专利名称：用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法
技术领域：
本发明涉及一种用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法。
背景技术：
近年来，电子束固化技术得以持续发展的主要原因在于其产品质量和经济效益优势，与其他固化方式相比，电子束固化大大提高了生产效率，固化产品的物理性能得以改善，且是一种室温固化技术，能耗低，无挥发，零排放，不会对环境造成污染，是一种新型环保固化技术。电子束固化技术在电信电缆、油墨印刷、木材喷漆、医疗食品消毒等领域应用广泛，但目前应用在纺织品织物整理上实属罕见，国外已出现少量电子束固化织物涂层技术，但由于其技术处于严格保密状态、产品比较单一，因而并未得到广泛推广应用。中国专利(98126593. 6)，该发明涉及一种电子束辐射固化木质材料的涂料及其应用，涂覆工艺采用二次涂覆，底漆和面漆的主体涂料均是二缩三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，以滑石粉、碳酸钙等作为填料，与本发明相比，虽都有用到三官能团丙烯酸酯，但辐射固化作用基材不同，涂料组分相差甚远，所涉及的技术领域大不相同。
中国专利(00811449. 8)，该发明涉及一种可固化的硅氧烷涂料组合物，特别是应用在纺织织物上的有机硅涂料，该有机硅涂布织物特别适用于制造可充气的安全减震器，如安全气囊、降落伞，或建筑用土工布，与本发明相比，固化方式不同，其采用传统热固化，涂料中需添加重金属催化剂(如钼系催化剂，有机钛催化剂)相比本专利辐射固化方式，能耗及成本较高，且产品应用也有差异。中国专利(201010251860. 4)，该发明公开了一种用于纺织品整理的100 %有机硅涂层整理剂，满足了环保和高性能要求，虽聚合工艺简单，但与本发明不同，本发明涂料采用有机硅预聚体进行简单物理复配，特别适用于纺织品涂层辐射固化整理连续化生产线的构建。中国专利(201110000150. 9)，该发明提供一种用于户外纺织品的隔热涂料，能应用于涤纶、腈纶等合成纤维上，可广泛用于遮阳伞、帐篷、骑士衣等户外纺织品，与本发明相t匕，主体涂料是聚氨酯涂层胶，性能上不及本发明中采用的有机硅树脂，并且添加了甲苯、丙酮这类挥发性溶剂，采用的是传统热固化方式，无论从能耗上还是环境保护上都有所欠缺。已报道专利中，目前还没有将低能电子束辐射固化技术应用到纺织品涂层织物上，有机硅涂层固化织物报道中，大多采用传统热固化方式，不仅能耗高，且添加贵重金属催化剂，原料成本较高，涂料普遍属溶剂体系，固化过程有溶剂挥发，对环境造成一定污染。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种涂覆工艺简单，涂层织物具有柔软、丝质、光滑等良好手感效果，并能耐极热、极冷、雨雪天气、盐雾、紫外线辐射、臭氧、酸雨的用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法。本发明目的的实现方式为，用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，具体步骤如下I)织物前处理将湿度为10 15 %的织物经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达6(Γ80吨，温度8(Tl00 °C ；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，乙烯基硅油60 75 %，二甲基硅油10 20 %，含氢硅油5 15 %，硅烷偶联剂I 2 %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯I 5 %，纳米级白炭黑2 5 %，流平剂I 2 %，表面活性剂O. 5 I %，充分搅拌混匀，室温下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在50000 80000 cp范围内；所述乙稀基娃油是端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧烧，
所述流平剂是聚酯改性聚硅氧烷，所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在20 60 m/min，涂刀角度110° 130°，涂覆量在10 20 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 90 150 KeV，束流 60 80 mA。本发明的有益效果I)配制的以乙烯基硅油为主体的涂层胶具有良好的热稳定性，使用温度可为-50°C 20(TC、耐候、耐紫外、化学稳定性好、手感柔软、丝质、光滑，无毒、无挥发等特性，有利于环境保护和操作人员健康，生产效率高，符合绿色生产的要求；2)采用直接涂覆工艺，涂覆工艺简单，所配涂层胶为无溶剂体系，相比织物浸溃整理，在减少整理剂原料成本的同时，没有溶剂挥发所产生的污染，又不影响织物手感；3)采用200 KeV低能电子加速器辐照加工，生产过程明显缩短固化时间，工艺能耗低，且含活性基团的有机硅氧烷通过电子束辐照与纤维发生面相接枝固化反应，织物整理效果永久，具有工艺简单、成本较低、环境友好等优点。本发明的涂层织物适用于服装、户外、时尚织物等纺织品领域，充分实现织物的永久功能性整理，织物能耐极热、极冷、雨雪天气、盐雾、紫外线辐射、臭氧、酸雨，无毒、无污染，手感舒适。
具体实施例方式本发明的具体生产步骤如下I)织物前处理将含有一定湿度的织物经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压。所述橡胶毯预缩机是由一定厚度并富有弹性的环状无接缝橡胶毯、喂布辊和表面光滑并可加热的承压辊组成，配有给湿、松式烘干装置，可用于棉织物及棉与化纤混纺织物的预缩整理。所述镜面轧光机是由一只软辊和两只硬辊组成，软辊在中间，上面的硬辊是高度抛光的摩擦辊，与软辊构成摩擦点，下面的硬辊与软辊构成硬轧点，能使织物表面受到摩擦而产生明显光泽，减少经、纬纱间的空隙。2)涂料复配将乙烯基硅油、二甲基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、纳米级白炭黑、流平剂、表面活性剂充分搅拌混匀，室温下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得涂料。所述乙烯基硅油是端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷(Vi-PMVS)，分子量在10000 100000之间，乙烯基含量为6 %，粘度10000 80000 cp，是一种无色或淡黄色透明液体。所述二甲基硅油是由聚二甲基硅氧烷组成的一类硅油，是一种无色透明液体，粘度1000 cp,具有生理惰性、良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性，疏水性能好，并具有很高的抗剪能力。所述含氢硅油是一种无色透明液体，含氢量3 1.55 %，粘度50 cp，在金属触媒作用下，可在适当温度下交联，在各种基材表面形成防水膜，广泛用作织物、灭火剂(干粉)、纸张、金属、皮革、木材、玻璃、水泥、陶瓷、大理石的防水剂、防粘剂或防蚀剂等。 所述硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷，本发明采用牌号KH-560，即是
Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，是一种环氧官能团硅烷，为无色透明液体。所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)是一种辐敏剂，低气味型无色或微黄色透明液体。所述纳米级白炭黑主要是气相法白炭黑，常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，粒径在20 30 nm,比表面积100 400 m2/g，比表面积巨大。所述流平剂一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，本发明中采用的是一种聚酯改性聚硅氧烷，能够降低涂料与基材的界面张力，提高对基材的润湿性，改善附着力，防止发花，桔皮，减少缩孔，针眼等涂膜表面病态。所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，一种白色或浅黄色凝胶状膏体，属阴离子表面活性剂，具有较高的表面活性，能有效降低表面张力。3)基布涂覆涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上。所述试样基布的规格为漆卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm。本发明中仅作为一种实验案例，其他工艺参数的织物亦能通过本发明实现，在此不一一叙述。4)辐射固化带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护。所述200 KeV低能电子加速器是一台带空分自循环及前后隔离室，可实现氮气保护的共辐照装置。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，实施例I :I)织物前处理将湿度为10 15 %的涤卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm,经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达60吨，温度100 V ；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60 %，二甲基硅油15 %，含氢硅油15 %，硅烷偶联剂2 %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯I%，纳米级白炭黑4 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠I %，充分搅拌混匀，室温(25°C)下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在60000 cp范围内；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在20 m/min，涂刀角度110°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在20 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 150 KeV，束流 70 mA。实施例2 I)织物前处理将湿度为10 15 %的涤卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm，经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达70吨，温度90 V；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷65 %，二甲基硅油20 %，含氢硅油6 %，硅烷偶联剂I %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3 %，纳米级白炭黑2. 5 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠O. 5 %，充分搅拌混匀，室温(25°C)下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在60000 cp范围内；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在30 m/min，涂刀角度110°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在20 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 140 KeV，束流 80 mA。实施例3 I)织物前处理将湿度为10 15 %的涤卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm，经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达80吨，温度80
V；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷75 %，二甲基硅油10 %，含氢硅油8 %，硅烷偶联剂I %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2 %，纳米级白炭黑2 %，聚酯改性聚硅氧烷I %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠I %，充分搅拌混匀，室温(25°C)下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在80000 cp范围内；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在40 m/min，涂刀角度120°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在15 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 130 KeV，束流 80 mA。实施例4 I)织物前处理将湿度为10 15 %的涤卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm,经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达70吨，温度100 V ；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70 %，二甲基硅油10 %，含氢硅油12 %，硅烷偶联剂I. 5 %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
3%，纳米级白炭黑2 %，聚酯改性聚硅氧烷I %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠O. 5 %，充分搅拌混匀，室温(25°C)下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在50000 cp范围内；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在50 m/min，涂刀角度120°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在15 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 100 KeV，束流 60 mA。实施例5
I)织物前处理将湿度为10 15 %的涤卡布T/C21X21，经纬密108X58，幅宽150 mm,经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达80吨，温度100 V ；2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70 %，二甲基硅油10 %，含氢硅油5 %，硅烷偶联剂2 %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5 %，纳米级白炭黑5 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠I %，充分搅拌混匀，室温(25°C)下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在70000 cp范围内；3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在60 m/min，涂刀角度130°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在10 g/m2 ；4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200 KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压 90 KeV，束流 70 mA。这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作工作改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，其特征在于具体步骤如下 1)织物前处理将湿度为10 15%的织物经橡胶毯预缩机预缩整理，再经镜面轧光机热压辊热压，轧光高压达6(Γ80吨，温度8(Tl00 °C ； 2)涂料复配将几种硅油和辐敏助剂按如下质量配比，乙烯基硅油60 75%，二甲基硅油10 20 %，含氢硅油5 15 %，硅烷偶联剂I 2 %，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯I 5%，纳米级白炭黑2 5 %，流平剂I 2 %，表面活性剂O. 5 I %，充分搅拌混匀，室温下置于真空捏合机分散搅拌均匀，制得的涂料粘度在50000 80000 cp范围内； 所述乙稀基娃油是端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧烧， 所述流平剂是聚酯改性聚硅氧烷， 所述表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠； 3)基布涂覆将步骤2)所制得的涂料均匀涂覆在经步骤I)处理的基布上，涂层机前后传动辊车速控制在20 60 m/min，涂刀角度110° 130°，涂覆量在10 20 g/m2 ； 4)辐射固化步骤3)中带涂料基布经传动辊置于200KeV低能电子加速器的传送束架上辐射固化，辐照室及前后隔离室抽真空，并充入氮气保护，真空度10_5 Pa，辐射电压90 150 KeV，束流 60 80 mA。
2.根据权利要求I所述的一种电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，其特征在于所述含氢硅油是一种无色透明液体，含氢量3 1.55 %，粘度50 cp的硅油。
3.根据权利要求I所述的一种电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，其特征在于所述纳米级白炭黑是气相法白炭黑，粒径在20 30 nm,比表面积100 400 m2/g。
4.根据权利要求I所述的一种电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，其特征在于所述试样基布的规格为涤卡布T/C21X21，经纬密108 X 58，幅宽150 mm。
5.根据权利要求I所述的一种电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，其特征在于涂刀厚度在3 mm。
全文摘要
本发明涉及一种用电子束辐射固化纯有机硅涂层织物的方法，将乙烯基硅油、二甲基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、纳米级白炭黑、流平剂、表面活性剂在真空捏合机分散搅拌均匀得涂料。将一定湿度的织物经橡胶毯预缩机整理，经镜面轧光机热压辊热压得基布，将涂料均匀涂覆在基布上，经传动辊置于低能电子加速器的传送束架上辐射固化得织物。本发明生产的织物手感丝滑柔软，防沾水，抗渗水，透气透湿性好，可广泛用于服装、户外、时尚织物等；服装无褶皱、易熨烫、拉伸和复原性质，户外纺织品能抵抗阳光、风和水的侵袭；本发明的涂料不含任何溶剂，环境友好，安全无毒无污染，制备工艺简单，操作施工方便，能耗低。
文档编号D06M10/08GK102965908SQ20121047433
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者吴海燕, 张翔, 程航, 武鑫 申请人:际华三五零九纺织有限公司