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1、(10)申请公布号 CN 103147248 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103147248 A *CN103147248A* (21)申请号 201310092746.5 (22)申请日 2013.03.22 D06B 21/00(2006.01) D06B 13/00(2006.01) D06B 23/18(2006.01) D06B 23/04(2006.01) D06M 11/79(2006.01) D06M 15/657(2006.01) (71)申请人 东华大学 地址 201620 上海市松江区人民北路 2999 号 申请人 凯诺科技股份有限公司 (72)发。
2、明人 高晶 王璐 刘军 张斌 薛海军 杨自治 胡晓峰 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 翁若莹 柏子雵 (54) 发明名称 一种超疏水织物的连续化处理设备 (57) 摘要 本发明专利属于纺织面料后整理领域， 特别 是涉及一种超疏水织物的连续化处理设备， 该设 备包括进布机， 溶胶箱， 热风罩， 烘干箱， 摆布机， 自组装反应箱。 其特征在于进布机可预加湿， 溶胶 箱箱体内采取二浸二轧， 溶胶箱侧面底部有两组 超声波震荡装置和一组pH传感器。 主动轧辊为特 制轧辊， 自组装反应箱可替换。 本发明首次将表面 粗糙化与自组装技术运用到超疏水织物连续化生 产中， 具有。
3、生产效率高， 疏水效果好的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103147248 A CN 103147248 A *CN103147248A* 1/2 页 2 1. 一种超疏水织物的连续化处理设备， 包括进布机 (101)、 溶胶箱 (102)、 烘干箱 (103)、 摆布机 (114) 及自组装反应箱 (104)， 其特征在于 ： 织物 (108) 出进布机 (101) 后进入溶胶箱 (102)， 由进布机 (101) 将。
4、织物 (108) 预加 湿 ； 在溶胶箱 (102) 内盛有 SiO2溶胶， 织物 (108) 在溶胶箱 (102) 内二浸二轧后， 在其纤 维表面形成 SiO2微球 ； 织物 (108) 出溶胶箱 (102) 后进入烘干箱 (103) 内固化 ； 在自组装反应箱 (104) 内盛有含氟硅氧烷溶液， 摆布机 (114) 将固化后的织物 (108) 有序层叠堆落于含氟硅氧烷溶液内， 含氟硅氧烷与 SiO2微球脱水缩合， 形成一层疏水层。 2. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 所述 SiO2溶 胶为在室温下， 采用正硅酸乙酯为原料， 乙醇为溶剂， 并加入少量。
5、的水， 通过碱性催化剂氨 水来催化作用制备的， 其中， 正硅酸乙酯、 乙醇、 水及氨水的摩尔比为1(17.2-20)(2.4- 3.5) (0.11-0.5)。 3. 如权利要求 2 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 还包括热风 罩 (111)， 所述热风罩 (111) 出所述溶胶箱 (102) 后经过热风罩 (111) 再进入所述烘干箱 (103)， 由热风罩 (111) 产生的热风将乙醇迅速挥发。 4. 如权利要求 3 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 所述热风罩 (111) 吹出的热风温度为 80， 所述烘干箱 (103) 的温度为 170。 。
6、5. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 所述进布机 (101) 内相对湿度保持在 80。 6. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 在所述溶胶 箱 (102) 内布置有后主动浸没辊 (105)、 后小引导辊 (106)、 下从动轧辊 (107)、 主动轧辊 (109)、 上从动轧辊 (107 )、 前主动浸没辊 (105 ) 及前小引导辊 (106 )， 后主动浸没辊 (105) 及前主动浸没辊 (105 ) 部分浸没在所述 SiO2溶胶内， 所述织物 (108) 进入所述溶胶 箱 (102) 后， 经后主动浸没辊 (1。
7、05) 第一次浸没在所述 SiO2溶胶内， 再被后小引导辊 (106) 引导由下从动轧辊 (107) 与主动轧辊 (109) 之间通过进行一轧， 再经前主动浸没辊 (105 ) 第二次浸没在所述 SiO2溶胶内， 随后被前小引导辊 (106 ) 引导由主动轧辊 (109) 与上从 动轧辊 (107 ) 之间通过进行二轧。 7. 如权利要求 6 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 在所述溶胶 箱(102)侧方底部有两组超声波震荡装置， 分别位于所述前主动浸没辊(105 )及所述后主 动浸没辊 (105) 附近， 通过超声波震荡降低 SiO2微球的团聚。 8. 如权利要求 6 。
8、所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 主动轧辊 (109)包括橡胶辊， 在橡胶辊外依次包覆有厚度为3-5cm的含乙醇的棉层(301)及有均匀小 孔的聚四氟乙烯薄膜 (302)。 9. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 所述溶胶箱 (102) 的箱体相对密闭， 在箱体上方中间位置只设有容许所述织物 (108) 进出的进布口和 出布口。 10. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 在所述溶胶 箱 (102) 的侧面底部中央位置处有一组用于监控箱体内 pH 值的 pH 传感器。 权 利 要 求 书 CN 10。
9、3147248 A 2 2/2 页 3 11. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 一 种 超 疏 水 织 物 的 连 续 化 处 理 设 备，其 特 征 在 于 ： 所 述 含 氟 硅 氧 烷 溶 液 是 将 含 氟 硅 氧 烷 与 无 水 乙 醇、 冰 醋 酸 和 水 按 (15.3-20) 5.5 (0.3-0.5) (12-15) 比例混合， 在室温下搅拌 2 小时而得。 12. 如权利要求 1 所述的一种超疏水织物的连续化处理设备， 其特征在于 ： 当所述自组 装反应箱 (104) 内含氟硅氧烷溶液的液面达到箱体高度的三分之二处时， 更换一新的自组 装反应箱 (104)， 所述织物 。
10、(108) 在含氟硅氧烷溶液中浸泡 24h， 然后烘干。 权 利 要 求 书 CN 103147248 A 3 1/3 页 4 一种超疏水织物的连续化处理设备 技术领域 0001 本发明涉及一种超疏水织物的连续化处理设备， 属于纺织面料后整理领域。 背景技术 0002 近年来， 随着服装市场需求的不断扩大， 对超疏水面料的需要也不断增加。 织物以 其良好的吸湿性和透气性， 手感柔软， 保暖性好， 染色性好， 可生物降解和低成本等特点已 经成为人们最常用的服饰面料， 然而织物带有的大量羟基基团使织物极易被润湿和污染， 因此可以通过对织物的表面整理， 赋予织物超疏水和自清洁的性质。目前表面粗糙化与。
11、自 组装技术相结合的方法主要应用于玻璃、 陶瓷和金属等超疏水表面的制备， 而应用到织物 表面上的研究却很少。利用溶胶 - 凝胶法制备的纳米级 SiO2粒子， 应用在织物超疏水表面 的仿生制备， 不仅增加了织物表面的粗糙度， 而且由于 SiO2表面的羟基易于自组装， 使织物 表面带有疏水基团， 从而实现了织物从亲水到超疏水的成功改变。 纳米团聚的影响， 自组装 反应时间是制约超疏水织物的工业化生产的两个重要因素。迄今为止， 尚未见到生产超疏 水织物的连续化处理设备的报道。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种能对织物进行连续化的超疏水表面整理的连续化处理 设备。 0004 为了达到上述目的。
12、， 本发明的技术方案是提供了一种超疏水织物的连续化处理设 备， 包括进布机、 溶胶箱、 烘干箱、 摆布机及自组装反应箱， 其特征在于 ： 0005 织物出进布机后进入溶胶箱， 由进布机将织物预加湿 ； 0006 在溶胶箱内盛有 SiO2溶胶， 织物在溶胶箱内二浸二轧后， 在其纤维表面形成 SiO2 微球 ； 0007 织物出溶胶箱后进入烘干箱内固化 ； 0008 在自组装反应箱内盛有含氟硅氧烷溶液， 摆布机将固化后的织物有序层叠堆落于 含氟硅氧烷溶液内， 含氟硅氧烷与 SiO2微球脱水缩合， 形成一层疏水层。 0009 优选地， 所述 SiO2溶胶为在室温下， 采用正硅酸乙酯为原料， 乙醇为溶。
13、剂， 并加入 少量的水， 通过碱性催化剂氨水来催化作用制备的， 其中， 正硅酸乙酯、 乙醇、 水及氨水的摩 尔比为 1 (17.2-20) (2.4-3.5) (0.11-0.5)。 0010 优选地， 还包括热风罩， 所述热风罩出所述溶胶箱后经过热风罩再进入所述烘干 箱， 由热风罩产生的热风将乙醇迅速挥发。 0011 优选地， 所述热风罩吹出的热风温度为 80， 所述烘干箱的温度为 170。 0012 优选地， 所述进布机内相对湿度保持在 80。 0013 优选地， 在所述溶胶箱内布置有后主动浸没辊、 后小引导辊、 下从动轧辊、 主动轧 辊、 上从动轧辊、 前主动浸没辊及前小引导辊， 后主动。
14、浸没辊及前主动浸没辊部分浸没在所 述 SiO2溶胶内， 所述织物进入所述溶胶箱后， 经后主动浸没辊第一次浸没在所述 SiO2溶胶 说 明 书 CN 103147248 A 4 2/3 页 5 内， 再被后小引导辊引导由下从动轧辊与主动轧辊之间通过进行一轧， 再经前主动浸没辊 第二次浸没在所述 SiO2溶胶内， 随后被前小引导辊引导由主动轧辊与上从动轧辊之间通过 进行二轧。 0014 优选地， 在所述溶胶箱侧方底部有两组超声波震荡装置， 分别位于所述前主动浸 没辊及所述后主动浸没辊附近， 通过超声波震荡降低 SiO2微球的团聚。 0015 优选地， 主动轧辊包括橡胶辊， 在橡胶辊外依次包覆有厚度。
15、为 3-5cm 的含乙醇的 棉层及有均匀小孔的聚四氟乙烯薄膜。 0016 优选地， 所述溶胶箱的箱体相对密闭， 在箱体上方中间位置只设有容许所述织物 进出的进布口和出布口。 0017 优选地， 在所述溶胶箱的侧面底部中央位置处有一组用于监控箱体内 pH 值的 pH 传感器。 0018 优选地， 所述含氟硅氧烷溶液是将含氟硅氧烷与无水乙醇、 冰醋酸和水按 (15.3-20) 5.5 (0.3-0.5) (12-15) 比例混合， 在室温下搅拌 2 小时而得。 0019 优选地， 当所述自组装反应箱内含氟硅氧烷溶液的液面达到箱体高度的三分之二 处时， 更换一新的自组装反应箱， 所述织物在含氟硅氧烷。
16、溶液中浸泡 24h， 然后烘干。 0020 本发明对比已有技术具有以下优点 ： 0021 1、 溶胶箱内的超声波震荡装置和特制主动轧辊， 可降低纳米 SiO2的团聚 ； 0022 2、 相对密闭的箱体有效的防止了氨水和乙醇的挥发 ； 0023 3、 溶胶箱内的 pH 传感器， 可监控溶胶的 pH 值， 使溶胶处于一个合理的 pH 值环境， 有利于纳米颗粒的形成 ； 0024 4、 引导辊的配置有效地增加了织物的张力， 织物跟主动浸没辊紧密贴合， 增大了 面料与浸辊的摩擦阻力， 速度减缓， 增加反应时间 ； 0025 5、 自组装反应箱的可以更换， 解决了超疏水织物不可连续化生产的问题。 附图说。
17、明 0026 图 1 为本发明提供的一种超疏水织物的连续化处理设备的示意图 ； 0027 图 2 为本发明提供的一种超疏水织物的连续化处理设备的俯视示意图 ； 0028 图 3 为本发明中的主动轧辊的示意图。 具体实施方式 0029 为使本发明更明显易懂， 兹以优选实施例， 并配合附图作详细说明如下。 0030 参阅图 1， 为本发明发明提供的一种超疏水织物的连续化处理设备的示意图。 0031 进布机101内的相对湿度为80， 织物108在进布机101内预加湿使其表面润湿， 并带有大量的羟基。 溶胶箱102的箱体相对密闭， 在箱体上方中间位置只设有容许织物108 进出的进布口和出布口。织物 1。
18、08 出进布机 101 后经引导辊由溶胶箱 102 箱体顶部的进布 口进入溶胶箱 102 内。 0032 溶胶箱 102 内盛有 SiO2溶胶， 该 SiO2溶胶为在室温下， 采用正硅酸乙酯 (TEOS) 为 原料， 乙醇 (C2H5OH) 为溶剂， 并加入少量的水， 通过碱性催化剂氨水 (NH3H2O) 来催化作用 制备的， 其中， 正硅酸乙酯、 乙醇、 水及氨水的摩尔比为1(17.2-20)(2.4-3.5)(0.11- 说 明 书 CN 103147248 A 5 3/3 页 6 0.5)。织物 108 在溶胶箱 102 内二浸二轧后， 在其纤维表面形成 SiO2微球， 其具体步骤为 ：。
19、 0033 织物 108 先经主动浸没辊 105 第一次浸入 SiO2溶胶中。氨水在溶液中电离形成 NH4+离子， 而正硅酸乙酯水解形成负离子， 围绕着 NH4+发生聚合， 从而形成 SiO2微球， SiO2 微球经脱水缩合固着在织物表面。 织物108再经后小引导辊106， 到达下从动轧辊107和主 动轧辊 109 之间进行一轧。其中， 参见图 3， 主动轧辊 109 由橡胶辊、 棉层 301 及聚四氟乙烯 薄膜 302 组成， 在橡胶辊上先包覆一层 3-5cm 的含乙醇的棉层 301， 然后在其外层包覆一层 有均匀小孔的聚四氟乙烯薄膜 302。主动轧辊 109 棉层中的乙醇经聚四氟乙烯薄膜 。
20、302 的 小孔渗入到织物 108， 以除去较大的纳米团聚颗粒。随后， 织物 108 经前主动浸没辊 105， 第 二次浸入 SiO2溶胶， 再经前小引导辊 106 到达上从动轧辊 107 和主动轧辊 109 之间进行 二轧。 0034 溶胶箱 102 侧方底部有两组超声波震荡装置， 分别位于前主动浸没辊 105 及后主 动浸没辊 105 附近， 超声波频率为 40KHz。溶胶箱 102 的侧面底部中央位置处有一组 pH 传 感器， 监控箱体内 pH 值， 控制在 9.2-10.0 之间。结合图 2， 溶胶箱 102 内， SiO2溶胶在后超 声波震荡装置 201 和前超声波震荡装置 201 。
21、的作用下， 减少了纳米团聚的发生。溶胶箱 102 内， pH 传感器 202， 可以监控 SiO2溶胶的 pH， 使 SiO2溶胶处于一个合理的 pH 值环境， 有 利于纳米颗粒的形成。 0035 织物108出溶胶箱102后经引导辊110在热风罩111的热风作用下乙醇迅速挥发， 热风温度为 80。织物 108 再经主动辊 113 的带动进入烘干箱 103 内固化， 烘干箱 103 的 温度为 170， 织物 108 在烘干箱 103 内先后绕经从动辊 112、 前从动辊 112 及主动辊 113。 出烘干箱 103 后， 织物 108 经引导辊 110 后在摆布机 114 的作用下， 堆落于自。
22、组装反应箱 104 内。在自组装反应箱 104 内含氟硅氧烷溶液， 含氟硅氧烷与 SiO2微球脱水缩合， 形成一 层疏水层， 进一步增大表面疏水性。 该含氟硅氧烷溶液是将含氟硅氧烷与无水乙醇、 冰醋酸 和水按(15.3-20)5.5(0.3-0.5)(12-15)比例混合， 在室温下搅拌2小时而得。 当 自组装反应箱 104 内的含氟硅氧烷溶液液面达到箱体高度的三分之二处时， 更换一新的自 组装反应箱 104， 织物在溶液中浸泡 24h， 然后烘干。 说 明 书 CN 103147248 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103147248 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103147248 A 8 。