一种无氟防水整理液及无氟防水织物的整理方法与流程

本申请涉及轻工业纺织品领域，具体涉及一种无氟防水整理液及无氟防水织物的整理方法。

背景技术：

氟碳化合物拒水拒油性能优良，耐水洗性能好。在纺织品如冲锋衣、羽绒服等产品上大量使用。但是，采用氟碳化合物整理的方式，布面上会残留有pfoa(全氟辛酸铵)、pfos(全氟辛烷磺酸盐)等化学物质对环境和人体安全造成潜在危害，逐步被世界各国禁用。因此，无氟防水产品，作为有氟产品的替代物应运而生。

目前，现有技术中主要是通过优化无氟防水剂的结构和组成来改善无氟防水剂的耐水洗性能，其中主要包括以下几种方法:

(1)、在无氟防水剂的组合物中引入能够增强与纺织品上结合力的官能团；具体地，在无氟防水剂组分中选择一种具反应性的封端异氰酸酯缩合物，这种反应性的缩合物可与该无氟防水剂中另外一种组分中的疏水物质的反应性官能团、织物上的反应性官能团反应交联成为网状大分子聚合物，进一步提高了产品的在纤维上的吸附，从而进一步提高了防水性能，而且网状大分子聚合物具有耐洗性能。

(2)、在无氟防水剂中的组合物中添加能够与纺织品上的活性基团反应或者能够发生自交联反应的化合物，通过形成网状结构固化在纤维上，从而提高其耐水洗性能；具体地，在无氟防水剂中引入某一组分，该组分分子中的脲键对纤维或织物的亲和力比较好，又不影响防水效果，相比传统的石蜡或聚乙烯蜡类无氟防水剂的防水效果和耐洗性都好。

(3)、在无氟防水整理液中添加交联剂，通过交联反应在纤维表面形成强韧皮膜，赋予整理织物耐洗性；该方法的具体实现可以是，首先将c大于等于12的长碳链烷基伯胺负载在中空介孔二氧化硅微球上，加入多巴胺在微球表面形成多巴胺薄膜，再加入负载防污剂，再与长碳链的烷基伯胺混合形成带烷基疏水链的聚合物膜，此方法制得的材料主要用于海洋防污涂料。

上述几种方法中，对于耐水洗虽然具有一定的改善，但是，优化后的无氟防水剂结构和组成来改善无氟防水剂的耐水洗，其耐洗性还是远远达不到氟碳拒水剂的性能。同时，将这种无氟防水剂整理到织物上后，每次洗涤后，防水剂都会有脱落或流失，防水的效果会逐渐变差直至完全消失。另外，第三种方法中的自修复超疏水材料主要用于海洋防污涂料，其制备流程长且复杂，推广范围具有一定局限性。

如何提供能够提高无氟防水剂的耐洗性成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请提供一种无氟防水整理液的制备方法，以解决现有中耐洗性差的问题。本申请另外提供一种无氟防水织物的整理方法。

本申请提供一种无氟防水整理液的制备方法，包括：

提供无氟防水溶液和盐酸多巴胺溶液；

将所述无氟防水溶液与所述盐酸多巴胺溶液混合制成所述盐酸多巴胺溶液与所述无氟防水溶液混合包覆的微胶囊乳液，所述混合包覆是指所述盐酸多巴胺溶液包覆所述无氟防水溶液，并在所述盐酸多巴胺溶液包覆的外壁上具有所述无氟防水溶液；

将所述无氟防水溶液、所述微胶囊乳液、交联剂以及渗透剂按照预设比例混合，获得无氟防水整理液。

优选的，所述无氟防水剂溶液包括：所述无氟防水剂的质量浓度为大于等于60g/l，小于等于200g/l，固含量为20％；其余为水。

优选的，所述盐酸巴胺溶液中的多巴胺的质量浓度为大于等于1g/l，小于等于3g/l，其余为水。

优选的，所述多巴胺溶液与缓冲溶液进行ph值调配。

优选的，所述盐酸多巴胺溶液的ph值范围为大于等于8，小于等于9。

优选的，将所述无氟防水溶液与所述盐酸多巴胺溶液混合制成微胶囊乳液的混合条件为：

按1：1比例将搅拌状态下的所述无氟防水剂加入至所述盐酸多巴胺溶液中，其中，搅拌时间范围为大于等于20分钟，小于等于40分钟；搅拌温度范围为大于等于20℃，小于等于30℃。

优选的，调节所述微胶囊乳液的ph值，所述微胶囊乳液的ph值范围为大于等于5，小于等于6。

优选的，将所述无氟防水溶液、所述微胶囊乳液、交联剂以及渗透剂混合，获得无氟防水整理液，其中，所述无氟防水溶液、所述微胶囊乳液、所述交联剂以及所述渗透剂在无氟防水整理液中的质量浓度分别为40-150g/l，10-200g/l，20-50g/l，1-5g/l。

优选的，所述无氟防水溶液与所述微胶囊乳液的比例根据预设比例进行调整。

本申请还提供一种无氟防水织物的整理方法，包括：

将织物放入所述无氟防水整理液进行浸轧处理；

对所述浸轧处理后的所述织物进行干燥处理。

优选的，所述干燥处理包括：烘干处理和/或焙烘处理；当所述干燥处理为烘干处理和焙烘处理时，所述干燥处理的步骤包括：

将所述浸轧处理后的织物进行烘干处理；

对所述烘干处理后的织物进行焙烘处理。

优选的，在所述浸轧处理前包括：

对所述织物进行退浆、煮练和/或染色的预处理；当所述预处理为煮练时，根据预设的织物干燥程度选择所述干燥处理的类别。

优选的，所述浸轧处理为一浸一轧或两浸两轧，带液率质量百分比范围为大于等于50％，小于等于90％。

优选的，所述烘干的温度范围是大于等于80℃，小于等于110℃；所述烘干的时间范围是大于等于1min，小于等于5min。

优选的，所述烘焙的温度范围是大于等于140℃，小于等于180℃；烘焙的时间范围是大于等于30s，小于等于5min。

优选的，所述织物选用纤维素纤维、合成纤维、或纤维素纤维与合成纤维的组合。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

根据本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法获得的无氟防水整理液，能够通过盐酸多巴胺混合包覆无氟防水溶液形成微胶囊乳液，当所述无氟防水溶液和/或所述盐酸多巴胺被破坏后，从微胶囊乳液内流出的所述无氟防水溶液能够在特定的条件下与所述盐酸多巴胺发生席夫碱缩合反应，形成拒水层，使得拒水效果的时间延长，并且所述盐酸多巴胺能够通过其自身的聚合反应，继续将所述无氟防水溶液包覆，进而提高耐洗次数。

附图说明

图1是本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法的第一实施例的流程图；

图2是本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法的第一实施例包覆原理示意图；

图3是本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法的第一实施例缓释原理示意图；

图4是本申请提供的一种无氟防水织物的整理方法第一实施例的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

为提升无氟防水整理液的耐洗性，以及安全性，本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法，包括：

步骤s100：提供无氟防水溶液和盐酸多巴胺溶液。

在所述步骤s100中，无氟防水剂是好多个类别防水剂的总称，不含氟碳树脂的防水剂都可以称为无氟防水剂。

目前无氟防水剂常见的主要有两类：烷烃长链类拒水剂，包含了常见的金属皂类、石蜡类、羟甲基、吡啶类等和有机硅防水剂。相比于氟系防水剂，无氟防水剂不易在生物体内沉积、容易降解、对人体无害，是更加安全环保的产品。

目前，无氟防水剂包括：德国鲁道夫bionicfinish(仿生整理)无氟拒水整理剂ruco-dryeco是不含有机卤化物，不含apeo的一类超支化树状大分子聚合物。适合各种纤维类型织物的高效防水整理剂。

亨斯迈无氟防水剂phobolrsh适用于纤维素纤维及其与合成纤维混纺织物拒水，可以和氟碳拒水剂复合使用，降低含氟拒水剂的使用，减少环境压力。

美国nano-tex无氟防水剂x018是一种碳氢聚合物机构的耐久性拒水剂，适用于棉、涤纶、尼龙及其混纺织物的拒水整理剂。

香港iriver无氟防水剂nfc可以用于纯棉织物、尼丝纺、春亚纺等，配合无氟防水剂增效剂link使用，防水的耐水洗性也很优异。

在本申请的实施中采用美国杜邦无氟防水剂r2溶液，其具有良好的防水性和稳定性。

在本实施中，所述无氟防水剂溶液包括：所述无氟防水剂的质量浓度为大于等于60g/l，小于等于200g/l，固含量为20％；其余为水；也就是说，1升的无氟防水剂溶液中含有无氟防水剂的质量最大为200g，最小为60g。

所述步骤s100中的所述盐酸多巴胺溶液可以通过盐酸多巴胺固体与缓冲溶液调配获得盐酸多巴胺溶液。

在本实施中，所述盐酸多巴胺溶液中的盐酸多巴胺的质量浓度为大于等于1g/l，小于等于3g/l，其余为水。同上述无氟防水溶液相同，即：1升的盐酸多巴胺溶液中含有的盐酸多巴胺质量最大为3g，最小为1g。

所述缓冲溶液可以是弱酸及其盐的混合溶液(如hoac与naoac)，弱碱及其盐的混合溶液(如nh3·h2o与nh4cl)等。常用的缓冲溶液有：枸橼酸—磷酸氢二钠、氨—氯化铵缓冲液、醋酸—醋酸钠缓冲液等等。

在本实施中，所述缓冲溶液选用的是trish-hcl缓冲溶液。通过选用所述trish-hcl缓冲溶液调整所述盐酸多巴胺溶液的ph值，获得盐酸多巴胺溶液。

在本实施中，所述盐酸多巴胺溶液的ph值范围为大于等于8，小于等于9。

步骤s110：将所述无氟防水溶液与所述盐酸多巴胺溶液混合制成所述盐酸多巴胺溶液与所述无氟防水溶液混合包覆的微胶囊乳液，所述混合包覆是指所述盐酸多巴胺溶液包覆所述无氟防水溶液，并在所述盐酸多巴胺溶液包覆的外壁上具有所述无氟防水溶液。

所述步骤s110的具体实现过程可以是，将所述无氟防水r2溶液在搅拌条件下，按照1：1的比例缓慢加入到所述盐酸多巴胺溶液中，获得微胶囊乳液，所述微胶囊乳液具体为：所述盐酸多巴胺溶液包覆所述无氟防水溶液，并在包覆的外壁上具有所述无氟防水溶液。

在本实施中，所述混合包覆过程中搅拌的时间范围可以是大于等于20分钟，小于等于40分钟；搅拌温度范围为大于等于20℃，小于等于30℃。

请参考图2所示，图2是本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法的第一实施例混合包覆原理示意图。

在搅拌过程中，所述无氟防水溶液20和盐酸多巴胺溶液21发生席夫碱缩合反应，由于盐酸多巴胺溶液的自聚合性能，使得所述盐酸多巴胺溶液包覆在所述无氟氨水溶液的外表面，形成微胶囊乳液。

请结合图2参考图3所示，图3是本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法的第一实施例缓释原理示意图。

在本实施中，缓释原理有两种情况：

一、当所述微胶囊乳液外表的无氟防水溶液遭到破坏时，在高温条件下，被所述盐酸多巴胺溶液包覆的所述无氟氨水溶液能够被析出，析出的所述无氟防水溶液能够与所述盐酸多巴胺溶液发生反应，并重新在所述微胶囊乳液的外层形成疏水层，从而补充经水洗过程损失的无氟防水溶液。

二、洗涤过程中所述无氟防水溶液和所述盐酸多巴胺均遭到破坏，所述无氟防水溶液经破坏位置流出，并能够与所述盐酸多巴胺溶液发生席夫碱缩合反应，进而使得遭到破坏的位置重新具有疏水性并且能够补充流失的无氟防水溶液，与此同时，所述盐酸多巴胺溶液通过自聚合完成自身的修复，即：修复遭到破坏的位置，以便提高抗耐洗性。

也就是说，当无氟防水溶液遭到破坏时，在高温条件下，被盐酸多巴胺溶液包覆在内的无氟防水溶液能够流出，并与盐酸多巴胺溶液发生反应，重新填补流失的无氟防水溶液，而盐酸多巴胺溶液由于其自身的自聚合性，重新包覆无氟防水溶液。

在本实施中，所述微胶囊乳液可以通过采用醋酸调整ph值，ph值的范围为大于等于5，小于等于6。

步骤s120：将所述无氟防水溶液、所述微胶囊乳液、交联剂以及渗透剂混合，获得无氟防水整理液。

所述步骤s120的具体实现过程可以是，选择所述无氟防水r2溶液的质量浓度范围为大于等于40g/l，小于等于150g/l；选择所述微胶囊乳液的质量浓度范围为大于等于10g/l，小于等于200g/l；选择所述交联剂的质量浓度范围为大于等于20g/l，小于等于50g/l，其中，所述交联剂可以是ff系列交联剂；选择所述渗透剂的质量浓度范围为大于等于1g/l，小于等于5g/l。

所述步骤s120中对于所述混合温度、湿度等特殊要求，可以在常温状态下均匀混合即可。

在本实施中，对于所述无氟防水溶液和微胶囊乳液的预设比例可以是根据耐洗程度进行设定或调节。

根据本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法获得的无氟防水整理液，能够通过盐酸多巴胺包覆无氟防水溶液形成微胶囊乳液，当所述盐酸多巴胺被破坏后，流出的所述无氟防水溶液能够在特定的条件下与所述盐酸多巴胺发生席夫碱缩合反应，形成拒水层，使得拒水效果的时间延长，并且所述盐酸多巴胺能够通过其自身的聚合反应，继续包覆所述无氟防水溶液，进而提高耐洗次数。

基于上述，本申请还提供一种无氟防水织物的整理方法，请参考图4所示，图4是本申请提供的一种无氟防水织物的整理方法第一实施例的流程图。

该整理方法包括：

步骤s400：将织物放入所述无氟防水整理液内进行浸轧处理。

所述步骤s400的具体实现过程可以是，在本实施中，所述浸轧处理为一浸一轧或两浸两轧，带液率范围为大于等于50％，小于等于90％。

步骤s410：对所述浸轧处理后的所述织物进行干燥处理。

所述步骤s410的具体实现过程可以是，所述干燥处理可以包括：烘干处理和/或焙烘处理。当所述干燥处理为烘干处理和焙烘处理时，所述干燥处理的步骤包括：

a、将所述浸轧处理后的织物进行烘干处理；

b、对所述烘干处理后的织物进行焙烘处理。

所述烘干处理的温度范围是大于等于80℃，小于等于110℃；所述烘干处理的时间范围是大于等于1min，小于等于5min。

所述焙烘处理的温度范围是大于等于140℃，小于等于180℃；所述焙烘处理的时间范围是大于等于30s，小于等于5min。

为提高织物在整理后的防水性及耐水性，本实施中，在进行步骤s400之前可以对所述织物进行预处理，所述预处理包括：对所述织物进行退浆、煮练和/或染色等预处理，也就是说，在进行浸轧处理前，需要将所述织物上的杂质以及纺丝、纺纱或织造过程中产生的油污以及浆料进行充分去除，进而提高整理的效果。

需要说明的是，当所述预处理为煮练时，根据预设的织物干燥程度选择所述干燥处理的类别。例如：当煮练处理后，织物的干燥程度符合整理条件，则无需进行干燥处理，直接进行焙烘处理即可，反之，当煮练处理后，织物的干燥程度不符合整理条件，则需要先进行干燥处理之后再进行焙烘处理。由于煮练机的性能不同因此后续干燥处理也可能存在不同，但是并不限于干燥处理的种类。

在本实施中，所述织物可以选用纤维素纤维、合成纤维、或纤维素纤维与合成纤维的组合，如纯棉、100％聚酯纤维、100％聚酰胺纤维或者棉与聚酯纤维的组合等等。

为充分说明本申请提供的一种无氟防水整理液的制备方法以及无氟防水织物的整理方法，下面结合实施例和对比例进行说明。

实施例1

实施例1采用的织物为75d春亚纺面料；

首先，制备无氟防水整理液，具体如下：

(1)制备微胶囊乳液

a.先配备60g/l的无氟防水r2溶液；

b.配备2g/l的盐酸多巴胺溶液，同时用trish-hcl缓冲溶液调配ph值至8.5；

c.在搅拌条件下，将无氟防水r2溶液按1：1的比例缓慢加入到盐酸多巴胺溶液中，搅拌30min，温度25min，得到微胶囊乳液；

d.用醋酸调节微胶囊乳液ph值至5.5，待用；

(2)配备无氟防水整理液

无氟防水整理液配方为：无氟防水剂r2溶液：60g/l，微胶囊乳液：30g/l，交联剂ff：20g/l，渗透剂wet：5g/l；

(3)将整理液施加到所述75d春亚纺面料上

对所述75d春亚纺面料在整理前先经过充分的退浆处理以及染色的预处理；

将所述无氟防水整理液施加到所述75d春亚纺面料上的步骤为：定型上料—烘干—焙烘

定型上料：一浸一轧，待液率60％；

烘干：烘干温度110℃，烘干时间1min；

焙烘：焙烘温度160℃，焙烘时间2min；

对比例1：

对比例1提供的是一种普通无氟防水整理的方法，所采用的面料为75d春亚纺；

该方法包含以下步骤：

配备定型整理液；

(1)定型整理液配方为：无氟防水剂90g/l，交联剂ff：20g/l，渗透剂wet：5g/l；

(2)将定型整理液施加到75d春亚纺面料上；

所述75d春亚纺面料在整理前经过与实施例1中相同的预处理，即：退浆处理以及染色处理；

将所述定型整理液施加到所述75d春亚纺面料上的流程为：定型上料—烘干—焙烘；

定型上料、烘干、焙烘工序的工艺与实施例1中的相同；

拒水功能指标测试结果：

从上表结果可以看出：通过本申请提供的无氟防水整理液整理过的春亚纺面料，经20次洗后拒水性能从2-3级提高到4级，耐洗性得到了很大的提升。

实施例2

实施例2采用的织物为20s+16s单卫衣的面料，成分为100％棉；

首先，制备无氟防水整理液，具体如下：

(1)制备微胶囊乳液

a.先配备80g/l的无氟防水r2溶液；

b.配备2g/l的盐酸多巴胺溶液，同时用trish-hcl缓冲溶液调配ph值至8.5；

c.在搅拌条件下，将所述无氟防水r2溶液按1：1的比例缓慢加入到盐酸多巴胺溶液中，搅拌30min，温度25min，得到微胶囊乳液；

d.用醋酸调节所述微胶囊乳液的ph值至5.5，待用；

(2)配备无氟防水整理液

无氟防水整理液配方为：无氟防水剂r2溶液：80g/l，微胶囊乳液：20g/l，交联剂ff：30g/l，渗透剂wet：5g/l；

(3)将整理液施加到20s+16s单卫衣的面料上

对所述20s+16s单卫衣的面料在整理前进行充分的煮练处理以及染色的预处理；

将无氟防水整理液施加到20s+16s单卫衣的面料上的步骤为：定型上料—焙烘。

定型上料：一浸一轧，待液率80％；

焙烘：焙烘温度170℃，焙烘时间3min；

对比例2：

对比例2提供的是一种普通无氟防水整理的方法，所采用的面料为20s+16s单卫衣的面料，成分100％棉；

该方法包含以下步骤：

(1)配备定型整理液

定型整理液配方为：无氟防水剂100g/l，交联剂ff：30g/l，渗透剂wet：2g/l；

(2)将定型整理液施加到20s+16s单卫衣的面料上

所述20s+16s单卫衣的面料在整理前经过与实施例2中相同的预处理，即：煮练处理及染色处理；

将所述定型整理液施加到20s+16s单卫衣的面料上的流程为：定型上料—焙烘；

定型上料、焙烘工序的工艺条件与实施例2中的相同；

拒水功能指标测试结果：

从上表结果可以看出：过本申请提供的无氟防水整理液整理过的20s+16s单卫衣纯棉面料，经20次洗后拒水性能从2级提高到3-4级，耐洗性得到了很大提升。

实施例3

实施例3采用的织物为涤棉抓毛卫衣，成分75％棉25％聚酯纤维。

首先，制备无氟防水整理液，具体如下：

(1)制备微胶囊乳液

a.先配备70g/l的无氟防水r2溶液；

b.配备2g/l的盐酸多巴胺溶液，同时用trish-hcl缓冲溶液调配ph值至8.5；

c.在搅拌条件下，将所述无氟防水r2溶液按1：1的比例缓慢加入到盐酸多巴胺溶液中，搅拌30min，温度25min，得到微胶囊乳液；

d.用醋酸调节微胶囊乳液ph值至5.5，待用；

(2)配备无氟防水整理液

无氟防水整理液配方为：无氟防水剂r2溶液：70g/l，微胶囊乳液：30g/l，交联剂ff：30g/l，渗透剂wet：3g/l；

(3)将整理液施加到涤棉抓毛卫衣上

对所述涤棉抓毛卫衣在整理前进行充分的煮练处理以及染色的预处理；

将无氟防水整理液施加到涤棉抓毛卫衣上的步骤为：定型上料—焙烘；

定型上料：一浸一轧，待液率80％；

焙烘：焙烘温度170℃，焙烘时间3min；

对比例3：

对比例3提供的是一种普通无氟防水整理的方法，所采用的面料为实施例2所采用的面料，即：涤棉抓毛卫衣，成分75％棉25％聚酯纤维。

该方法包含以下步骤：

(1)配备定型整理液

定型整理液配方为：无氟防水剂100g/l，交联剂ff：30g/l，渗透剂wet：3g/l；

(2)将定型整理液施加到涤棉抓毛卫衣上

所述涤棉抓毛卫衣在整理前经过与实施例3中相同的预处理，即：煮练处理及染色处理；

将所述定型整理液施加到涤棉抓毛卫衣上的流程为：定型上料—焙烘；

定型上料、焙烘工序的工艺与实施例3中的相同；

拒水功能指标测试结果：

从上表结果可以看出：经过本申请提供的无氟防水整理液整理过涤棉抓毛卫衣的面料，20次洗后拒水性能从2级提高到4级，耐洗性得到了很大提升；

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。