一种耐久防水、防油、防污、防水透湿面料加工处理方法与流程

文档序号:17739465发布日期:2019-05-22 03:37阅读:570来源:国知局

本发明涉及纺织面料后整理领域,具体涉及一种涤纶或锦纶防水、防油、防污、防水透湿面料加工处理方法,使面料同时具备防水、防油、防污、防水透湿性能。处理后面料具有牢度好,耐洗性优异,性能持久特点,且工艺简单,易于规模化生产操作。



背景技术:

随着社会的发展和时代的进步,功能性面料被越来越多的应用于人们的日常着装需要。面料经过防水、防油、防污整理后,水、油(包括机油和食物油等)、污渍(酱油、汤汁、果酱、牛奶、咖啡等)不易浸润面料内部,使服装面料长期保持清洁、干净,减少洗涤次数,比较耐用易打理,因此得到大家的广泛认可。

面料防水性是织物经过拒水整理后改变纤维表面性能,使纤维表面的亲水性变为疏水性,水滴在织物表面上滚动而不润湿,防止水滴从织物外部进入内部,保持面料内部的干爽性。

面料防油性是通过化学整理方法来改变纤维的表面性能。使纤维的表面具有低能表面,能对表面张力较小的油脂具有不润湿的特性,使面料具有不易被油性污垢沾污和润湿。

面料防污性是通过改变面料组织和纤维的表面状态来减少污垢积聚的效果。防污整理剂在面料表面形成分子屏障,阻止水和各种油污、污物的润湿,即使有水或油污在织物表面滞留,也是呈液态,很容易去除。

防水透湿面料是指水在一定压力下水不浸入面料,而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过面料传导到体外,从而避免汗液积聚冷凝在体表与面料之间,以保持服装的干爽和舒适性。防水透湿面料可通过涂层及复合方法制得。

防水透湿面料是一种性能优异且目前应用较为广泛的服装面料。产品主要应用于军队、消防、户外运动、医疗及特种行业,以及高性能雨衣、防寒服、滑雪服、登山服、医疗防护服等服装。

为提高面料的保洁及耐用性能,减少洗涤次数,便于服装的日常打理需要,防水透湿面料添加防水、防油、防污性能可进一步提升面料的综合服用性能。

面料经过防水、防油、防污整理剂浸轧处理,利用了含氟化合物技术,在每个纤维周围形成分子屏障.降低了纤维的临界表面张力,使其能有效抵御水性及油性液体污渍,保持面料长期干爽、洁净。但同时由于其较强疏水、疏油性能,也使涂层材料很难浸润到纤维内部而与其产生较好的结合牢度,有些面料涂层后初始牢度还可以,但经过洗涤后,往往出现胶膜起皱、起泡、剥离等问题,抗渗水性能下降较大,耐洗、耐久性能不好,严重影响产品的服用性能。

cn106320024a公开了《一种防水防油防污面料的后整理工艺》,其采用热压和覆膜方法实现面料的防水、防油、防污性能,但不具有防水透湿功能。

cn205736294u公开了《防水防油防污面料》,其通过不同纤维成份织造工艺依次设置憎油层、疏水层、基层、疏水层、憎油层实现面料防水、防油、防污效果,但其亦不具有防水透湿功能。

cn106544885a公开了《一种高防水高透湿的面料涂层及其工艺》,其通过涂层方法实现面料的防水透湿功能和阻燃性能,但其不具备防水、防油、防污性能,也没有提及耐洗性能。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种涤纶或锦纶耐久防水、防油、防污、防水透湿面料加工处理方法,以使面料同时具备防水、防油、防污、防水透湿性能,且处理后面料具有结合牢度好,耐洗性优异,性能持久,易于规模化生产操作。

本发明首先是在涤纶或锦纶面料上经防水、防油、防污整理液浸轧整理,经过170-180℃焙烘后获得良好的防水、防油、防污性能;然后将防水、防油、防污整理后的面料的反面进行磨毛处理,获得细、密、短绒,提升面料磨毛表面润湿性能,然后在磨毛面进行防水透湿涂层整理,使面料同时获得持久的防水、防油、防污和防水透湿性能,经过多次洗涤后仍可保持较好的防水、防油、防污性能和较高的防水透湿性能。

本发明耐久防水、防油、防污、防水透湿面料防加工处理方法:

(1)面料:涤纶、锦纶梭织面料;

(2)防水、防油、防污面料整理:采用耐久型氟系防水、防油、防污剂对面料浸轧整理,获得防水、防油、防污面料,即

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型氟系防水防油防污整理剂50-80g/l、水性封端异氰酸酯交联剂10-20g/l的水溶液,用冰醋酸或柠檬酸调整ph值为4-6;

所述的耐久型氟系防水防油防污整理剂,可选耐久型c8氟系防水防油防污整理剂,或耐久型c6氟系防水防油防污整理剂;

(2-2)面料浸轧整理:面料在上述(2-1)配制的整理液中浸轧整理,整理液充分渗透,轧余率40-65%,120~140℃烘干,170~180℃焙烘50~60秒,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水、防油、防污整理后面料的反面进行磨毛处理,使面料该面获得细、密、短绒;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度100~120℃,压力9~11mpa,面料车速20~30m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1-1.5

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:1-2

酸类交联促进剂:1-1.5

稀释剂:适量

将上述物料进行混合搅拌均匀,通过稀释剂调整粘度在18000~22000mpa.s,得涂层底胶a;

所述稀释剂:可选丁酮、甲苯、二甲基甲酰胺其中一种或两种或两种以上混合使用;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

稀释剂:适量

用稀释剂调整大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂粘度在6000-7000mpa.s,得涂层面胶b;

所述稀释剂:可选丁酮、甲苯、二甲基甲酰胺其中一种或两种或两种以上混合使用;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘60~90s,干增重25~35g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘40~60s,干增重8~12g/m2,得产品。

本发明在氟系防水防油防污整理剂液中复配水性封端异氰酸酯交联剂,利用封端异氢酸酯交联剂中含有的的-nco基团即可与氟系防水剂(氟碳树脂)中的羟基反应形成交联,同时-nco基团又可与涤纶、锦纶面料中的活泼氢反应进一步促进防水防油防污整理剂与面料的结合牢度,提升整理后面料耐洗性能,多次水洗后仍可保持沾水等级、拒油性、耐沾污性3级以上防护效果,使面料获得持久超强的防水、防油、防污性能。

本发明采用磨毛工艺对超强防水、防油、防污面料进行处理,再进行防水透湿涂层加工处理方法,获得持久的防水、防油、防污及防水透湿面料,其原理是:超强防水、防油、防污面料具有很高的疏水、疏油性,涂层材料涂覆后很难渗透到纤维内部,不能达到与面料良好的结合牢度,为解决这一问题,本发明首先通过对超强防水、防油、防污面料后面进行磨毛整理,破坏面料表面防水防油剂成膜连续性,削弱面料后面表面的防水、防油效果,提高表面能,使面料表面从不润湿到易润湿,使之后进行的防水透湿涂层整理中涂层胶容易辅展并渗透到纤维内部,促进涂层胶与面料的良好的结合牢度,以保证涂层面料使用过程中经过多次洗涤胶膜不脱皮、不起泡、不破裂,保证涂层膜的完好,确保超强防水、防油、防污面料涂层胶膜具有持久的抗渗水性能。

不同强度防水防油防污面料与液体形成不同的接触角,当接触角越大,说明疏水、疏油性越强,液体涂层材料越不易浸润到纤维内部,达到良好的结合;接触角越小,疏水、疏油性越弱,如此液体涂层材料越容易渗透到纤维内部与纤维结合,获得更好结合牢度。

本发明对超强防水、防油、防污面料通过磨毛整理提升了面料表面的润湿程度,加大了涂层材料与面料的接触面积,从而使涂层材料涂覆后能够充分渗透到纤维内部从而达到良好的结合牢度,保证涂层后面料具有良好的耐洗性能。

本发明通过对面料磨毛面进行轧光处理,使布面获得平滑致密效果,以利于下步涂胶膜连续性和柔软的手感,提高静水压指标,保证涂层后面料的抗渗水性能。

本发明选择三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂配制的涂层胶对面料进行涂覆,即保证整理后的面料具有极好的抗渗水性和良好的透湿性能,又要保证涂层胶与防水防油防污面料具有很好的结合牢度。

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂(hd-300)与聚醚型聚氨酯中的氨基、羧基发生反应、扩链,生成具有较强粘结力的交联网状结构聚合物,经干燥、热处理后可以有效提高树脂的强度与耐摩擦度,同时,涂层底胶配方中的异氰酸酯交联剂含有的-nco基团又可与涤纶、锦纶面料中的活泼氢反应,进一步确保涂层胶与织物的结合牢度,保证涂层整理后面料具有较高的耐洗性能要求,使面料获得持久的防水透湿性能。

具体实施方式

实施例1

(1)面料:75d×75d/156×102,克重90g/m2涤纶春亚纺。

(2)防水、防油、防污面料整理:

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型c8氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型c8氟系防水防油防污整理剂55g/l、水性封端异氰酸酯交联剂11g/l的水溶液,用冰醋酸调整ph值为4;

(2-2)面料进行浸轧整理:面料在(2-1)配制的整理液中浸轧整理,轧余率57%,120-140℃烘干,180℃焙烘50s,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水防油防污整理后面料的反面在磨毛机上进行磨毛处理,采用320号砂皮,砂磨辊转速2200r/min,面料车速28m/min,获得细、密、短绒磨毛面料;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度110℃,压力9mpa,面料车速25m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:1.5

酸类交联促进剂:1.2

甲苯:15

丁酮:5

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层底胶a,粘度为19300mpa.s;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

甲苯:20

二甲基甲酰胺:10

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层面胶b,粘度为6600mpa.s;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘60s,干增重27g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘50s,干增重9g/m2,得产品。

实施例2

(1)面料:160d×160d/100×66克重130g/m2锦纶塔丝隆;

(2)防水、防油、防污面料整理:

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型c8氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型c8氟系防水防油防污整理剂50g/l、水性封端异氰酸酯交联剂10g/l的水溶液,用冰醋酸调整ph值为5;

(2-2)面料进行浸轧整理:面料在(2-1)配制的整理液中浸轧整理,轧余率65%,120-140℃烘干,170℃焙烘60s,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水防油防污整理后面料的反面在磨毛机上进行磨毛处理,采用320号砂皮,砂磨辊转速2000r/min,面料车速25m/min,获得细、密、短绒磨毛面料;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度120℃,压力11mpa,面料车速20m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1.5

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:2

酸类交联促进剂:1.5

甲苯:5

丁酮:5

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层底胶a,粘度为22000mpa.s;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

甲苯:15

二甲基甲酰胺:10

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层面胶b,粘度为7000mpa.s;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘90s,干增重35g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘60s,干增重12g/m2,得产品。

实施例3

(1)面料:40d×40d/202×148克重80g/m2锦纶斜纹面料。

(2)防水、防油、防污面料整理:

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型c8氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型c8氟系防水防油防污整理剂60g/l、水性封端异氰酸酯交联剂12g/l的水溶液,用冰醋酸调整ph值为5;

(2-2)面料进行浸轧整理:面料在(2-1)配制的整理液中浸轧整理,轧余率40%,120-140℃烘干,170℃焙烘50s,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水防油防污整理后面料的反面在磨毛机上进行磨毛处理,采用360号砂皮,砂磨辊转速2500r/min,面料车速30m/min,获得细、密、短绒磨毛面料;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度100℃,压力9mpa,面料车速30m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:1.2

酸类交联促进剂:1

甲苯:15

丁酮:8

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层底胶a,粘度为18000mpa.s;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

甲苯:25

二甲基甲酰胺:10

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层面胶b,粘度为6000mpa.s;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘60s,干增重25g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘40s,干增重8g/m2,得产品。

实施例4

(1)面料:75d×75d240t克重82g/m2涤纶春亚纺;

(2)防水、防油、防污面料整理:

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型c6氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型c6氟系防水防油防污整理剂60g/l、水性封端异氰酸酯交联剂12g/l的水溶液,用冰醋酸调整ph值为6;

(2-2)面料进行浸轧整理:面料在(2-1)配制的整理液中浸轧整理,轧余率60%,120-140℃烘干,180℃焙烘50s,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水防油防污整理后面料的反面在磨毛机上进行磨毛处理,采用320号砂皮,砂磨辊转速2200r/min,面料车速28m/min,获得细密短绒磨毛面料;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度100℃,压力10mpa,面料车速25m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1.2

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:1

酸类交联促进剂:1.2

甲苯:10

丁酮:10

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层底胶a,粘度为20800mpa.s;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

甲苯:20

二甲基甲酰胺:12

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层面胶b,粘度为6200mpa.s;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘80s,干增重28g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘45s,干增重9g/m2,得产品。

实施例5

(1)面料:75d×150d240t克重122g/m2涤纶斜纹桃皮绒;

(2)防水、防油、防污面料整理:

(2-1)防水、防油、防污整理剂配制:将耐久型c6氟系防水防油防污整理剂、水性封端异氰酸酯交联剂与水配制成耐久型c6氟系防水防油防污整理剂80g/l、水性封端异氰酸酯交联剂20g/l的水溶液,用柠檬酸调整ph值为5;

(2-2)面料进行浸轧整理:面料在(2-1)配制的整理液中浸轧整理,轧余率50%,120-140℃烘干,180℃焙烘50s,得防水、防油、防污面料;

(3)磨毛处理:对步骤(2)防水防油防污整理后面料的反面在磨毛机上进行磨毛处理,采用320号砂皮,砂磨辊转速2000r/min,面料车速25m/min,获得细密短绒磨毛面料;

(4)轧光处理:对步骤(3)得到的面料磨毛面进行轧光处理,轧光温度110℃,压力10mpa,面料车速22m/mim;

(5)防水透湿涂层处理:

(5-1)底胶制备:

原料按重量份配比

三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

异氰酸酯交联剂:1.5

氮丙啶改性异氰酸酯交联剂:1.5

酸类交联促进剂:1.3

甲苯:10

丁酮:5

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层底胶a,粘度为21300mpa.s;

(5-2)面胶制备

原料按重量份配比

大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂:100

甲苯:15

二甲基甲酰胺:15

将上述物料进行混合,搅拌均匀,得涂层面胶b,粘度为6550mpa.s;

(5-3)涂层处理:

用浮刀式涂层机对上述步骤(4)得到的面料轧光面进行涂层;

先进行底胶a涂层,烘箱温度100℃~130℃,焙烘90s,干增重30g/m2

然后在底胶a涂层面上进行面胶b涂层,烘箱温度140℃~165℃,焙烘50s,干增重10g/m2,得产品。

上述实施例中:

所述耐久型c8氟系防水防油防污整理剂,为拓纳化学上海公司产品,牌号fd-8;

所述耐久型c6氟系防水防油防污整理剂,为拓纳化学上海公司产品,牌号clean;

所述水性封端异氰酸酯交联剂,为拓纳化学上海公司产品,牌号fbi。

所述三官能聚醚型防水透湿聚氨酯树脂,为辽宁恒星精细化工有限公司产品,牌号fs-5800;

所述大分子量聚醚型防水透湿聚氨酯树脂,为辽宁恒星精细化工有限公司产品,牌号fs-5811;

所述异氰酸酯交联剂,为辽宁恒星精细化工有限公司产品,牌号df-897;

所述酸类交联促进剂,为辽宁恒星精细化工有限公司产品,牌号df-899;

所述氮丙啶改性异氰酸酯交联剂,为江苏康乐佳材料有限公司产品,牌号hd-300;

所述冰醋酸、柠檬酸为市售产品;

所述丁酮、甲苯、二甲基甲酰胺为市售工业级溶剂。

对比例1

如同实施例1处理方法,但不做磨毛处理。

对比例2

如同实施例2处理方法,但不做磨毛处理。

对比例3

如同实施例3处理方法,但不做磨毛处理。

对比例4

市售75d260t涤纶春亚纺(涤纶)防水、防油、防污、防水透湿涂层面料。

对比例5

市售70d*160d196t塔丝隆(锦纶)防水、防油、防污、防水透湿涂层面料。

上述实施例1-5产品和对比例1-5产品的性能检测结果如下表。

表1-1

表1-2

透湿率:按gb/t12704.2-2009检测;

静水压:按gb/t4744-2013检测;

沾水等级:按gb/t4745-2012检测;

拒油性:按gb/t19977-2014检测;

耐沾污:按gb/t30159-2013检测;

水洗方法:按gb/t8629-2017洗涤程序4n,干燥程序为a悬挂晾干;

洗后外观:采用目测法。

从表1测试数据可以看出:

实施例1-5产品面料防水、防油、防污指标初始及水洗5次、10次后均大于3级,因此具有效好的持久防水、防油、防污性能。

初始静水压均在100kpa以上,5次水洗后静水压仍保持80kpa以上,10次水洗后还可达到60kpa以上,多次水洗后静水压指标下降较小,仍可防大雨和暴雨,抗渗水性能优异,也就是说防水防雨性能持久,满足产品多次洗涤后抗渗水防护性能要求。

透湿量指标洗前及多次洗后均可达到6000g/(m2·d)以上,透湿量较高,在满足高防水前提下能够使人体汗液及时排出,保持内环境干爽舒适,防水透湿功能持久显著。

而对比例1-5防水、防油、防污指标初始还可以,部分洗后略低于3级,主要问题水洗后多数出现涂层胶面与布面分层、起泡现象,且静水压指标下降较大,5次水洗后静水压10kpa以上,10次水洗后仅有4-8kpa,抗渗水性能明显降低,防水性能下降较大,无法满足持久的防雨性能要求,也就是防水、防油、防污、防水透湿性能无法同时满足持久的防护性能。

综上所述经本发明加工处理方法得到的面料,在满足面料具有持久的防水、防油、防污性能的同时,提高了防水透湿涂层胶与面料的结合牢度,提升了面料水洗后的静水压指标,保证了防水透湿功能的持久性,使面料防水、防油、防污、防水透湿综合性能优异且持久。

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