CN101368339A - 硅脂涂覆织物的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明所揭示和描述了一种新的涂覆织物的生产方法，即利用不同的涂层配方生产出更优异的产品；所述的生产工序应用一个包括三部分的复合物的涂层混合物，且该涂层是在室温下混合而成的，且操作少于30分钟。该工序只需要一层来作为基础的织物，进而取代了传统的两层及其加工方法。本发明中的硅脂涂覆织物的生产相较于上述提及的传统的生产工序其温度更低，这种较低的温度环境可以使用更多的合成纤维织物做基础材料；而且，这种较低温度(因为其加工温度通常低于涂层织物材料100摄氏度)、较短时间的工序能在更少的时间内耗费更少的能量产出更多更优质的织物产品。

Description

硅脂涂覆织物的制作方法

技术领域

本发明涉及纺织制造业，尤其涉及一种注入硅树脂于纺织品而形成新织物的方法。

背景技术

用于户内外的工业织物已经生产了数十年，现有的许多织物具有弹性，疏水，防水，防紫外线，柔软，不褪色，防细菌等这些特性，还有许多其它特性因生产过程不同而不同，这个过程包括一系列连续的操作步骤，涂层和固化等。

美国专利4,478,895(Makami)是一个上述过程和产品的好例子。这个专利揭示了这样一种方法：在织物上涂上一层硅树脂弹性体，最后生产出有弹性且柔软的新织物产品。加工工序有两步：首先，用有附加的固化作用的硅树脂弹性体合成物涂在织物上，这层合成物使用铂催化剂或者是有机的过氧化氢固化的硅树脂弹性体合成物；然后第二步是这层弹性体上涂上硅树脂化合物。一旦涂上，硅树脂弹性体合成物层和硅树脂化合物层会同时热固化。

另外一个传统的多步骤的例子是美国专利4666765(Caldwell)，这也是一个传统的两步的方法，用硅树脂涂在编织物的底层。这个方法第一步是把一层液体的聚有机硅烷弹性体用在织物的底层以形成一个基础的涂层。这第一步的涂层在高温下固化。一旦固化后，第二步再用一层液体聚有机硅烷弹性体涂在固化的基层上以形成一个顶层。同时，这个顶层也必须在高温下固化以完成产品。

另外一个例子，美国专利号4,725,635(Okada)公开了一个用于生产合成纤维做的织物材料(比如聚酯纤维的填塞物)的基于硅树脂的纤维整理剂。专利指出这个药剂的使用使最后的产品很柔软光滑，即使加热时也不会变黄，也有好的抗干洗性。不过在这种方法里，这种纤维整理剂包括的三个部分需要在高温下混合并且在多步固化过程中固化。这种方法过程很长，需要在150摄氏度下固化6小时然后在200度下固化长达30分钟。这个第二步的高温当然杜绝了许多合成纤维用于基础的织物，因为相当一部分织物它们在不到200度的温度下就会融化。

美国专利号5,359,735(Stockwell)揭示了一个涂层织物表面的过程。这个过程包括准备一个涂层的混合物，由混合挑选好的溶剂和硅橡胶胶黏剂密封胶而成。然后把混合物喷到编织的织物上形成很薄的一层使得产生的层有孔隙符合编织物的缝隙，以提供一个半透膜。

然而这个领域传统工艺的另外一个例子是美国专利号5,863,625(Chiou).这个专利讲述了一个硅橡胶的涂层系统。不过，使用这种方法过程中，生产的最终产品是不透水的，或者当使用不透水织物时只适合安全气囊织物。

由以上可知，这种包括涂层和随后在高温条件下固化的多步过程在产生最终织物产品时其能源的消耗是相当大的，也耗费相当的劳力，而且由于能源和劳力是昂贵的，进而增加了产品的成本。而且高温严重限制了用于生产过程中的基础的纺织物的种类，因为大部分织物在高温下会熔化。而且，由于涂层和接着高温下的固化等这些连续的步骤，织物的生产率很缓慢，很麻烦。

综上所述，一个可以更快速，耗费更少的能量和使用较少劳力，在更大温度范围内允许使用的合成材料的温度下生产硅树脂弹性体涂层织物的生产方法的发明是十分需要的。所需要的这个方法应该是一个减少传统生产中高温固化的步骤取代为使用更低的温度和更简易工艺的涂层。这样才能更快的也能在更短的时间内处理更大块的织物，这样必将降低成本更适合大批量生产，进一步满足社会需求。

更进一步说，这种方法应该可以提供渗透性的或者不透性的织物以给生产者加工最终产品提供更多的选择。

发明内容

本发明所揭示和描述了一种新的生产方法，其可通过不同的生产工艺流程而达到上述所述的目的，即利用不同的涂层配方生产出比背景技术更优异的产品。所述的生产工序应用一个包括三部分的复合物的涂层混合物，且该涂层是在室温下混合而成的，且操作少于30分钟。该工序只需要一层涂层来作为基础的织物，进而取代了上面提到的传统的两层及其加工方法。本发明中的硅脂涂覆织物的生产相较于上述提及的传统的生产工序其温度更低，这种较低的温度环境可以使用更多的合成纤维织物做基础材料；而且，这种较低温度(因为其加工温度通常低于100摄氏度)、较短时间的工序能在更少的时间内耗费更少的能量产出更多更优质的织物产品。

于此运用上述的方法所形成的涂层混合物，在随后的工序中将其刮擦到基础织物上，混合物将渗入到基础织物纹理的微孔中。在此单向过程中，所产出的织物是一种既透气又防水的产品。当然，将若上述的结果产品反复的经过上述低温涂覆程序也可以被制成为不可渗透的织物产品。

由于背景技术不同，本发明中的织物生产过程在成卷卷起前不需要干燥，也不需要加热定型，甚至可以允许产品成一定规模的堆积，这些都是先前的传统的技术所无法实现的。

本发明所述方法揭示了一种运用纳米颗粒的低表面张力的织物纹理微孔填充方法，而不是提供一种大型的增强型填涂机将涂层填涂到织物的一面中。

运用上述的工序，一种新型的有机硅注入织物即硅脂涂覆织物由此而产生，其通过用混合有机硅树脂配料来填充织物构成线的细丝微孔空隙而实现。通过这种细丝微孔注入而得到的织物，不仅抗收缩而且耐污染、抗菌、抗高温，另外，这种织物还加强了颜色坚牢度，减少了摩擦，而且有效的增强了抗撕裂强度。

在实际运用过程中，本发明使用了一种特殊的溶解有机硅的混合溶剂，其表面张力和粘稠度可以调整.，因此在将使用该特殊溶剂的涂层混合物或者说是有机硅混合溶液使用到织物表面时，大多数的有机硅混合溶液会迅速的渗入到织物的细线或细丝的空隙里，而只一点仍留在织物的表面.

当大多数的有机硅混合溶液被吸收到织物的细线或细丝的空隙里，而只一点仍留在织物的表面时，完成上述动作被卷起的织物层与层之间才通常不会黏结.因此，运用本发明所叙述的方法和涂层混合物时，操作完成后被注入有机硅混合溶液的织物可以迅速被卷起并从涂层操作区域移走而且在卷起的过程中可以加以调整，这种可以迅速移走产品的方式充分的缩短了生产线的处理时间，也降低了加热需求，减少了能量消耗.

运用这种新的生产工序生产出来的新的织物可以高度的满足许多不同的应用和工程的设计的需求，下面是此种织物领域的最新添加的织物应用的部分清单，其包括:风衣、雨衣、泳衣、潜水衣、自行车罩衣、制服、安全衣、空气建筑物、地膜、便携式遮避衣、帐篷、降落伞、防水布和车用、太空飞船用、船用遮盖帆布材料等，为了改变织物必然的产生满足最大范围的应用，处理时间和加热需求在加工过程中可以根据材料的不同而做适当的调整.该过程同样会根据所需得到的最终产品而做调整，其随着织物的重量、产生织物的纺线的直径等的不同而对上述操作做相应的调整。

本发明的目的是为制造硅橡胶涂层织物提供一个低温方法。

本发明的目的是提供一个硅橡胶涂层织物，其中的有机硅脂涂层被吸收到织物的纤维上面形成新的梭织和针织织物。

本发明的进一步目标是提供这样一个方法，减少涂层固化和粘附织物表面所需的时间，从而可以更快的生产长织物产品。

上述方法的又一目的是提供一涂层体系，其中最小的涂层材料仍保留在织物表面，使织物可以被滚动和固化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。

图1为应用硅脂涂覆在织物外层并且除去剩余的浸入到织物外层的硅脂的过程示意图。

图2为了热空气烘干成品涂层，并同时推动滚子卷起织物作固化储存的过程示意图。

图3为本发明生产步骤的方块图。

具体实施方式

如图1-3所描绘的方法，本发明中的涂层织物材料10，其中，类似的部分通过一个或更多的图形所反映的相关数字来辨别。本发明的方法给涂层织物材料10提供了一个非常关键的改进即：其中涂层12是附着在织物衬底14上面。

从本发明中的方法中得到的涂层织物材料10运用了纺织织物的梭织和平织或其他方法以形成平面的编织材料织物衬底14，此衬底14的编制材料可以是一种或一组纤维或者是几组或几种纤维的混合物质，如可以包含：涤纶，腈纶，锦纶，尼龙，和棉纤维等。

织物衬底14是通过织布，针织或非纤维编织比如纺粘接形成的。当然，从纱线到形成织物衬底14的任何模式，凡是在技术实现上与本发明的技术相关的，都是在本发明的预期保护范围之内的。

本发明中所批露的对形成织物衬底14所使用的方法，大大改善了硅橡胶的灌输过程。这种方法把大部分的涂层12灌输到纱线形成织物衬底14上，如图1所示，其中所描述的是被灌输的涂层13。性能优良的制成品大大超越了只由附着在涂层12上的外部纱线形成的传统的涂层织物。

利用本发明中的硅胶材料的涂层12给由此产生的硅脂涂覆织物17增加了若干优良性能，如抗缩水和耐污染性，增加色牢度，抗菌性，减少摩擦，耐高温，并大大提高撕裂实力。把涂层12或所述的混合物注入纱线形成的衬底14，有一个首选的方法，步骤如下：

(A)自配药师，以有机硅树脂为基础的复合物，包括纳米颗粒和溶剂如甲基硅油、水气固化的端羟基有机硅氧烷等，从而形成一具有低表面张力的复合材料涂层12，其利用毛细作用进入到纤维内形成于衬底14上或内。

(B)在衬底14上面沉积的有机硅树脂上面放置一个刮板20，用小刀或滚子横跨涂层12在衬底14表面所形成的薄层。

(C)让涂层12渗入和填补以纤维为基础形成的织物衬底14所形成的空缺。

(D)注意附着到织物衬底14上的涂层12的厚度，以便使绝大多数的涂层12浸入到纤维形成织物衬底14，而不会保留在织物衬底14的表面，使生产出的织物在滚动卷起时层与层之间不会粘连在一起，此处的操作过程主要包括：

(i)运用鼓风机26直接在被注入硅脂涂覆涂层的织物17上加热，使温度从20度变化到180度，提供一种从被注入硅脂涂覆涂层的织物17上消除过剩溶剂如乙基苯基乙酸酯的方法，一个周期不超过30分钟。

(ii)滚子28在被注入硅脂涂覆涂层的织物17上滚动，在滚动时并对硅脂涂覆涂层的织物17进行烘烤。

(iii)在室温下，消除被滚动的被注入硅脂涂覆涂层的织物17，一个周期为1到30天。

一旦涂层和被注入硅脂涂覆涂层的织物17经过卷筒机28滚动，被注入硅脂涂覆涂层的织物17就已经可以被航运，处理或者切割和缝纫，当被运输或储存后，其固化过程也就终止了。

上述过程制造的被注入硅脂涂覆涂层的织物17的产品具有渗透性和透气性的，这为空气仍然能通过完成的硅脂涂覆涂层的织物17提供了一种方法。这种透气面料可以应用于各种工业中，如服装，纺织产品，防水布。

当然本发明方法的另一种模式是可以选择重复上面表述的过程(a)到(d)，由于更多的涂层12粘附在衬底14上面，由此产生的被注入硅脂涂覆涂层的织物17会变得具有非透气性，因此过程中可能添加这些步骤，以生产一些非透气性产品，如雨衣和安全气囊等。

最后，重复运用制造非透气性产品的过程的一些步骤，当然本发明被注入硅脂涂覆涂层的织物17的透气性是通过改变涂层12混合物为基础的有机硅的配方的一些步骤来调整的。这种调整是通过调整有机硅固体的颗粒大小和如苯，醋酸乙酯等溶剂的浓度来改变其组成成分。在涂层12上的粒子的混合物的重量从40％变化到80％。乙基苯基乙酸的数量按重量计算从20％变化至60％等。

总之，本发明所述方法揭示了一种运用纳米颗粒的低表面张力的织物纹理微孔填充方法，而不是提供一种大型的增强型填涂机将涂层填涂到织物的一面中。

运用上述的工序，一种新型的有机硅注入织物即硅脂涂覆织物由此而产生，其通过用混合硅有机树脂配料来填充织物构成线的细丝微孔空隙而实现。通过这种细丝微孔注入而得到的织物，不仅抗收缩而且耐污染、抗菌、抗高温，另外，这种织物还加强了颜色坚牢度，减少了摩擦，而且有效的增强了抗撕裂强度。

在实际运用过程中，本发明使用了一种特殊的混合溶解有机硅的溶剂，其表面张力和粘稠度可以调整.，因此在将使用该特殊溶剂的涂层混合物或者说是有机硅混合溶液使用到织物表面时，大多数的有机硅混合溶液会迅速的渗入到织物的细线或细丝的空隙里，而只一点仍留在织物的表面.

当大多数的有机硅混合溶液被吸收到织物的细线或细丝的空隙里，而只一点仍留在织物的表面时，完成上述动作被卷起的织物层与层之间才通常不会黏结.因此，运用本发明所叙述的方法和涂层混合物时，操作完成后被注入有机硅混合溶液的织物可以迅速被卷起并从涂层操作区域移走而且在卷起的过程中可以加以调整，这种可以迅速移走产品的方式充分的缩短了生产线的处理时间，也降低了加热需求，减少了能量消耗.

运用这种新的生产工序生产出来的新的织物可以高度的满足许多不同的应用和工程的设计的需求，下面是此种织物领域的最新添加的织物应用的部分清单，其包括:风衣、雨衣、泳衣、潜水衣、自行车罩衣、制服、安全衣、空气建筑物、地膜、便携式遮避衣、帐篷、降落伞、防水布和车用、太空飞船用、船用遮盖帆布材料等，为了改变织物必然的产生满足最大范围的应用，处理时间和加热需求在加工过程中可以根据材料的不同而做适当的调整.该过程同样会根据所需得到的最终产品而做调整，其随着织物的重量、产生织物的纺线的直径等的不同而对上述操作做相应的调整。

本发明的目的是为制造硅橡胶涂层织物提供一个低温方法；是提供一个硅橡胶涂层织物，其中的涂层被吸收到织物的纤维上面形成新的梭织和针织织物

本发明的进一步目标是提供这样一个方法，减少涂层固化和粘附织物表面所需的时间，从而可以更快的生产长织物产品。

上述方法的又一目的是提供一涂层体系，其中最小的涂层材料仍保留在织物表面，使织物可以被滚动和固化。

Claims (8)

1.一种给由纤维和两个表面构成的织物涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)利用基于硅树脂的包含混合了溶剂的纳米大小的粒子的化合物，来产生一个含有毛细管作用的低表面张力的复合物。

(b)在上述的复合物以层的方式应用到所述的织物的表面；

(c)让上述的复合物渗入到组成织物的纤维里的空间；

(d)在室温下固化上述的织物1到30天。

2.如权利要求1所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(e)在卷起织物成卷时可以同时进行加工固化过程。

3.如权利要求1所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(f)控制复合物应用到织物表面的层的厚度来作为把复合物注入到形成织物的纤维里的空间的方法来阻止当卷起织物时其粘在一起，所述的上述的控制包括如下的步骤：

(g)在20到180摄氏度的温度下吹热风到所述织物上来提供一种在不超过30分钟的时间内来去除溶剂方法。

4.如权利要求1所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(j)通过重复(a)到(d)的步骤使得织物有非渗透性。

5.如权利要求2所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(j)通过重复(a)到(d)步使得织物有非渗透性。

6.如权利要求1所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(j)通过一个或者一个组合：改变纳米级的粒子的大小改变混合粒子的溶剂的浓度，来改变基于硅树脂的化合物的规则。

7.如权利要求2所述的织物涂层的方法，其特征在于还包括如下步骤：

(j)通过一个或者一个组合：改变纳米级的粒子的大小改变混合粒子的溶剂的浓度，来改变基于硅树脂的化合物的规则。

8.如权利要求1、6、7所述的织物涂层的方法，其特征在于：所述溶剂可为乙基苯基醋酸。

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