抗老化、耐寒、抗菌、高透湿雨衣面料的加工方法与流程

文档序号:12169295阅读:662来源:国知局

本发明涉及纺织品涂层领域,具体涉及的是抗老化、耐寒、抗菌、高透湿涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺雨衣面料的加工方法。



背景技术:

目前,市面现有的功能较多、性能较好的雨衣面料基本由溶剂型防水透湿聚氨酯加工获得。由于含有大量甲苯、二甲基甲酰胺等有机溶剂,不环保,对人类健康构成严重威胁。

除此之外,大多数防水透湿聚氨酯涂层剂制备的透湿型雨衣产品,会出现产品遇水吸湿、溶胀的问题,从而导致织物重量增加,服用不舒适。同时,夏季雨衣面料穿着直接接触皮肤,而市面现有雨衣面料往往不具备抗菌功能。

目前未见同时具有抗老化、耐寒、抗菌、高透湿雨衣面料的技术公开。

中国专利CN103628322B《高剥离强度雨衣面料的加工方法》,其公开一种涂层方法制备的高剥离强度雨衣面料的加工方法,其底涂涂层胶由甲苯、微孔木质纤维素、纳米二氧化钛、防水透湿底胶、丁酮、异氰酸酯交联剂制得;面层涂层胶由微孔木质纤维素、防水透湿面涂胶、二甲基甲酰胺、甲苯、溶剂型分散剂制得。将以上涂层胶用于整理涤纶面料,经整理后,面料具备透湿、拒水、高剥离强度性能,除此之外,无其他功能性,同时其使用甲苯丁酮等有机溶剂,不环保。

中国专利CN 10481580 B《一种防水、耐低温柔软、透湿涂层胶及其制备方法》,其由涂层剂、交联剂和交联促进剂三种组分与有机溶剂构成。其中涂层剂由二异氰酸酯、烃羟基聚二甲基硅氧烷、聚醚透湿因子和改性木质纤维素粉经初级、次级反应合成得到;交联剂为多异氰酸酯或三聚氰胺树脂,促进剂为二丁基锡二月桂酸、辛酸亚锡、三乙二胺、对甲苯磺酸中的一种;溶剂为乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮、环己酮、丙酮、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或两种或三种;经其整理后基布具备防水、零下20度耐低温、透湿、抗老化性能。除此之外,无其他性能,同时其使用甲苯、二甲基甲酰胺等有机溶剂,不环保。

中国专利CN201010205336.3《一种纺织品用防水透湿聚氨酯涂料及制备方法》,其采用二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、线性双羟烷基硅氧烷、聚酯二元醇、三羟甲基丙烷、扩链剂、封闭剂、二丁基锡二月桂酸酯、溶剂经预聚反应、扩链反应、封闭反应制得。其中溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、环己酮、甲苯、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺中其一或其二或其三。经其整理后产品手感柔软、零下30度耐寒性好、透湿高、水压高,除此之外,产品无其他性能;同时产品含有甲苯、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂不环保。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种抗老化、耐寒、抗菌、高透湿雨衣面料的加工方法。在增加雨衣面料服用舒适性、健康性的同时,也避免经防水透湿聚氨酯胶涂覆的面料遇水吸湿溶胀问题。适用于涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺雨衣面料。

经本发明涂层胶加工后的雨衣面料具有抗老化、耐寒、抗菌、高透湿性能,同时面料环保。

本发明抗老化、耐寒、抗菌、高透湿雨衣面料的加工方法:

1)涂层胶的制备

A、底层涂层胶的制备,原料按重量配比:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂100,阴离子或非离子氟系防水剂5-10,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物5-8,聚甲基脲树脂3-5混合搅拌均匀,然后加入适量的水调节粘度在10000-15000mPa.s,得到底层涂层胶。

B、面层涂层胶的制备,原料按重量配比:

水性聚氨酯粘合剂100,15μm≤d≤30μm的微孔木质纤维素5-8,抗菌防臭整理剂6-8混合搅拌均匀,然后加入异氰酸酯交联剂1-3,加入适量的水调节粘度在7000-8000mPa.s,得到面层涂层胶。

2)基布前处理:对涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料进行防水处理;或使用经过防水处理的涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料。

3)面料加工处理

(3-1)用浮刀式涂层机将底层涂层胶涂覆在基布上,120-140℃焙烘1.5-2分钟,干增重20-30g/m2

(3-2)用浮刀式涂层机将面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165-170℃焙烘2.5-3分钟,干增重15-20g/m2

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂:选自辽宁恒星精细化工FS-760产品;

水性聚氨酯粘合剂,选自辽宁恒星精细化工有限公司FS-701R产品;

聚甲基脲树脂:选自北京天恒健科技发展有限公司PERGOPAK®产品;

端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物:选自辽宁恒星精细化工有限公司柔艳滑产品;

抗菌防臭整理剂:选自北京洁尔爽高科技有限公司SCJ-990产品;

阴离子或非离子氟系防水剂:可选大金氟化工中国有限公司TG-580产品;

异氰酸酯交联剂:可选辽宁恒星精细化工DF-897产品。

本发明生产工艺简单,操作方便,发明原料环保,制备产品不含挥发性有机化合物,属于环保产品。

本发明底层涂层胶主要成分为水性防水高透湿聚氨酯粘合剂,其合成原料中含有大量乙二醇聚醚;乙二醇聚醚是含有大量乙氧基亲水基团的聚醚,聚合反应分子中含有大量的-OCH2CH2-、-OH、-NH-、-NHCOO-基团,以上基团可以氢键的形式捕获人体散发的水蒸气分子,并通过聚氨酯大分子链段热运动及内外层相对湿度差,使水蒸气分子从湿度高的一侧传递到湿度低的一侧,达到面料高透湿的效果。

同时,水性防水高透湿聚氨酯粘合剂是含有活性基团-NCO的热反应性聚氨酯,可以其为媒介将阴离子或非离子氟系防水剂有效粘附织物中;涂层面料120-140℃焙烘条件下,水性防水高透湿聚氨酯粘合剂释放的活性-NCO基团可与端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物中的端羟基、聚甲基脲树脂中含有的羟基等活性基团反应,也可与织物中的活性基团(羟基、氨基等)发生反应。水性防水高透湿聚氨酯粘合剂可将各组分原料及织物有效结合,确保了底层涂层胶与织物结合牢度及耐洗性能。

本发明选用聚甲基脲树脂,其表面含有大量羟基活性基团可与水性防水高透湿聚氨酯粘合剂中的活性基团-NCO发生化学键合,构建底层涂层胶的骨架结构,防水剂粘附在骨架表面,即氟原子富集排列在涂层表面,使底层涂层胶疏水,并有效避免通过织物缝隙透过的水造成的胶膜溶胀问题。

本发明底层涂层胶中含有端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物,其含有硅氧烷,硅氧烷柔软,其粘流活化性能很小,当温度降到-136℃,硅氧烷还存在链段运动,因此其耐低温、耐寒性好,面料在零下40℃仍具有较好的手感,并且面料表面滑爽。除此之外,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物主链上没有不饱和键,而-Si-O-Si-键对氧和臭氧及紫外线等十分稳定,因此面料抗老化性能好。

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂,阴离子或非离子氟系防水剂,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物,聚甲基脲树脂,以上原料混合制得本发明疏水性底层涂层胶。经其涂覆面料,面料表面可形成疏水聚氨酯固化膜。

本发明面层涂层胶主要成分为水性聚氨酯粘合剂,其是含有大量羧基等亲水基团的柔弹聚氨酯。

本发明面层涂层胶中添加微孔木质纤维素,其含有大量木质素能有效吸附紫外线,从而减缓聚氨酯的老化性能;同时,微孔木质纤维素含有的酚羟基结构能够阻止自由基反应,因此,使聚氨酯具有良好的抗老化性能。微孔木质纤维素的微孔结构可进一步增加面层涂层胶的水蒸气分子的透湿通道,增加织物透湿性能。

本发明抗菌功能的实现是采用抗菌防臭整理剂,其是一种苯基酰胺类阴离子抗菌剂防臭整理剂。

本发明面层涂层胶中含有异氰酸酯交联剂,涂层面料165-170℃焙烘时,异氰酸酯交联剂可释放活性基团-NCO可与微孔木质纤维素表面的羟基反应,也可与水性聚氨酯粘合剂中的羧基等活性基团反应,同时可与苯基酰胺类阴离子抗菌防臭整理剂中的氨基反应,其起到桥梁作用,将面层涂层胶中各原料有效键合在一起,提升面层涂层胶的结合牢度、耐洗牢度。除此之外,涂层面料 165-170℃高温焙烘时,异氰酸酯交联剂也可与底层涂层胶中未反应完全的活性基团进一步反应;在确保面层涂层胶牢度的同时,也保障了底涂涂层胶与面层涂层胶的结合牢度。

本发明加工的雨衣面料,涂层胶膜面为靠近皮肤面,布面为外层。使用时,人体出汗后,水蒸气分子先由“化学阶梯石”作用进入到面层涂层胶胶膜中,而后进入底层涂层胶胶膜中。由于水蒸气分子与水分子体积不同,水蒸气分子可在压力作用下自发向前移动,并快速扩散蒸发,轻易通过疏水聚氨酯固化膜的微孔通道达到导湿目的,而水分子体积较大,被隔断在通道之外,因此,整理后织物具有防水性能但不影响织物的透湿性能,同时也有效避免了防水透湿聚氨酯涂层胶膜吸湿溶胀导致面料增重的问题。

具体实施方式

实施例1

1)涂层胶的制备

A、底层涂层胶的制备:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂100,阴离子或非离子氟系防水剂5,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物5,聚甲基脲树脂3混合搅拌均匀,然后加入适量的水调节粘度在10000mPa.s,得到底层涂层胶。

B、面层涂层胶的制备:

水性聚氨酯粘合剂100,d=30μm的微孔木质纤维素5,抗菌防臭整理剂6混合搅拌均匀,然后加入异氰酸酯交联剂1,加入适量的水调节粘度在7000mPa.s,得到面层涂层胶。

2)基布前处理:对涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料进行防水处理。

3)面料加工处理

(3-1)用浮刀式涂层机将底层涂层胶涂覆在基布上,120-140℃焙烘1.5-2分钟,干增重20-30g/m2

(3-2)用浮刀式涂层机将面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165-170℃焙烘2.5-3分钟,干增重15-20g/m2

实施例2

1)涂层胶的制备

A、底层涂层胶的制备:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂100,阴离子或非离子氟系防水剂7,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物6,聚甲基脲树脂4混合搅拌均匀,然后加入适量的水调节粘度在12000mPa.s,得到底层涂层胶。

B、面层涂层胶的制备:

水性聚氨酯粘合剂100,d=30μm的微孔木质纤维素6,抗菌防臭整理剂7混合搅拌均匀,然后加入异氰酸酯交联剂2,加入适量的水调节粘度在7300mPa.s,得到面层涂层胶。

2)基布前处理:对涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料进行防水处理。

3)面料加工处理

(3-1)用浮刀式涂层机将底层涂层胶涂覆在基布上,120-140℃焙烘1.5-2分钟,干增重20-30g/m2

(3-2)用浮刀式涂层机将面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165-170℃焙烘2.5-3分钟,干增重15-20g/m2

实施例3

1)涂层胶的制备

A、底层涂层胶的制备:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂100,阴离子或非离子氟系防水剂8,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物7,聚甲基脲树脂3混合搅拌均匀,然后加入适量的水调节粘度在13000mPa.s,得到底层涂层胶。

B、面层涂层胶的制备:

水性聚氨酯粘合剂100,d=15μm的微孔木质纤维素8,抗菌防臭整理剂7混合搅拌均匀,然后加入异氰酸酯交联剂2.5,加入适量的水调节粘度在7500mPa.s,得到面层涂层胶。

2)基布前处理:对涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料进行防水处理。

3)面料加工处理

(3-1)用浮刀式涂层机将底层涂层胶涂覆在基布上,120-140℃焙烘1.5-2分钟,干增重20-30g/m2

(3-2)用浮刀式涂层机将面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165-170℃焙烘2.5-3分钟,干增重15-20g/m2

实施例4

1)涂层胶的制备

A、底层涂层胶的制备:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂100,阴离子或非离子氟系防水剂10,端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物8,聚甲基脲树脂5混合搅拌均匀,然后加入适量的水调节粘度在15000mPa.s,得到底层涂层胶。

B、面层涂层胶的制备:

水性聚氨酯粘合剂100,d=20μm的微孔木质纤维素8,抗菌防臭整理剂8混合搅拌均匀,然后加入异氰酸酯交联剂3,加入适量的水调节粘度在8000mPa.s,得到面层涂层胶。

2)基布前处理:对涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺面料进行防水处理。

3)面料加工处理

(3-1)用浮刀式涂层机将底层涂层胶涂覆在基布上,120-140℃焙烘1.5-2分钟,干增重20-30g/m2

(3-2)用浮刀式涂层机将面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165-170℃焙烘2.5-3分钟,干增重15-20g/m2

上述实施例1-4的原料配比为重量比。

上述实施例1-4中:

水性防水高透湿聚氨酯粘合剂:选自辽宁恒星精细化工FS-760产品;

水性聚氨酯粘合剂,选自辽宁恒星精细化工有限公司FS-701R产品;

聚甲基脲树脂:选自北京天恒健科技发展有限公司PERGOPAK®产品;

端羟基聚二甲基硅氧烷乳化物:选自辽宁恒星精细化工有限公司柔艳滑产品;

抗菌防臭整理剂:选自北京洁尔爽高科技有限公司SCJ-990产品;

阴离子或非离子氟系防水剂:选自大金氟化工中国有限公司TG-580产品;

异氰酸酯交联剂:选自辽宁恒星精细化工DF-897产品。

试验检测:

实验例1

1.基布选择:已防水处理的70D*160D尼龙长丝机织物;

2.用实施例1- 4底层、面层涂层胶分别对基布进行底涂和面涂处理:

(2-1)用浮刀式涂层机将实施例1- 4底层涂层胶涂覆在基布上,120℃-120℃-130℃-140℃焙烘1.5分钟,干增重20g/m2

(2-2)用浮刀式涂层机将实施例1- 4面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165℃-165℃-170℃-170℃焙烘2.5分钟,干增重15g/m2

具体检测指标如下表:

水洗10次产品性能指标:

实验例2

1.基布选择:已防水处理的150D*150D涤纶牛津布

2.用实施例1- 4底层、面层涂层胶分别对基布进行底涂和面涂处理;

(2-1)用浮刀式涂层机将实施例1-实施例4底层涂层胶涂覆在基布上,120℃-120℃-130℃-140℃焙烘2分钟,干增重25g/m2

(2-2)用浮刀式涂层机将实施例1- 4面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165℃-165℃-170℃-170℃焙烘3分钟,干增重18g/m2

具体检测指标如下表:

水洗10次产品性能指标:

实验例3

1.基布选择:已防水处理的(75D涤纶+70D尼龙)*(40s+100D)涤短纤/147*102/英寸锦涤交织布

2.用实施例1- 4底层、面层涂层胶分别对基布进行底涂和面涂处理;

(2-1)用浮刀式涂层机将实施例1-实施例4底层涂层胶涂覆在基布上,120℃-120℃-130℃-140℃焙烘2分钟,干增重30g/m2

(2-2)用浮刀式涂层机将实施例1-实施例4面层涂层胶涂覆在上述基布底层涂层胶上,165℃-165℃-170℃-170℃焙烘3分钟,干增重20g/m2

具体检测指标如下表:

水洗10次产品性能指标:

检测方法:

耐湿热老化:按FZ/T75007-1995标准测试;

耐低温性:按FZ/T 01007-2008标准测试;

表面抗湿性:按GB/T4745-2012标准测试;

透湿量:按照ASTM E96-1995标准测试

水洗牢度:按GB/T 8629-2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》,5A程序洗10次;

抗渗水性能(静水压):按GB/T4744-2013标准测试。

抗菌性能:按GB/T 20944-2007标准测试。

通过上表比较可以看出,由本发明获得的涤纶、锦纶及涤纶锦纶混纺雨衣产品无气味、无VOC排放,环保性好;产品具有多种功能性:良好的表面抗湿性、抗渗水性能、零下40℃低温冲击无裂缝、手感柔软;产品服用舒适性好,具有较高的透湿量及抗菌性能,并同时避免防水透湿涂层产品胶膜遇水吸湿溶胀问题;此外,产品耐久性好,耐湿热老化,耐水洗;综上,产品综合性能好。

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