一种棉织物柔软处理的方法及磷酸水溶液的用途
阅读说明：本技术 一种棉织物柔软处理的方法及磷酸水溶液的用途 (Softening treatment method for cotton fabric and application of phosphoric acid aqueous solution ) 是由 张辉 钱海洪 隋晓锋 于 2020-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种棉织物柔软处理的方法及磷酸水溶液的用途；所述棉织物柔软处理的方法包括1)采用浓度为70～80wt％的磷酸水溶液对棉织物进行浸渍处理；2)水洗至中性；3)烘干。本申请中采用适当浓度的磷酸水溶液处理棉织物,采用的磷酸水溶液无毒无害,成本低,处理工艺流程短,但是柔软处理的效果却与丝光预处理相差无几,处理后的纤维结构也没有受到破坏,棉纤维的结晶度略有下降,无定形区增大,有利于后续棉织物的整理加工。(The invention provides a method for softening cotton fabrics and application of phosphoric acid aqueous solution; the method for softening the cotton fabric comprises the following steps of 1) carrying out dipping treatment on the cotton fabric by adopting a phosphoric acid aqueous solution with the concentration of 70-80 wt%; 2) washing with water to neutrality; 3) and (5) drying. The phosphoric acid aqueous solution with appropriate concentration is adopted to treat the cotton fabric in the application, the adopted phosphoric acid aqueous solution is non-toxic and harmless, the cost is low, the treatment process flow is short, but the difference between the soft treatment effect and the mercerization pretreatment is almost zero, the treated fiber structure is not damaged, the crystallinity of cotton fiber is slightly reduced, the amorphous area is increased, and the subsequent finishing processing of the cotton fabric is facilitated.)
技术领域
本发明涉及织物柔软整理领域，特别是涉及棉织物柔软处理的方法。
背景技术
由于生活水平的提高，纺织品穿着舒适性受到了人们的越来越多的重视，而通过柔软整理可以赋予纤维织物柔软触感，来提高其服用舒适性。棉纤维的主要成分为纤维素，纤维素分子链刚性大，分子链之间氢键多，结晶度也较高，使得纤维的回弹性较差，这是影响棉织物柔软性的因素之一。另外，棉织物由于经过练漂等前处理加工，油脂蜡质被去除，使其手感变得粗糙。柔软性是纺织品品质要求的一个方面，柔软整理方法可分为机械柔软整理和化学柔软整理法。
最常使用的柔软处理是使用柔软剂(表面活性剂类、高分子聚合物乳液类)，此外还有超声整理、生物酶整理、蛋白柔软整理等。棉织物在进行柔软处理之前，若先进行预处理，可以使后续柔软整理获得更好的效果。
目前常用的柔软预处理手段有丝光预处理、超声波预处理等。丝光预处理用氢氧化钠溶液或者液氨溶液，经过浓烧碱丝光后，棉纤维发生了超分子结构混合形态结构上的变化，获得了良好的光泽，尺寸稳定性和染色性能得到一定程度的提高；液氨分子较小，渗透快，处理效果均匀、手感柔软，抗皱性较高。浓烧碱处理棉织物，碱的用量较大，工艺条件影响因素较多。虽然液氨预处理可以提高棉织物的柔软度，但是由于液氨的低沸点(-33.4℃)，需要在超低温条件下进行，且存在一定的危险性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种棉织物的柔软处理方法及磷酸水溶液的用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过包括以下技术方案获得的。
本发明提供一种棉织物柔软处理的方法，包括如下步骤：
1)采用浓度为70～80wt％的磷酸水溶液对棉织物进行浸渍处理；
2)水洗至中性；
3)烘干。
根据上述所述的方法，步骤1)中，所述棉织物与所述磷酸水溶液的质量比为1：(45～55)。
根据上述所述的方法，步骤1)中，浸渍处理的时间为10～15min。
根据上述所述的方法，步骤3)中，烘干的温度为80～85℃。
本发明还公开了磷酸水溶液作为柔软剂用于棉织物柔软处理中的用途
根据上述所述的用途，所述磷酸水溶液为浓度为70～80wt％的磷酸水溶液。
根据上述所述的用途，在棉织物柔软处理时，所述棉织物与所述磷酸水溶液的质量比为1：(45～55)。
根据上述所述的用途，所述柔软处理包括浸渍、水洗和烘干。
根据上述所述的用途，所述浸渍处理的时间为10～15min。
根据上述所述的用途，所述水洗至中性。
根据上述所述的用途，所述烘干的温度为80～85℃。
本申请技术方案的有益效果为：
本申请中采用适当浓度的磷酸水溶液处理棉织物，采用的磷酸水溶液无毒无害，成本低，处理工艺流程短，但是柔软处理的效果却与丝光预处理相差无几，处理后的纤维结构也没有受到破坏，棉纤维的结晶度略有下降，无定形区增大，有利于后续棉织物的整理加工。
附图说明
图1为未经过柔软处理的棉织物的扫描电镜图
图2为实施例1中获得的柔软处理后的棉织物的扫描电镜图、
图3为实施例2中获得的柔软处理后的棉织物的扫描电镜图
图4为未经过柔软处理的棉织物、实施例1中的柔软处理后得棉织物和实施例2中柔软处理后的棉织物的红外谱图
图5为未经过柔软处理的棉织物、实施例1中的柔软处理后得棉织物和实施例2中柔软处理后的棉织物的XRD图
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本实施例中的棉织物柔软处理的方法，包括如下步骤：
1)溶液配制：将质量为M的市售浓度为85wt％的磷酸水溶液加入到水中，边加边搅拌，使其混合均匀，得到浓度为75wt％的磷酸水溶液。配制溶液需要的水的体积：H2O(mL)＝85M/75-M；
2)浸渍处理：将棉织物润湿后浸渍于75wt％的磷酸水溶液中10min；织物完全浸渍于溶液中，浸渍过程中可以将织物搅动几次，使其接触更充分，处理温度为30℃；其中，棉织物与75wt％磷酸水溶液的质量比为1:50。
3)水洗：浸渍完成后，将织物取出，用水浸泡5min后再进行冲洗，洗至织物表面为中性，可用pH试纸测试。
4)烘干：将水洗好的织物放入烘箱中进行烘干；温度为80℃，时间为15min。
实施例2
本实施例中的棉织物柔软预处理方法，包括如下步骤：
1)溶液配制：将质量为M的市售浓度为85wt％的磷酸溶液加入到水中，边加边搅拌，使其混合均匀，得到浓度为75wt％的磷酸溶液。配制溶液需要的水的体积：H2O(mL)＝85M/75-M
2)浸渍处理：将棉织物润湿后浸渍于75wt％的磷酸水溶液中10min；织物完全浸渍于溶液中，浸渍过程中可以将织物搅动几次，使其接触更充分，处理温度为0℃，其中，织物:溶液的质量比为1:50。
3)水洗：浸渍完成后，将织物取出，用水浸泡5min后再进行冲洗，洗至织物表面为中性，可以用pH试纸测试。
4)烘干：将水洗好的织物放入烘箱中进行烘干。温度为80℃，时间为15min。
实施例3
1)溶液配制：将质量为M的市售浓度为85wt％的磷酸水溶液加入到水中，边加边搅拌，使其混合均匀，得到浓度为75wt％的磷酸水溶液。配制溶液需要的水的体积：H2O(mL)＝85M/75-M
2)浸渍处理：将棉织物润湿后浸渍于75wt％的磷酸水溶液中15min，织物完全浸渍于溶液中，浸渍过程中可以将织物搅动几次，使其接触更充分，处理温度为30℃；其中，棉织物与75wt％磷酸水溶液的质量比为1:50。
3)水洗：浸渍完成后，将织物取出，用水浸泡5min后再进行冲洗，洗至织物表面为中性，可用pH试纸测试。
4)烘干：将水洗好的织物放入烘箱中进行烘干。温度为80℃，时间为15min。
根据图4的红外谱图的对比可以看出经过磷酸溶液处理后，试样仍保持纤维素结构，与处理前样品保持一致，说明磷酸对织物只起到了表面作用。
根据图5的XRD图的对比可以看出XRD图表明经过磷酸溶液处理后，样品的晶型结构未发生改变，结晶度几乎没有降低，说明纤维未受到破坏。
由于磷酸浓度低于70％时可以溶胀纤维素，磷酸浓度在70～81％范围内纤维素发生快速溶胀，而在81～85％和92～97％范围内会发生溶解。由此，磷酸浓度为70～80％时纤维素的溶胀程度较好，因此选择70～80％的浓度来对棉织物进行预处理，以获得较柔软的手感。经过实验比较发现75％的浓度处理效果比较好。
实施例4
1)溶液配制：将质量为M的市售浓度为85wt％的磷酸水溶液加入到水中，边加边搅拌，使其混合均匀，得到浓度为70wt％的磷酸水溶液。配制溶液需要的水的体积：H2O(mL)＝85M/75-M
2)浸渍处理：将棉织物润湿后浸渍于70wt％的磷酸水溶液中15min，织物完全浸渍于溶液中，浸渍过程中可以将织物搅动几次，使其接触更充分，处理温度为30℃；其中，棉织物与70wt％磷酸水溶液的质量比为1:50。
3)水洗：浸渍完成后，将织物取出，用水浸泡5min后再进行冲洗，洗至织物表面为中性，可用pH试纸测试。
4)烘干：将水洗好的织物放入烘箱中进行烘干。温度为80℃，时间为15min。
实施例5
1)溶液配制：将质量为M的市售浓度为85wt％的磷酸水溶液加入到水中，边加边搅拌，使其混合均匀，得到浓度为80wt％的磷酸水溶液。配制溶液需要的水的体积：H2O(mL)＝85M/75-M
2)浸渍处理：将棉织物润湿后浸渍于80wt％的磷酸水溶液中15min，织物完全浸渍于溶液中，浸渍过程中可以将织物搅动几次，使其接触更充分，处理温度为30℃；其中，棉织物与80wt％磷酸水溶液的质量比为1:50。
3)水洗：浸渍完成后，将织物取出，用水浸泡5min后再进行冲洗，洗至织物表面为中性，可用pH试纸测试。
4)烘干：将水洗好的织物放入烘箱中进行烘干。温度为80℃，时间为15min。
对比例1
本对比例1为将棉织物进行丝光预处理。
工艺条件：氢氧化钠浓度为150g/L，温度为室温。
实验步骤：将漂白纯棉织物用丝光夹固定，将丝光夹放入碱液中，室温保持5min，保持张力用热水(80～90℃)洗两次，每次洗5min。从丝光夹上取下织物，冷水洗，以1:20的浴比用硫酸中和处理5min，再充分水洗至织物表明呈中性，80℃烘干15min。
对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5所得样品和未经过磷酸水溶液处理的棉织物及对比例1中丝光预处理的棉织物进行测试，手感采用法宝仪(PHABROMETERMODEL 3)检测测试，结果如下表所示。
测试结果：
一般地，织物的悬垂性与刚柔性有关，悬垂系数常用来表征织物的柔软性，悬垂系数越小，织物的柔软性越好。抗弯刚度大的织物，其韧度好，手感较为硬挺，相反，抗弯刚度小，织物手感较柔软。由上述效果可以看出：经柔软预处理的织物的柔软度增加，综合悬垂系数和抗弯刚度值，在磷酸浓度为75％，温度为30℃，时间为10min的处理条件下效果较好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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