紫外激光增强纺织品拒油性的方法 技术领域：
本发明涉及一种紫外激光增强纺织品拒油性的方法，适用于高分子纤维组成的纺织品拒油性的增强，以利扩大纺织品的使用范围。经紫外激光束照射高分子纤维材料表面后，能够在高分子纤维表面形成周期性垂直于纤维轴线的柱状结构，故此增强了与拒油性化学药品的结合力。本发明方法在激光和物质相互作用方面也有很大的科学研究价值。
背景技术：
由高分子纤维组成的纺织品的拒油性是纺织品研究方面的一个重要研究课题，为了得到衣服袖口和衣领等处的高拒油性的布料，必须提高纺织品的拒油性。常用的方法是在纺织品表面涂上一层拒油剂，使纺织品的拒油性得到提高。一般的纺织品的拒油性等级为1到2级，经过拒油剂处理后地拒油性等级一般为5到6级(参见在先技术[1]AATCC Test Method 118-1997：Oilrepellency：hydrocarbon resistance test，AATCC Technical Manual，1998)。激光照射块状材料表面后在材料表面形成特征性图案，只和材料的结构和激光的波长有关，例如在半导体材料锗(Ge)上形成周期性条纹(参见在先技术〔2〕Young Jeff F.，Preston J.S.，Van Driel H.M.，and Sipe J.，Laser-induced periodicsurface structure.II experiments on Ge，Si，Al，and Brass，Physics Review1983，B127(2)：1155)。用紫外激光增强高分子聚四氟乙烯的粘着力(参见在先技术〔3〕Toshio OKAMAOTO，Tomoaki SHIMIZU and Ken HATAO，Development of Even Exposure System for improvement of Dyeing Property ofFluorocarbon-Resin Surface，Laser Science Progress Report of RIKEN(Japanese)，1997，19：67-69)。上述在先技术〔2〕、〔3〕虽然都是采用激光照射材料，但是在先技术〔2〕是用激光束在块状材料的表面上构成图案图形；在先技术〔3〕是用紫外激光束增强高分子的聚四氟乙烯材料的粘着力，并不是对纺织品而言，因此上述在先技术均不是解决纺织品的拒油性问题。
发明内容：
本发明的紫外激光增强纺织品拒油性的方法，是利用紫外激光束对化纤纺织物品的表面进行辐照处理，形成纹理化结构，使其纹理化结构的表面与拒油性化学药品更牢固地结合，以此提高纺织品表面的拒油等级。具体的做法是：
<1>选择激光光源为紫外激光器，其激光束波长对被处理化纤纺织物品有良好的吸收特性。所说的紫外激光器是波长为190nm＜λ＜310nm，如氯化氙准分子激光(波长308nm)，或者是氟化氪准分子激光(波长248nm)，或者是四倍频钇铝石榴石晶体(YAG)激光(波长266nm)，或者是氟化氩准分子激光(波长193nm)等。不同波长的激光束对被处理化纤纺织物品表面进行辐照纹理化，所获得表面被纹理化的形态条纹不同，如图2中的图2-1和图2-2所示。
<2>用上述所选择的紫外激光束对被处理化纤纺织物品的表面进行扫描辐照纹理化。
<3>经上述第2步紫外激光束纹理化后的被处理化纤纺织物品的表面涂上拒油性化学药品，烘干即可。由于化纤纺织物品的表面经上述第2步纹理化处理，使拒油性化学药品与纺织物品表面结合牢度比未经处理的化纤纺织物品的结合牢度有大幅度提高，从而被处理的纺织品经多次洗涤后拒油性化学药品仍然存留在纺织品表面上，增强了纺织品的拒油性。
本发明与在先技术〔1〕相比，经过紫外激光照射纺织品表面，对纺织品表面进行纹理化处理后，增强了纺织品表面对化学药品的亲合力，再在纹理化表面上涂有拒油性化学药品使纺织物品的表面与化学药品结合得更牢固，提高了拒油性的等级。经过多次洗涤后，仍然具有拒油性。本发明方法简单，成本低，还可以实时对纺织品进行处理。所用到的是脉冲紫外激光，由于化纤纺织材料对紫外激光的吸收系数较大，而且作用时间短，只改变纺织品的表面的形态，并没有破坏纺织品的内部结构，很适宜工业上应用。
附图说明：
图1是本发明的方法在具体实施中所采用的紫外激光处理化纤纺织品的激光装置示意图。
图2是用本发明的方法纹理化后的被处理化纤纺织物品表面的纹理化形态示意图。
其中图2-1是波长λ1＝308nm的紫外激光束进行辐照被处理化纤纺织物品的表面，图案的周期为10μm，柱状直径为4.4μm。图2-2是用波长λ2＝193nm的紫外激光束进行辐照被处理化纤纺织物品表面纹理化的形态，图案的周期为1μm，柱状直径平均为0.4μm。
具体实施方式：
按照上述的具体做法：
1.首先对纺织品进行紫外激光纹理化，所用的激光装置如图1所示。被处理化纤纺织物品6置于二维可调节的工作平台5上，由紫外激光器1发射的激光束G1经过光束均匀器2后，输出均匀的激光束G2经过反射镜3后，再通过可调成像器4使均匀的激光束G2变成形状为矩形的激光束G3，对被处理化纤纺织物品6的表面进行辐照纹理化。紫外激光器1的激光波长为308nm的氯化氙准分子激光，激光束的脉冲宽度为30ns。激光束的能量密度为220mJ/cm2，激光光斑大小为3mm×4mm，被处理纺织物品6为聚酯纤维(PET)组成的纺织品，处理面积为10cm×10cm。被处理化纤纺织品被平均照射的点数为5次。工作平台5所用电机的转速为200转/分。
2.将经激光束纹理化后的被处理化纤纺织物品的表面涂上拒油性化学药品，所用的化学药品组成和配置如表1所示，经化学药品处理的纤维，烘干的温度和时间也如表1所列。按照ATCC1997测试标准，结果如表2所示。具体实施的结果表2中可以看到，经本发明的方法处理后的被处理化纤纺织品洗涤后的拒油性等级能够提高一个等级。
表1.用本发明的方法在具体实施中所用的化学药品、配置及温度参数 化学药品 浓度 配置PH值处理纺织纤维拒油剂FC3541 25克/升22克FC60％Hac9克1PA866.7克水4.8-5.4 100℃×2分 180℃×40秒拒油剂TG521 50克/升45克TG855克水4-4.8 100℃×1分 160℃×1分拒油剂Oleophobol SL 40克/升轧余率(pickup)50％-70％36克Olephobol Sl0.9克醋酸(Acetic)863.1克水 100℃×2分 180℃×40秒
表2.采用本发明的方法激光处理前后拒油性对比表 激光处理 (308nm) 拒油化学药品 洗涤前 洗涤后处理过拒油剂FC 3541 5-6 3-4未经处理 5-6 2-3处理过拒油剂TG 521 6-7 5-6未经处理 6-7 4-5处理过拒油剂Oleophobol SL 6-7 2-3未经处理 6-7 1-2*洗涤时间38分，洗涤温度50℃