本發(fā)明涉及無水染色,具體而言,涉及一種疏水聚酯纖維的制備方法、疏水聚酯纖維和織物。
背景技術(shù):
1、為了解決傳統(tǒng)水介質(zhì)染色的高污染與大能耗難題,利用工業(yè)廢氣二氧化碳形成的超臨界態(tài)的二氧化碳等非水原料代替水為染色介質(zhì),在密閉條件下進行紡織產(chǎn)品的無水染色加工,與水介質(zhì)染色過程相比,非水介質(zhì)染色過程無水,減少染整時水的污染,用超臨界態(tài)的二氧化碳代替水使紡織品染色是對傳統(tǒng)染色加工的一次革新,從源頭上杜絕廢水的生成。
2、通常將與水的接觸角大于90°的表面稱為疏水表面,接觸角越大表面疏水性能越好,超疏水是指接觸角大于150°的潤濕狀態(tài),超疏水表面的特殊浸潤性使其具有自清潔、抗粘附、防污抑菌、防水等優(yōu)良特性,引起了人們的極大關(guān)注和研究興趣,聚酯纖維是當前人類使用最廣泛的合成纖維之一,聚酯纖維遇水易濕,本身不具備拒水的特性,因此對于聚酯纖維進行疏水改性可以拓展其應用領(lǐng)域,由于超臨界態(tài)二氧化碳技術(shù)在紡織品染色過程不需要水的參與,所以染后也不需要清洗、烘干等操作,極大程度簡化工藝,提高生產(chǎn)效率。
3、因此,發(fā)明一種疏水聚酯纖維的制備方法成為目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在解決或改善傳統(tǒng)水浴染色過程中用水成本高,廢水污染嚴重的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的第一方面在于提供一種疏水聚酯纖維的制備方法。
3、本發(fā)明的第二方面在于提供一種疏水聚酯纖維。
4、本發(fā)明的第三方面在于提供一種織物。
5、本發(fā)明提供的疏水聚酯纖維的制備方法,包括:制備超臨界態(tài)的二氧化碳,其中,超臨界態(tài)的二氧化碳的溫度大于等于31.1℃,超臨界態(tài)的二氧化碳的壓力大于等于7.39mpa;將疏水劑溶于超臨界態(tài)的二氧化碳中;將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色,以使疏水劑附著在聚酯纖維表面,以形成疏水聚酯纖維。
6、本發(fā)明提供的疏水聚酯纖維的制備方法,以超臨界態(tài)二氧化碳為介質(zhì),對聚酯纖維進行改性疏水,較現(xiàn)有的浸軋加工、噴淋加工、泡沫加工、水洗等方式而言,染色過程中無需添加任何助劑,大大縮短了改性的步驟,節(jié)約成本,減少了化學品對環(huán)境的污染,對聚酯纖維產(chǎn)品的開發(fā)具有積極意義。此外,本發(fā)明制備的疏水聚酯纖維,由于其超疏水表面的特殊浸潤性,使得本技術(shù)的聚酯纖維具有自清潔、抗粘附、防污抑菌、防水等優(yōu)良特性。另外,本技術(shù)還拓寬了超臨界態(tài)二氧化碳流體的使用范圍,不僅僅局限于普通染料的染色,極大的改善了疏水聚酯纖維制備的工藝流程。
7、在上述技術(shù)方案中,疏水劑包括帶6個碳原子的氟化物或帶6個碳原子的溴化物。
8、在該技術(shù)方案中,采用帶6個碳原子的氟化物或帶6個碳原子的溴化物作為疏水劑能夠使得聚酯纖維具有持久的疏水、疏油性,并且染色后的纖維對人體無害,具有較好的使用安全性。
9、在上述技術(shù)方案中,將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色的步驟中,疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳的溫度大于等于60℃,且小于等于80℃;疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳的壓力大于等于15mpa,且小于等于30mpa;染色時間大于等于2h,且小于等于6h。
10、在該技術(shù)方案中,在無水染色過程中,疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳的溫度大于等于60℃,且小于等于80℃,也即染色溫度大于等于60℃,且小于等于80℃,進一步,染色溫度為70℃,疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳的壓力大于等于15mpa,且小于等于30mpa,也即染色壓力大于等于15mpa,且小于等于30mpa,進一步,染色壓力為25mpa,染色時間大于等于2h,且小于等于6h,進一步,染色時間大于等于4h,由于本技術(shù)染料的特殊性,其更在意聚酯纖維的疏水、疏油性,因此,本技術(shù)的染色溫度和壓力相比于現(xiàn)有染料的染色溫度和壓力更低,染色時間更長,進而能夠保證染色效果,使得聚酯纖維的表面染色均勻,疏水劑能夠更好的貼合在聚酯纖維表面,不易脫落。
11、在上述技術(shù)方案中,超臨界態(tài)的二氧化碳的溫度大于等于60℃,且小于等于80℃,超臨界態(tài)的二氧化碳的壓力大于等于15mpa,且小于等于30mpa,制備超臨界態(tài)的二氧化碳的步驟包括:開啟二氧化碳儲罐,以持續(xù)向第一空間內(nèi)通入二氧化碳,開啟加熱裝置對第一空間內(nèi)的二氧化碳進行加熱,當溫度達到第一預設(shè)溫度、壓力達到第一預設(shè)壓力時,通過增壓設(shè)備對第一空間進行增壓,當壓力達到第二預設(shè)壓力時關(guān)閉二氧化碳儲罐,通過加熱裝置升溫第一空間內(nèi)的二氧化碳至第二預設(shè)溫度,得到超臨界態(tài)的二氧化碳。
12、在該技術(shù)方案中,采用溫度為60℃至80℃、壓力為15mpa至30mpa的超臨界態(tài)的二氧化碳作為染色環(huán)境可以保證染色效果均勻,提高疏水劑的持久性。此外,在制備超臨界態(tài)的二氧化碳的步驟中,先通過二氧化碳儲罐向第一空間內(nèi)通入二氧化碳,在第一空間內(nèi)的二氧化碳溫度達到第一預設(shè)溫度、壓力達到第一預設(shè)壓力時,開啟增壓設(shè)備對第一空間進行增壓,這樣可以提高超臨界態(tài)的二氧化碳的制備效率。
13、在上述技術(shù)方案中,第一預設(shè)溫度大于等于40℃,且小于等于60℃;第一預設(shè)壓力大于等于8mpa,且小于等于15mpa;第二預設(shè)溫度大于等于60℃,且小于等于80℃;第二預設(shè)壓力大于等于15mpa,且小于等于30mpa。
14、在上述技術(shù)方案中,將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色的步驟之前還包括:向聚酯纖維的表面持續(xù)通入超臨界態(tài)的二氧化碳,以通過超臨界態(tài)的二氧化碳除去聚酯纖維中的油,其中,持續(xù)通入超臨界態(tài)的二氧化碳的通入時長為大于等于5min,且小于等于25min。
15、在該技術(shù)方案中,將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色的步驟之前,先向聚酯纖維的表面持續(xù)通入超臨界態(tài)的二氧化碳,以通過超臨界態(tài)的二氧化碳除去聚酯纖維中的油,這樣可以提高后期的染色效果,提高疏水劑與聚酯纖維表面的結(jié)合力,另一方面,通過超臨界態(tài)的二氧化碳脫油相比于傳統(tǒng)的脫油方法綠色環(huán)保且脫油效率高。另外,控制脫油時間大于等于5min,且小于等于25min,這樣可以保證聚酯纖維能夠充分脫油,又可以避免時間過長,降低效率。
16、在上述技術(shù)方案中,將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色的步驟之前還包括:向聚酯纖維所在的空間內(nèi)持續(xù)通入二氧化碳,以排除聚酯纖維所在的空間內(nèi)的空氣。
17、在該技術(shù)方案中,將待染色的聚酯纖維溶于疏水劑的超臨界態(tài)的二氧化碳中進行無水染色的步驟之前,先向聚酯纖維所在的空間內(nèi)持續(xù)通入二氧化碳,以排除聚酯纖維所在的空間內(nèi)的空氣,這樣可以保證超臨界態(tài)的二氧化碳與聚酯纖維充分接觸,進而提高染色效率,提高疏水劑與聚酯纖維表面的結(jié)合力。
18、在上述技術(shù)方案中,疏水聚酯纖維的制備方法,還包括:將未對聚酯纖維進行無水染色的疏水劑從超臨界態(tài)的二氧化碳中分離出來;回收分離疏水劑后的超臨界態(tài)的二氧化碳。
19、在該技術(shù)方案中,在進行無水染色后,還將未對聚酯纖維進行無水染色的疏水劑從超臨界態(tài)的二氧化碳中分離出來,回收分離疏水劑后的超臨界態(tài)的二氧化碳,這樣可以實現(xiàn)二氧化碳的循環(huán)利用,提高能源的利用率。
20、本發(fā)明第二方面提供了一種疏水聚酯纖維,本發(fā)明提供的疏水聚酯纖維是通過如本技術(shù)第一方面任一項技術(shù)方案的疏水聚酯纖維的制備方法制備得到的。
21、本發(fā)明第三方面提供了一種織物,本發(fā)明提供的織物的材質(zhì)包括本技術(shù)第二方面技術(shù)方案的疏水聚酯纖維。
22、根據(jù)本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯,或通過根據(jù)本發(fā)明的實踐了解到。