一种经过拒水处理的纺织品及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种经过拒水处理的纺织品及其生产方法，该纺织品主要由表面有阴离子基团的阳离子染料可染改性涤纶纤维或尼龙纤维中的一种或两种所形成，该纺织品中单纤维表面覆盖有主要由有机硅类、石蜡类或N-羟甲基类化合物形成的拒水树脂膜。本发明的纺织品具有耐久洗涤性及优异拒水性。
【专利说明】一种经过拒水处理的纺织品及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种经过拒水处理的纺织品及其生产方法。
【背景技术】
[0002]目前市场上常见的具有拒水功能的纺织品，主要是经过含有全氟辛酸铵化合物(以下简称PF0A)及全氟辛烷磺酸盐化合物(以下简称PF0S)的拒水剂加工的产品。不过体内残留的PFOA及PFOS高于一定浓度后对人体是有危害的。PFOS是目前世界上发现的最难降解的有机污染物之一，具有很高的生物蓄积性和多种毒性。其中多种毒性为肝脏毒性、雄性生殖毒性、变异性遗传毒性、神经破坏毒性、发育延迟毒性及内分泌干扰毒性动物实验表明对老鼠的半致死量为5.2mg/L，对老鼠的口服半致死量为251mg/kg。PFOA也有难以在环境中降解，具有持久性有机污染物的特征。其降解性表现为PFOA在人体内积蓄的半减期为
4.4 年。
[0003]美国环保署(USEPA)提出PFOA的暴露会对人体健康产生不利影响，根据“美国有毒物质控制法(US TSCA)”，此类成分被禁止并列入化学品目录清单中。根据以上资料显示，含有PFOA和PFOS的化学品容易累积在活体器官的脂肪组织，接触含有PFOS和PFOA的化学品时，可能导致出生婴儿缺陷，降低免疫系统，破坏甲状腺功能。所以使用完全不含PFOA和PFOS的无危害性的纺织品是非常需要及重要的。
[0004]目前市场上的拒水服装基本上都是使用含有氟素的拒水剂进行处理，从而肯定带有PF0A、PF0S类物质，虽然可以做到小于等于0.05 μ g/g，但是PF0A、PF0S类物质残留对人体是有一定危害的。同时也有一些使用非氟素拒水剂的产品，但是拒水性等性能不能达到含氟素产品的性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种经过拒水处理的、具有优异的拒水性、耐久洗涤性的环保型纺织品及其生产方法。
[0006]本发明的技术解决方案是:
该纺织品主要由表面有阴离子基团的阳离子染料可染改性涤纶纤维或尼龙纤维中的一种或两种所形成，该纺织品中单纤维表面覆盖有主要由有机硅类、石蜡类或N-羟甲基类化合物形成的拒水树脂膜。
[0007]本发明纺织品中单纤维表面的拒水树脂膜为覆盖于形成该纺织品的纤维的四周面的拒水树脂膜或者为通过架桥剂连接在形成该纺织品的纤维四周面的拒水树脂膜。这里的拒水树脂膜的连续型状态可以通过扫描电镜拍摄的SEM照片进行判断。具体定义如下:
(I)半四周面拒水膜:高于50%低于80%数量的单纤维表面覆盖包裹呈现连续状，但与相邻单纤维表面拒水膜连为一体的拒水膜，其余数量的单纤维表面覆盖包裹呈现断裂状的拒水膜；(2)四周面拒水膜:高于80%数量的单纤维覆盖包裹呈现连续状但与相邻单纤维表面拒水膜连为一体的拒水膜，其余数量的单纤维覆盖包裹呈现断裂状的拒水膜；(3)真四周面拒水膜:在全部单纤维表面覆盖包裹呈现连续状且与相邻单纤维表面拒水膜间没有树脂膜的拒水膜。上述三类拒水膜状态判断代号依次为“Λ”具有连续状四周面拒
水树脂膜的纺织品具有优异的洗涤耐久性及摩擦耐久性。树脂膜的连续性越好，其洗涤耐久性及摩擦耐久性越好。
[0008]阴离子基团为来自于带磺酸基的甲醛酚类缩合物、硫砜类化合物或二羟基苯砜化合物。阴离子基团通过离子键作用力、大分子间作用力及有机物中空隙填补作用力在单纤维表面形成一层致密的薄膜或阻挡层，将亲水性物质阻挡其内，提高拒水树脂膜的排列配向能力，提高织物拒水能力，从而得到低含水率、低润湿性、优异拒水性且洗涤耐久性极佳的纺织品。
[0009]上述表面有阴离子基团的纤维为阳离子染料可染改性涤纶纤维或者尼龙纤维的一种或两种。
[0010]根据JIS L 1092喷雾法，该纺织品的拒水度特性为家庭洗涤前5级、家庭洗涤30回后自然晾干4级以上、家庭洗涤50回后自然晾干3级以上。根据JIS L 1092邦迪斯门法，该纺织品的拒水度特性为家庭洗涤前4级以上、家庭洗涤30回后自然晾干3级以上、家庭洗涤50回后自然晾干2级以上。
[0011]本发明的纺织品由如下方法制得:包括对含阳离子染料可染改性涤纶纤维或者尼龙纤维形成的坯布进行染色，再在如下加工液中进行功能性后整理得到产品，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂0.5~20%0.w.f.pH值调节剂I~20g/L
其余为水；
拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂10~200g/L
架桥剂O~50g/L
抗静电剂O~50g/L
pH值调节剂O~20g/L
柔软剂O~10g/L
渗透剂O~80g/L 其余为水。
[0012]拒水剂及架桥剂的用量选择和加工织物有关系，使用量过大则洗涤耐久性较低，而使用量过小则会降低拒水性能。抗静电剂的添加则与使用场所有关系，根据具体情况而添加。渗透剂的使用量与拒水剂进入织物内部的容易程度有关系。架桥剂为三聚氰胺类架桥剂、封锁异氰酸酯类架桥剂、氮丙啶类架桥剂中的至少一种。
[0013]前处理加工液的加工条件是指，先在前处理加工液中进行浴中温度为70~100°C的条件下处理20~30分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，在温度80~200°C的条件下热处理I~20分钟或在温度80~150°C的条件下干燥，再在130~200°C的条件下进行定
型整理。
[0014]所用拒水剂为非氟素类拒水树脂,如有机娃类、石腊类或N-轻甲基化合物类拒水树脂。架桥剂为三聚氰胺类架桥剂、封锁异氰酸酯类架桥剂、氮丙啶类架桥剂中的至少一种。
[0015]在pH值为I~14时测定纺织品中漆纟仑纤维的电位势(zeta-potential),在pH值为7时前处理加工前的电位势为负50~负80mV ;前处理加工后的电位势为负70~负150mV。
[0016]阴离子性前处理剂为尼龙用单宁固色剂，可以是含有带磺酸基的酚类缩合物、硫砜类化合物或二羟基苯砜化合物的固色剂。
[0017]在配制加工液时建议采用如下方法进行，首先将各加工液进行软水稀释处理，依次添加架桥剂、拒水剂、渗透剂进行调配，在调配的过程中应该不断的进行搅拌，但搅拌速度不宜过快，以免破乳。在配制整理液时应不断的注意加工液的状态，应根据加工织物的不同及时进行加工方法、调液方法的局部调整，并且也应根据加工织物的不同而选择不同的加工剂及加工剂间比率。将上述整理液加入轧槽内进行浸轧处理，浸轧处理最好采用二浸二轧。
[0018]本发明纺织品具有高洗涤耐久性、高安全性、高拒水性、低润湿性、低带水性以及水中低润湿性。
【具体实施方式】
[0019]下面说明本发明各项指标的测定方法及评价方法:
1.拒水度喷雾法根据Jis L 1092 6.2法测试。
[0020]2.拒水度邦迪斯门根据JIS L 1092 6.3 A法测试。
[0021]3.洗涤处理根据JIS L 0217 103法洗涤30回、50回。
`[0022]4.电位势测试方法(zeta-potential)
测试品:纺织品
测试媒介:KC1 lmmol/L 测试pH值:1~14 取点pH值:7。
[0023]下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。
[0024]以下实施例及比较例中所使用的树脂如下:
阴离子性前处理剂A (明成化学工业株式会社)
阴离子性前处理剂B (科莱恩化工有限公司制)
拒水剂A为石蜡类非氟素拒水剂(明成化学工业株式会社)
拒水剂B为有机娃类非氟素拒水剂(科莱恩化工有限公司制)
拒水剂C为有机硅类非氟素拒水剂(大金工业株式会社制)
拒水剂D为N-羟甲基化合物类非氟素拒水剂(HUNTSMAN制)
拒水剂E为N-羟甲基化合物类非氟素拒水剂(鲁道夫化工有限公司制)
拒水剂F为石蜡类非氟素拒水剂(明成化学工业株式会社)
拒水剂G为有机硅类非氟素拒水剂(日本旭硝子制)
拒水剂H为有机硅类非氟素拒水剂(日本京絹制药制)
拒水剂I为PFOA、PFOS ^ 0.05 μ g/g的氟系拒水剂(大金株式会社制)
架桥剂A为封锁异氰酸酯类架桥剂(日华化学株式会社制)架桥剂B为氮丙啶类架桥剂(鲁道夫化工有限公司制)
架桥剂C为三聚氰胺类架桥剂(日华化学株式会社制)
抗静电剂A为聚氨酯类抗静电剂(鲁道夫公司制)
渗透剂为异丙醇(C&T制)or Txport BGZ (日华化学制低表面活性剂)
催化剂(ACX大日本油墨化学工业株式会社制)
柔软剂为市售(可根据拒水剂不同进行调整)
实施例1
对含⑶P (磺酸基改性涤纶)纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂A10%0.w.f.pH值调节剂lg/L
其余为水 拒水加工液由 下列成分组成:
拒水剂B100g/L
架桥剂A3g/L
渗透剂10g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:20)处理30分钟，处理温度为90度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
[0025]实施例2
对含⑶P (磺酸基改性涤纶)纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂A5%0.w.f.pH值调节剂3g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂B60g/L
拒水剂C45g/L
架桥剂C10g/L
催化剂A (架桥剂C用)2g/L
渗透剂10g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:20)处理30分钟，处理温度为90度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度80~200°C的条件下热处理10分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
[0026]实施例3
对含⑶P (磺酸基改性涤纶)纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂B10%0.w.f.pH值调节剂10g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂A150g/L
架桥剂B20g/L
渗透剂10g/L
柔软剂5g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加 工液中浴中(浴比1:20)处理30分钟，处理温度为90度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
[0027]实施例4
对含⑶P (磺酸基改性涤纶)纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂B20%0.w.f.pH值调节剂15g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂D50g/L
架桥剂C3g/L
催化剂A (架桥剂C用)2g/L
渗透剂20g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:20)处理30分钟，处理温度为90度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
[0028]实施例5
对含尼龙纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂A3%0.w.f.pH值调节剂lg/L
其余为水
拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂E100g/L
架桥剂B10g/L
渗透剂5g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:10)处理20分钟，处理温度为80度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表2。
[0029]实施例6 对含尼龙纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂A8%0.w.f.pH值调节剂3g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂G30g/L
架桥剂A10g/L
架桥剂C3g/L
催化剂A (架桥剂C用) 3g/L 渗透剂10g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:10)处理20分钟，处理温度为80度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表2。
[0030]实施例7
对含尼龙纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂B15%0.w.f.pH值调节剂15g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂F100g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:10)处理20分钟，处理温度为80度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度80~200°C的条件下热处理15分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表2。
[0031]实施例8
对含尼龙纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂B20%0.w.f.pH值调节剂20g/L
其余为水
拒水加工液由下列成分组成: 拒水剂H180g/L
架桥剂A10g/L
渗透剂15g/L
抗静电剂A30g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:10)处理20分钟，处理温度为80度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表2。
[0032]比较例I
一种经过拒水处理纺织品，首先对含⑶P (磺酸基改性涤纶)纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂B100g/L
架桥剂C3g/L
催化剂A (架桥剂C用)3g/L
渗透剂10g/L
其余为水
再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表1。
[0033]比较例2
首先对含尼龙纤维的机织坯布进行染色，再采用下列组成的加工液进行加工，
前处理加工液由下列成分组成:
阴离子性前处理剂B10%0.w.f.pH值调节剂3g/L
其余为水 拒水加工液由下列成分组成:
拒水剂I100g/L
架桥剂C3g/L
催化剂A (架桥剂C用)3g/L渗透剂10g/L
其余为水
加工条件:先在前处理加工液中浴中(浴比1:10)处理20分钟，处理温度为80度，处理PH值为2~3 ;干燥后再放入拒水加工液中浸轧，再在温度130°C的条件下热处理2分钟，然后在170°C的条件下进行定型整理，60秒停留处理后得到该纺织品，其各项性能测试结果见表2。
[0034]
表1
【权利要求】
1.一种经过拒水处理的纺织品，其特征是:该纺织品主要由表面有阴离子基团的阳离子染料可染改性涤纶纤维或尼龙纤维中的一种或两种所形成，该纺织品中单纤维表面覆盖有主要由有机硅类、石蜡类或N-羟甲基类化合物形成的拒水树脂膜。
2.根据权利要求1所述经过拒水处理的纺织品，其特征是:所述阴离子基团为来自于带磺酸基的甲醛酚类缩合物、硫砜类化合物或二羟基苯砜化合物。
3.根据权利要求1所述经过拒水处理的纺织品，其特征是:该拒水树脂膜为覆盖于形成该纺织品的纤维的四周面的拒水树脂膜或者为通过架桥剂连接在形成该纺织品的纤维四周面的拒水树脂膜。
4.根据权利要求1、2或3所述的经过拒水处理的纺织品，其特征是:根据JISL 1092喷雾法，该纺织品的拒水度特性为家庭洗涤前5级、家庭洗涤30回后自然晾干4级以上、家庭洗涤50回后自然晾干3级以上。
5.根据权利要求1、2或3所述的经过拒水处理的纺织品，其特征是:根据JISL 1092邦迪斯门法，该纺织品的拒水度特性为家庭洗涤前4级以上、家庭洗涤30回后自然晾干3级以上、家庭洗涤50回后自然晾干2级以上。
6.一种权利要求1所述经过拒水处理的纺织品的生产方法，其特征是:对含阳离子染料可染改性涤纶纤维或者尼龙纤维的坯布进行染色，再在如下加工液中进行功能性后整理得到产品； 前处理加工液由下列成分组成: 阴离子性前处理剂 0.5~20%0.w.f.pH值调节剂I~20g/L 其余为水； 拒水加工液由下列成分组成: 拒水剂10~200g/L架桥剂O~50g/L 抗静电剂O~50g/L柔软剂O~10g/L渗透剂O~80g/L 其余为水。
7.根据权利要求6所述经过拒水处理的纺织品的生产方法，其特征是:所述前处理液加工的条件是指，先在前处理加工液中进行浴中温度为70~100°C的条件下处理20~30分钟，干燥后再放入拒水加工液中浸轧，在温度80~200°C的条件下热处理I~20分钟或在温度80~150°C的条件下干燥，再在130~200°C的条件下进行定型整理。
8.根据权利要求6所述经过拒水处理的纺织品的生产方法，其特征是:在pH值为7时，前处理加工后的纤维的电位势为负70~负150mV。
9.根据权利要求6所述经过拒水处理的纺织品的生产方法，其特征是:所述阴离子性前处理剂为尼龙用单宁固色剂，可以是含有带磺酸基的酚类缩合物、硫砜类化合物或二羟基苯砜化合物的固色剂。
【文档编号】D06M101/34GK103668998SQ201210337906
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】黄芸芸, 罗周荣, 清水壮夫 申请人:东丽纤维研究所（中国）有限公司