CN101922118B - 一种环保型耐久拒水织物及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型耐久拒水织物及其加工方法，该拒水层中含有聚氨酯树状大分子结构单元、脂肪族石蜡结构单元中的至少一种。本发明织物不仅具有优异的拒水性还具有透气性、耐水洗性以及耐摩擦等性能，且不使用氟素拒水剂，不含PFOA、PFOS类边缘物质及其前驱体物质，无生物累积性、不会产生氟素类气体，属于一种高性能的绿色环保拒水织物。

Description

一种环保型耐久拒水织物及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种环保型耐久拒水织物，具体是指使用聚氨酯树状大分子拒水剂、脂肪族石蜡拒水剂中的一种或两种拒水树脂加工所得的拒水织物。

背景技术

随着社会的发展、人类的进步，人们对多功能纺织品的需求越来越大。其中具有拒水功能的产品越来越得到消费者的欢迎，尤其是高档服装、户外装、运动装，休闲装和医护人员用装等。

目前在纺织品拒水整理方面，一般制备拒水表面的方法有两种：一种是在固体表面修饰；另一种是在表面构建微结构。通常使用石蜡、吡啶季铵盐、羟甲基三聚氰胺衍生物、硬脂酸盐络合物、有机硅、有机氟类等拒水剂进行表面修饰。目前主要的是利用含氟化合物，由于其临界表面张力明显小于其它化合物，尤其以-CF3组成的单分子膜的表面张力仅为0.6×10-2N/m，具有极低表面能，可进行固体表面修饰使织物达到拒水、拒油、拒污的效果。但是，据研究表明当含氟化合物在生物、热、氧化、水解和光降解条件下，含氟化合物最终会降解成含全氟辛基的化合物，例如PFOA(全氟辛酸及盐类)、PFOS(全氟辛烷磺酸及盐类)类边缘物质及其前驱体物质可能会倾向于生物集聚于生物机体内，具有一定的生物毒性，在环境中很难被生物降解，对生态环境存在潜在威胁，参见美国专利5,688,884(Baker等人)。因此，对不含PFOA、PFOS类边缘物质及其前驱体物质、无生物累积性、不会产生氟素类气体的高性能的绿色环保拒水纺织品的需求十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异的拒水效果的环保型耐久拒水织物及其加工方法。

本发明的具体解决方案如下：

织物表面含有拒水层，可降低织物的表面能，使织物具有拒水性能。上述拒水层中含有聚氨酯树状大分子结构单元、脂肪族石蜡结构单元中的至少一种。上述结构单元除具有低表面能的拒水基团外，还具有能与纤维反应或与纤维有强烈吸附作用的基团，使拒水效果具有一定的耐久性。此外，该拒水层中还可含有三聚氰胺类、异氰酸酯类、亚胺类的结构单元中的一种或几种，可以进一步提高洗涤、摩擦耐久性。根据JIS L1092标准，该织物家庭洗涤后拒水度为3～5级。根据ISO12947-2法，该织物通过马丁代尔摩擦后拒水度为3～5级。

为了解决含氟化合物所带来的环境问题，本发明采用不含氟拒水树脂(聚氨酯树状大分子拒水剂、脂肪族石蜡拒水剂)对织物进行后整理加工，树脂液中不含PFOA、PFOS类边缘物质及其前驱体物质、无生物累积性、不会产生氟素类气体，所得的织物不仅具有优异的拒水效果，而且可以生物降解，无生物累积性，是一种高性能的绿色环保拒水织物。经过拒水树脂整理后织物的纤维间和纱线间仍保存着大量的孔隙，具有良好的透气和透湿性，此外，由于还使用三聚氰胺类、异氰酸酯类、亚胺类中的一种或几种架桥剂，从而提高了耐水洗以及耐摩擦等性能。

本发明的环保型耐久拒水织物的加工方法如下：

首先配制浸轧加工液，本发明的预处理及浸轧加工所使用的加工液组分以及重量份如下：

拒水树脂    2～8份

架桥剂      0.5～2份

催化剂      0～1份

水          89～97.5份

其中，拒水树脂是指聚氨酯树状大分子拒水树脂、脂肪族石蜡拒水树脂中的至少一种，架桥剂是指三聚氰胺类、异氰酸酯类、亚胺类中的一种或几种。催化剂是指有机胺盐系催化剂。

将织物浸入上述制得的浸轧加工液中，具体加工方法如下：

方法(1)：先进行预处理(浴中吸尽或浸轧加工I)后，再次进

行浸轧加工II，然后干燥、定型。

方法(2)：直接进行浸轧加工，然后干燥、定型。

其中上述所有的浸轧加工可以为二浸二轧，也可以为一浸一轧，带液率为30～90％；干燥温度为100～150℃，干燥时间为1～4min，定型温度为160～180℃，定型时间为0.5～3min。

本发明中所使用的织物不限任何材质。经过加工后所得织物是一种高性能的绿色环保拒水织物(不含PFOA、PFOS类边缘物质及其前驱体物质、无生物累积性、不会产生氟素类气体，可以生物降解，无生物累积性)，不仅具有优异的拒水效果，而且具有耐家庭洗涤以及耐摩擦性。

具体实施方式

以下实施例的测试方法和标准如下：

1.洗涤方法

本发明根据JISL0217 103法，使用全自动洗衣机或者双缸洗衣机，向洗缸内注入40±2℃的温水24L，转动洗缸的情况下，并将24g洗剂加入洗涤槽内，配成1g/l的洗涤液，待洗缸内出现泡沫的情况下，将800g洗涤布(加工样布+洗涤专用添付布)加到洗涤槽内(浴比1∶30)，然后进行所需要的洗涤回数。

1回：洗涤(5min)→漂洗(2min)→漂洗(2min)→脱水(0.5min)

2.拒水性测试方法

本发明采用JISL1092法(纤维制品的防水试验方法)进行拒水评价。

3.摩擦方法

本发明参考马丁代尔摩擦ISO12947-2法，将羊毛摩擦布改为砂纸。使用砂纸(砂纸粒度规格：P400～P1200)作为上摩擦面，加工布为下摩擦面。首先将

的砂纸放在摩擦头中间并加上标准海绵垫上，盖上垫板，拧上摩擦头。然后将摩擦头放在加工布上与盖子上的孔对齐，用固定轴将其与盖子固定，在上面加上一定的荷重(400g～533g)并用螺丝刀将荷重固定住，设定摩擦回数为10回，然后进行摩擦。

以下结合实施例1-8对本发明作进一步说明，

实施例1

首先，将PET100％织物进行浸轧加工(I)的预处理，然后再次进行浸轧加工(II)，最后干燥、定型，得产品。其表面有含聚氨酯树状大分子结构单元及三聚氰胺结构单元的拒水层。

上述浸轧加工(I)及浸轧加工(II)的加工液组分及其重量份如下：

聚氨酯树状大分子拒水树脂    4份

三聚氰胺架桥剂              1份

有机胺盐系催化剂            1份

水                          94份

所述浸轧加工(I)为二浸二轧，其干燥温度40℃、干燥时间2min；浸轧加工(II)为二浸二轧，其干燥温度130℃、干燥时间2min、定型温度170℃、定型时间0.75min。

实施例2

浸轧加工(II)的加工液组分及其重量份如下：

聚氨酯树状大分子拒水树脂      4份

脂肪族未封端异氰酸酯架桥剂    1份

水                            95份

其余同实施例1。所得产品表面有含聚氨酯树状大分子结构单元及异氰酸酯结构单元的拒水层。

实施例3

浸轧加工(II)的加工液组分及其重量份如下：

脂肪族石蜡拒水树脂    4份

封端异氰酸酯架桥剂    1份

水                    95份

其余同实施例1。所得产品表面有含脂肪族石蜡结构单元及异氰酸酯结构单元的拒水层。

实施例4

将PET％织物先进行浴中吸浸的预处理，然后取出织物脱水，再进行浸轧加工，最后干燥、定型。

所述浴中吸浸及浸轧加工的加工液组分及其重量份均如下：

脂肪族石蜡拒水树脂    4份

三聚氰胺架桥剂        1份

有机胺盐系催化剂      1份

水                    94份

所述浴中吸浸条件为80℃×30min，脱水时间为0.5min，浸轧加工为二浸二轧，其干燥温度130℃、干燥时间2min、定型温度170℃、定型时间0.75min，得产品。其表面有含脂肪族石蜡结构单元及三聚氰胺结构单元的拒水层。

实施例5

浸轧加工的加工液组分及其重量份如下：

聚氨酯树状大分子拒水树脂    4份

封端聚亚胺酯架桥剂          1份

水                          95份

其余同实施例4。所得产品表面有含聚氨酯树状大分子结构单元及亚胺结构单元的拒水层。

实施例6

将Ny100％织物直接进行浸轧加工，然后干燥、定型，得产品。其表面有含脂肪族石蜡结构单元及三聚氰胺结构单元的拒水层。

浸轧加工的加工液组分及其重量份如下：

脂肪族石蜡拒水树脂    4份

三聚氰胺架桥剂       1份

有机胺盐系催化剂     1份

水                   94份

所述浸轧加工条件为二浸二轧，其干燥温度130℃、干燥时间2min、定型温度170℃、定型时间0.75min。

实施例7

将Ny100％织物直接进行浸轧加工，然后干燥、定型，得产品。其表面有含脂肪族石蜡结构单元、聚氨酯树状大分子结构单元及三聚氰胺结构单元的拒水层。

浸轧加工的加工液组分及其重量份如下：

脂肪族石蜡拒水树脂              4份

聚氨酯树状大分子拒水拒水树脂    4份

三聚氰胺架桥剂      1份

有机胺盐系催化剂    1份

水                  90份

其余同实施例6。

实施例8

将Ny100％织物直接进行浸轧加工，然后干燥、定型，得产品。其表面有含脂肪族石蜡结构单元、三聚氰胺结构单元及异氰酸酯结构单元的拒水层。

浸轧加工的加工液组分及其重量份如下：

脂肪族石蜡拒水树脂            4份

三聚氰胺架桥剂                1份

脂肪族未封端异氰酸酯架桥剂    1份

有机胺盐系催化剂              1份

水                            93份

其余同实施例6。

以上实施例1-8洗涤耐久性以及马丁代尔摩擦后拒水性详细如下表：

Claims (3)

1.一种环保型耐久拒水织物的加工方法，其特征是：将织物浸入加工液中先进行预处理后，再进行浸轧加工Ⅱ，然后干燥、定型；所述预处理具体是指浸轧加工Ⅰ或浴中吸浸加工，所述预处理及浸轧加工Ⅱ过程中所使用的加工液组分及其重量份如下：

拒水树脂 　    2～8份

架桥剂　　   0.5～2份

催化剂　　     0～1份

水           89～97.5份

其中，拒水树脂是指聚氨酯树状大分子拒水树脂，架桥剂是指三聚氰胺类、异氰酸酯类、亚胺类中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的环保型耐久拒水织物的加工方法，其特征是：所述浸轧加工Ⅰ或浸轧加工Ⅱ为二浸二轧，其干燥温度100～150℃、干燥时间1～4min、定型温度160～180℃、定型时间0.5～3min。

3.根据权利要求1所述的环保型耐久拒水织物的加工方法，其特征是：所述催化剂为有机胺盐系催化剂。