CN102171392A - 使纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使基于亲水性材料的纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法，所述方法包括下列步骤，所述步骤在于：制备至少一种包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团的疏水性材料的配制剂；用所述配制剂在纺织品底物的表面上形成不连续层；在所述不连续层上施加电离辐射，以保证通过反应性基团的反应把疏水性材料接枝在底物的表面上。

Description

使纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法
技术领域
本发明涉及使基于亲水性材料的纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法，以及通过实施这样的方法而官能化的纺织品底物。
特别地，根据本发明的纺织品底物使得能够制造旨在与皮肤接触而穿戴的衣服，例如内衣、Polo衫、T-恤衫、衬衫…。
背景技术
事实上，尤其是在使用基于亲水性材料的纺织品底物时，在与皮肤接触时会积存汗水，这会使人觉得很不舒服。这就是为什么尤其在这些应用中寻求湿度传递性能的原因，以便于向衣服的外面排汗。
根据本发明的纺织品底物因而特别适用于制造运动服类型的衣服，对于这类衣服来说，使用者在其体育活动所导致的负荷的过程中出汗越多，所存在的湿接触也越多。
为了赋予纺织品底物以湿度传递性能，尤其是从文献US-2007/0151039已知一种利用在底物的表面上分别沉积的亲水层和疏水层的方法。
不过，根据此文献沉积的层是连续的，这与纺织品底物的柔软性和透气性(respirabilité)相矛盾。因此，用这样的纺织品底物制造的衣服的舒适性，特别是热舒适性，并不令人满意，特别是穿戴着所产生的热量不能有效地向外部传递。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种官能化纺织品底物的方法来改善现有技术，其中湿度传递性能与良好的透气性相结合，以利于把利用所述底物制造的衣服的使用者所产生的汗水和热量向外部传递。因而，湿度传递被合理地用来促进热量的消除。
为此，并且根据第一方面，本发明提出一种使基于亲水性材料的纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法，所述方法包括下列步骤，所述步骤在于：
●制备至少一种包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团的疏水性材料的配制剂；
●用所述配制剂在纺织品底物的表面上形成不连续层；
●在所述不连续层上施加电离辐射，以保证通过反应性基团的反应把疏水性材料接枝在底物的表面上。
根据第二方面，本发明提出通过实施这种方法官能化的纺织品底物，所述底物基于亲水性材料并且其内表面接枝有疏水性材料的不连续层，所述不连续层部分地浸入(imprégnée)在所述表面中以建立亲水性-疏水性梯度，以赋予所述底物以在其厚度上的湿度传递性能。
具体实施方式
在下面对不同特定实施方式的描述中将会看到本发明的其它性能和优点。
下面描述使基于亲水性材料的纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法。特别地，形成纺织品底物的材料可以选自纤维素衍生物，尤其是棉和/或粘胶，或者主要由较少量混有合成纤维的纤维素衍生物构成的聚棉(polycotons)。
该纺织品底物可以采取适合于制造衣服的任何形式，尤其是由针织、编织或非织造的片(nappe)形成。而且，该纺织品底物可以在其官能化之前经受特定的处理，特别是用以改善其内聚力和/或其可润湿性。
该纺织品底物更特别地用来制造打算与皮肤接触而穿戴的衣服，特别是运动服类型的衣服。特别地，衣服整体可以利用至少一种根据本发明的官能化纺织品底物制造，或者官能化底物的使用限于衣服中更特别地要求湿度传递性能的区域。
该官能化方法规定制备至少一种疏水性材料的配制剂，也就是说，该疏水性材料至少具有比形成纺织品底物的材料要低的亲水性性能。而且，该疏水性材料包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团。尤其是，这类基团可包含不饱和键，其在电离辐射的作用下形成反应性自由基。例如，在电离辐射下为反应性的基团可选自乙烯基、胺、环氧、丙烯酸酯、羟基、苯基、醚、酯、羧基基团。
根据一种实施方案，该配制剂包含聚二甲基硅氧烷PDMS链，特别是不同长度的PDMS链。这是因为，这些链使得能够在交联之后形成基于弹性体有机硅的材料，除了其疏水性能之外其还自然是柔软、挠性、与皮肤相容和低变应原性的。
尤其是，该PDMS链沿着所述链可具有在电离辐射下为反应性的官能团。因而，通过施加这种辐射，则有可能使所述链彼此之间交联和/或与另外的反应性材料交联，所述另外的反应性材料例如是二或三官能试剂或者也具有在电离辐射下为反应性的官能团的纺织品底物。
根据一种实施方案，该配制剂包括含PDMS链的油或油的混合物。特别地，该配制剂可包含混合物，所述混合物为至少一种包含官能化的PDMS链的油和/或一种或多种包含非官能化的PDMS链的油的混合物。
该官能化方法规定利用所述配制剂在纺织品底物的表面上形成不连续层。为此，可以在纺织品底物的表面上沉积尤其是点的离散图案(motifs)的网络，这尤其通过丝网印刷、蚀刻、喷雾、喷墨、平版印刷、转印来进行。
作为变化形式，该不连续层可以如下形成：在纺织品底物的表面上沉积该配制剂的连续层，然后处理所述层以使其不连续。尤其是，该连续层可以通过转印沉积，然后机械拉伸以通过使所述连续层断裂而使其不连续。而且可以向该层的配制剂中添加能够促进在所述层中产生多孔性和/或不连续性的添加剂。
该配制剂可以被安排用来促进纺织品底物的表面被所形成的不连续层的浸入，尤其是通过包含润湿剂来进行。而且，该配制剂可以包含其它添加剂如流变剂或触变剂，但也可以包含树脂、胶、粘合促进剂或包含SiH基团的反应性化合物。
该配制剂可以通过使用至少一种纯的、乳液或分散体形式的油来制备。配制剂的典型实例可包含以下混合物：
●5-50％的非官能化的PDMS油；
●5-50％的用乙烯基基团官能化的PDMS油；
●5-50％的用丙烯酸酯基团官能化的PDMS油；
●2-20％的交联性(pontage)树脂；
●0.3％-3％的粘合促进剂。
该配制剂的另外实例是如下这种类型的混合物，其在35和85％之间的水性部分中乳化。两部分可使用表面活性剂和乳化剂(在0.5-5％之间)结合。流变性可借助于触变剂来调整，所述触变剂可以是聚氨酯类型的触变剂(在0.2和2％之间)，并且在底物上的润湿性通过添加润湿剂(在0.3和3％之间)来调整。
该官能化方法规定对该不连续层施加电离辐射，以保证通过反应性基团的反应使疏水性材料接枝在底物的表面上。根据一种实施方案，该电离辐射是通过电子加速器产生的电子轰击，其在利用PDMS链时在功率和持续时间方面进行调节以使得所述链发生交联和接枝。
该方法还可规定形成的和/或接枝的不连续层的热处理步骤，例如借助于红外线灯来进行，以保证纺织品底物的干燥。该热处理还可以使得能够保证该配制剂在纺织品底物上的热固定。
最后，该纺织品底物可被洗涤，然后进行干燥或者进行其以后应用所需的其它处理。
根据一种实施方案，该配制剂还包含微囊，所述微囊在包囊(enveloppe)中包含活性成分，所述包囊基于包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团的材料。因而，当施加电离辐射时，所述微囊被接枝在底物的表面上，以便能够将湿度传递性能与该活性成分的性能结合起来。根据一种实施方案，该不连续层可以是多孔泡沫的形式，所述微囊可被整合到所述孔中。
特别地，该活性物质可以能够为纺织品底物提供热调节性能，特别是通过整合相变材料来进行，所述相变材料的熔点为15℃-38℃，优选22℃-35℃，以保证在人体温度附近的热调节。
在其它应用中，该活性物质可以具有其它性能，例如卫生或舒适性方面的性能。在一些实施方式中，该活性物质可以包括尤其用来改善呼吸的精油，香料，特别用来防蚊的驱虫剂，导电或防静电填料，抑菌剂如银盐，除臭剂。
根据一种实施方案，该配制剂还可以包含至少一种具有至少一种在电离辐射下为反应性的基团的交联剂(agent de pontage)。特别地，可以使用双或三反应性的交联剂，尤其选自丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯(AGLY，MAGLY)，聚乙二醇200，400，600二丙烯酸酯(PEG200 DA，PEG400 DA，PEG600 DA)，二丙烯酸二丙二醇酯(DPGA)，磺丙基甲基丙烯酸钾(SPMK)以及甲基丙烯酸月桂酯或者丙烯酸月桂酯。在所述交联剂当中，还可包括杂化有机金属化合物、有机硅烷或者有机钛酸酯，其与有机硅化合物或矿物填料结合并且包含在电离辐射下为反应性的官能团，使得能够与有机化合物交联。这些成分类别尤其包括化合物如MEMO(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、GLYMO(缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷)、VTMO(乙烯基三甲氧基硅烷)、PTMO(丙基三甲氧基硅烷)和TBOT(原钛酸四丁酯)。
因而，该反应性基团和交联剂之间的反应使得能够结合疏水性材料、可能的微囊和纺织品底物的纤维，以便建立耐磨擦以及耐洗涤或干洗的固体三维网络。
根据本发明的方法使得能够实现基于亲水性材料的底物，其内表面接枝有疏水性材料特别是基于弹性体有机硅的材料的不连续层。因而，该纺织品底物保持透气性，特别是经过该层的不连续性，以避免蒸汽室效应。例如，不连续层的覆盖率可以在30和70％之间，而其重量在1和50g/m2之间，特别是在5和15g/m2之间。
而且，该不连续层部分地浸入该表面中，以建立亲水性-疏水性梯度，以赋予所述底物从衣服的内部向外部的湿度传递性能。
因而可以调整该亲水性-疏水性梯度，以管理湿度传递动力学，以促进湿度在该底物的厚度中从其内表面向其外表面的自然迁移，并且因此促进其从皮肤向衣服外部的排除。
而且，该不连续层可以相对于内表面而凸起形成，以便介于所述表面和用所述底物制造的衣服的使用者的皮肤之间。因而，除了湿度传递和透气性的功能之外，该不连续层还能够在皮肤和浸渍了汗水的底物之间起阻挡作用，并且因此改善了使用舒适性。
此外，该纺织品底物上的疏水性材料的接枝以及可能的交联是特别耐久的，尤其具有该不连续层的良好耐洗衣机性。

Claims (17)

1.使基于亲水性材料的纺织品底物官能化以赋予其湿度传递性能的方法，所述方法包括下列步骤，所述步骤在于：
●制备至少一种包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团的疏水性材料的配制剂；
●用所述配制剂在纺织品底物的表面上形成不连续层；
●在所述不连续层上施加电离辐射，以保证通过反应性基团的反应把疏水性材料接枝在底物的表面上。
2.权利要求1的官能化方法，其中该配制剂被安排用来促进纺织品底物的表面被所形成的不连续层的浸入。
3.权利要求1或2的官能化方法，其中该不连续层以相对于纺织品底物的表面而凸起形成。
4.权利要求1至3中任一项的官能化方法，其中该配制剂包含聚二甲基硅氧烷PDMS链，所述链在施加电离辐射时进行交联和接枝。
5.权利要求4的官能化方法，其中至少一种类型的在电离辐射下为反应性的基团被接枝在PDMS链上。
6.权利要求4或5的官能化方法，其中该配制剂通过使用至少一种纯的、乳液或分散体形式的PDMS链的油来制备。
7.权利要求4至6中任一项的官能化方法，其中该配制剂包括包含PDMS链的油的混合物。
8.权利要求1至7中任一项的官能化方法，其中在电离辐射下为反应性的基团选自乙烯基、胺、环氧、丙烯酸酯、羟基、苯基、醚、酯、羧基基团。
9.权利要求1至8中任一项的官能化方法，其中该不连续层通过在纺织品底物的表面上沉积离散图案的网络而形成。
10.权利要求1至8中任一项的官能化方法，其中该不连续层如下形成：在纺织品底物的表面上沉积该配制剂的连续层，然后处理所述层以使其不连续。
11.权利要求1至10中任一项的官能化方法，其中该配制剂还包含微囊，所述微囊在包囊中包含活性成分，所述包囊基于包含至少一种在电离辐射下为反应性的基团的材料。
12.权利要求1至11中任一项的官能化方法，其中该配制剂还包含至少一种具有至少一种在电离辐射下为反应性的基团的交联剂。
13.权利要求1至12中任一项的官能化方法，其中提供形成的和/或接枝的不连续层的热处理步骤。
14.权利要求1至13中任一项的官能化方法，其中该电离辐射是电子轰击。
15.通过实施权利要求1至14中任一项的方法功能化的纺织品底物，所述底物基于亲水性材料并且其内表面接枝有疏水性材料的不连续层，所述不连续层部分地浸入所述表面中以建立亲水性-疏水性梯度，以赋予所述底物以在其厚度上的湿度传递性能。
16.权利要求15的纺织品底物，其特征在于，该疏水性材料基于弹性体有机硅。
17.权利要求15或16的纺织品底物，其特征在于，该纺织品底物基于纤维素衍生物或者聚棉。
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