实施例公开了一种吸湿排汗棉布的拒水整理工艺，对棉坯布进行如下步骤处理：
S1：前处理。先将棉坯布输送至烘箱内，使得棉坯布表面升温至温度90℃，然后朝向棉坯布喷水，喷水量为3ml/cm2，然后再将棉坯布在90℃的温度下保温7min，然后进行S2设置拒水层的步骤。
S2：设置拒水层。对经过S1处理后的布料上喷涂有拒水剂以形成拒水层，拒水剂的喷涂量为4ml/cm2。拒水层的原料以重量份计包括：聚甲基氢硅氧烷25份、羟基聚二甲基硅氧烷30份、硅烷偶联剂25份、催化剂3份、乳化剂20份、表面活性剂25份以及溶剂250份。其中，催化剂选用四苯基锡，乳化剂选用司盘60，表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠，溶剂选用乙酸乙酯，硅烷偶联剂选用异丁基三乙氧基硅烷。
S3：后处理。先将经过S2处理后的棉坯布冷却至室温，然后用水清洗6min，接着将棉坯布的表面加热至165℃，最后将棉坯布空冷至室温。
经过步骤S3后得到拒水的棉布。
实施例2：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中还包括以重量份计的聚二甲基硅氧烷50份。
实施例3：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中乳化剂选用司盘20。
实施例4：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中还包括以重量份计的JFC渗透剂13份。
实施例5：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中硅烷偶联剂选用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
实施例6：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中催化剂选用四甲基氢氧化铵。
实施例7：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中表面活性剂选用磺基琥珀酸二乙基己酯钠。
实施例8：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料以重量份计包括：聚甲基氢硅氧烷25份、羟基聚二甲基硅氧烷30份、聚二甲基硅氧烷50份、硅烷偶联剂25份、催化剂3份、乳化剂20份、表面活性剂25份、溶剂250份以及JFC渗透剂13份。其中，催化剂选用四甲基氢氧化铵，乳化剂选用司盘20，表面活性剂选用磺基琥珀酸二乙基己酯钠，溶剂选用乙酸乙酯，硅烷偶联剂选用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
实施例9：
与实施例1的区别在于，步骤S3后处理中，先将经过S2处理后的棉坯布冷却至室温，然后用水清洗6min。
实施例10-13与实施例8的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料以重量份计如表2所示。单位：份
表2
实施例14-17与实施例1的区别在于，棉坯布表面升温的温度、喷水量以及保温时间至如表3所示。
表3
实施例
实施例14
实施例15
实施例16
实施例17
温度(℃)
80
100
85
95
喷水量(ml/cm<sup>2</sup>)
2
5
3
4
保温时间(min)
5
10
6
8
实施例18-21与实施例1的区别在于，步骤S3后处理中用清水冲洗的时间以及在使用清水冲洗后将棉坯布表面升高的温度如表4所示。
表4
实施例
实施例18
实施例19
实施例20
实施例21
时间(min)
3
8
5
7
温度(℃)
150
180
160
170
对比例1：
与实施例1的区别在于，未经过S1-S3处理的相同棉坯布。
对比例2：
与实施例1的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中无聚甲基氢硅氧烷和羟基聚二甲基硅氧烷。
对比例3：
与实施例3的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中无羟基聚二甲基硅氧烷。
对比例4：
与实施例5的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中无聚甲基氢硅氧烷。
对比例5：
与实施例6的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中无羟基聚二甲基硅氧烷。
对比例6：
与实施例2的区别在于，步骤S2设置拒水层中拒水层的原料中无羟基聚二甲基硅氧烷。
性能检测：
抗湿性测定：对实施例1-21以及对比例1-6制备得到的棉布用GB/T 4745-1997《纺织织物表面抗湿性测定》进行沾水试验，水温为25℃，标准大气压；并将试验结果的数据记录至表5中。
抗静电性能测定：对实施例1-20以及对比例1-6制备得到的棉布用AATCC76-1995织物抗静电试验检验方法：通过抗静电表和电极对预备间距的测试材料进行抗静电欧姆测试，抗静电欧姆值R越大，抗静电能力越差；同时将抗静电欧姆值R记录在表5中。
表5
数据分析：
从实施例1与实施例2的数据能够得出，通过在拒水层的原料中添加聚二甲基硅氧烷，能够显著的提高最终得到的棉布的沾水性能。
从实施例1与实施例3的数据能够得出，通过将拒水层中的乳化剂限定为司盘20，能够提高最终得到的棉布的沾水性能。
从实施例1与实施例4的数据能够得出，通过在拒水层的原料中添加JFC渗透剂，能够显著的提高最终得到的棉布的沾水性能。
从实施例1与实施例5的数据能够得出，通过将拒水层中的催化剂限定为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，能够显著的提高最终得到的棉布的沾水性能。
从实施例1与实施例7的数据能够得出，通过将表面活性剂限定为磺基琥珀酸二乙基己酯钠，能够显著的提高最终得到的棉布的抗静电性能。
从实施例1与实施例9的数据能够得出，通过在S3后处理对棉布水洗后再加热至165℃，并且保温6min后，能够提高拒水层在棉坯布上的附着力，并且使得棉坯布的拒水性能能够得到延长。
从实施例1与对比例1的数据能够得出，通过实施例1记载的方式，能够提高棉坯布的拒水性能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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