CN102877305B

CN102877305B - 一种箱包面料防静电抗菌除异味涂层胶及其制备和应用

Info

Publication number: CN102877305B
Application number: CN201210391686.2A
Authority: CN
Inventors: 蔡再生; 牟晓峰; 徐壁; 王贺兰; 张金龙
Original assignee: SHANGHAI NEOENT INDUSTRIAL Co Ltd; Donghua University
Current assignee: Shanghai neoent industrial Limited by Share Ltd; Donghua University
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN102877305A

Abstract

本发明涉及一种箱包面料防静电抗菌除异味涂层胶及其制备和应用，按重量百分数该复合涂层胶由以下组分组成：分散剂0.5%、偶联剂0.5%~1.0%、磺酸掺杂聚苯胺3%～5%、电气石粉体0.5%~2%、微纳米金属氧化物粉体5%~6%、丙烯酸酯乳液80~90%、增稠剂0.25%～0.5%。制备包括：搅拌加入分散剂、偶联剂、磺酸掺杂聚苯胺、电气石粉体和微纳米金属氧化物粉体后高速分散，经研磨后成浆料，然后加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，搅拌混合均匀后得到涂层胶。应用：涂覆箱包面后烘干、焙烘。本发明制备方法简单；本发明制备的产品同时具有防静电、抗菌、除异味的性能。

Description

一种箱包面料防静电抗菌除异味涂层胶及其制备和应用

技术领域

本发明属于涂层胶及其制备和应用领域，特别涉及一种箱包面料防静电抗菌除异味涂层胶及其制备和应用。

背景技术

涤纶具有强力大、初始模量高、耐磨、耐腐蚀、耐气候性好。涤纶丝价格便宜,做成的箱包易洗快干、尺寸稳定性好、经久耐用,能满足人们对箱包结构的更高要求,因此涤纶已成为箱包织物的首选原料。涤纶箱包的外料主要有600D或1000D的材料，1000D材料密度高，很耐磨，很适合在野外使用。箱包作为一种使用物品来讲具有非常悠久的历史。在人类社会千百年的历史发展和变迁中，箱包的产生与演变不仅与服饰的变化有关，而且和人们的生活方式更是息息相关。随着人们生活水平的不断提高，各式各样的箱包不再仅仅是工具，有时更重要是饰品。因此现在箱包产品不光在实用性上不能懈怠，装饰美观性更要不断拓展。特别是涤纶因其吸湿性差，易起球，易产生静电，给加工和应用带来很多麻烦，既影响了箱包使用性能，又降低了箱包品质；另外，箱包在生产、加工和使用过程中，由于静电荷的积聚易引起灰尘附着，这不仅不利于生产加工，还严重影响了其洁净、舒适与美观性。因此，对箱包抗静电整理很有必要。

通常任何物体所具有的正负电荷是等量的，也就是说是电中性的。当两个不同固体互相接触摩擦时，它们各自的表面就会发生电荷再分配，重新分离后，每一个固体表面都将带有比接触前过量的正(或负)电荷，这种现象称为静电。物体上静电荷产生与衰减过程是同时存在的，物体上的实际静电荷水平是静电起电与流散达到动态平衡的结果，这个过程称之为静电积累。物体的带电量Q与电位V的关系为：V=Q/C₀而C=εC₀，式中C为带电体的静电电容，C₀为真空电容，ε为带电体的介电常数。绝缘体的介电常数值很小，因此，当一绝缘体带上静电后，尽管所带的静电量不多，但电位却高达数千伏甚至数万伏。

涤纶箱包材料是电的不良导体，具有很高的比电阻。前已述及，涤纶箱包材料纤维及其制品在生产、加工和使用过程中，受各种物理作用易产生静电，尤其是合成纤维极易产生、积累静电。箱包在使用时，静电荷积累聚集引起灰尘附着，影响洁净、美观，同时有可能纠缠肢体产生黏附不适感；并可引起血液pH值上升，血液中钙含量降低，尿中钙含量增加，血糖升高，维生素C含量下降。同时较高的静电压可对人体产生一定程度的电击感，这种现象在气候比较干燥的季节尤为严重。

箱包面料的抗静电整理的基本原理及方法包括：减少静电的产生；加快静电的泄漏；造成使静电能够中和的条件。自上一世纪30年代以来，纺织品抗静电技术经历了使用高吸湿性纤维混纺、抗静电剂、抗静电纤维和导电纤维4个阶段，形成了一些有效的抗静电方法，如：

⑴采用棉、毛等高吸湿性天然纤维、粘胶纤维等高吸湿性人造纤维与涤纶、锦纶等静电现象显著的合成纤维混纺、交织等方法，提高织物的总体吸湿性，在比较潮湿的环境下利用纤维所含水分增加织物的导电性能，抑止静电现象。但此法受品种限制、并在干燥环境失效。例如即使是纯毛织物，在相对湿度较低的北方干燥环境下仍然存在显著的静电现象；

⑵用表面活性剂对纤维或织物进行亲水化处理，给纤维赋予极性基团，使之能够从环境空气中获取水分、提高纤维的吸湿性，从而降低纺织品的电阻率、加快电荷逸散。此类方法的普适性好，但抗静电效果难以长久保存，耐洗涤性能差，且在低湿度环境中仍然难以显示抗静电性能；

⑶对成纤高聚物用共混、共聚合、接枝改性等方法引入亲水性极性基团；或在纤维内部添加抗静电剂，制取抗静电纤维。抗静电纤维的电阻率为10⁸-10¹⁰Ω.cm，由抗静电纤维制造纺织品、或混用较高比例到普通合成纤维中，可减少加工和使用中的静电困扰，并具有较好的持久性，但仍以高湿环境作为电荷逸散的必要条件，干燥环境中仍然存在静电干扰问题；

⑷采用金属纤维和碳纤维。不锈钢、铜、铝、镍等金属纤维导电性能好，但金属纤维的抱合力小、可纺性能差；制成较粗纤维时织物手感差、制成高细度纤维时价格昂贵；并且纺织品的颜色和光泽受到限制，影响箱包的外观；粘胶基、PAN基和沥青基碳纤维均有良好的导电性能。但纤维模量高、缺乏韧性、不耐弯折、易脆断、无热收缩能力，不适合于纺织品使用；

⑸采用聚乙炔、聚苯胺、聚毗咯等导电聚合物。目前一些导电聚合物的导电能力已在室温下达到金属铜的水平，但因导电聚合物主链中的共扼结构使分子链僵直，不溶不熔，难以纺丝加工；某些导电聚合物中的氧原子对水极不稳定；某些导电聚合物的单体有毒且怀疑是致癌物质，某些掺杂剂多有毒性；复杂的加工工艺使其制造成本昂贵。故也不适合于纺织品使用；

⑹采用有机导电纤维。包括将碳黑等导电物质涂覆于普通合成纤维表面的导电物质包覆型有机导电纤维、碳黑及金属化合物以复合纺丝方式复合于合成纤维内部的导电物质复合型导电纤维。有机导电纤维具有良好的导电性能，添加于织物时具有持久的抗静电效果，且不受环境相对湿度的影响、不影响纺织品的其它物理机械性能。可用于一般服装、抗静电工作服、以及其它产业用纺织品。

因此，用有机导电纤维进行纺织品抗静电加工，是抗静电效果耐久、综合性能好的新材料、新方法。但是，也存在有机导电纤维细度较细不易加工、混纺纱线难以采用电容式条干均匀度仪检测纱线条干均匀度、含有机导电长丝的深色纺织品在干燥多灰地区使用时会出现吸灰现象等问题。

我国强制性标准《国家纺织产品基本安全技术规范》(GB l8401-2003)中。异味成为除甲醛外衡量纺织品是否合格的重要技术指标之一。箱包特别是日用小包与我们朝夕相伴“肌肤相亲”，使用有异味的箱包可能会引发皮肤过敏、情绪不安、四肢无力、饮食不佳、意识模糊、连续咳嗽等症状，严重影响人体健康，因此，有异味的箱包是不受消费者欢迎的。异味的来源主要有两个方面：一是由箱包面料上残留的化学整理剂和助剂生成：二是由于箱包面料是一种多孔性材料，容易吸附气相、液相和固相的各种杂质，杂菌繁殖。从而产生异味。箱包使用环境中具有细菌合适的温湿度，又有人体排泄物，杂菌极易生长繁殖而产生异味；而纤维的叠加编织形成无数孔隙。也极易产生环境异味。常见的异味有霉味、鱼腥味等。

霉味是微生物代谢时产生的气味。箱包使用环境中具有细菌合适的温湿度，又有人体排泄物，微生物极易生长、繁殖。另外，箱包在运输或存储中可能遭遇潮湿环境从而产生霉味。

鱼腥臭味主要是由箱包面料经树脂整理后。在焙烘过程中产生的副产物三甲胺[(CH₃)₃N]的气味。但有些产生的副产物三甲胺会以甲胺盐的形式存在于箱包面料上，在储存或使用时再分解出三甲胺，产生难闻的鱼腥味。

去异味的方法主要有抗菌防臭整理法、吸收法、氧化法和纤维表面功能化处理法。箱包面料抗菌功能的获得主要采用面料后整理和纤维改性加工两种方法来实现。抗菌防臭整理有多种方法，如有机矽-季铵盐整理、二苯醚类抗菌整理有机氮抗菌整理、铜锆盐类抗菌整理、苯酚类抗菌整理等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种箱包面料防静电抗菌除异味涂层胶及其制备和应用。本发明制备方法简单，制备的产品同时具有防静电、抗菌、除异味的性能。

本发明的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶，按重量百分数该复合涂层胶由

以下组分组成：

分散剂0.5%、偶联剂0.5%~1.0%、磺酸掺杂聚苯胺3%～5%、电气石粉体0.5%~2%、微纳米金属氧化物粉体5%~6%、丙烯酸酯乳液80~90%、增稠剂0.25%～0.5%。

所述微纳米金属氧化物粉体为SnO₂、TiO₂、Cr₂O₃、ZnO、SiO₂、ZrO₂中的一种。

所述分散剂为分散剂HT-201（浙江科峰化工有限公司），增稠剂为增稠剂KG401（宜兴市高塍助剂厂）。

所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（型号KH550）、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（型号KH560）、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（型号KH570）、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（型号KH792）、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（型号DL602）、乙烯基三甲氧基硅烷（型号DL171）中的一种。

一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的制备方法，包括：

高速分散器内，搅拌中加入分散剂、偶联剂、磺酸掺杂聚苯胺、电气石粉体和微纳米金属氧化物粉体，高速分散，经研磨后成浆料，然后加入丙烯酸酯乳液、增稠剂，搅拌混匀，即得复合涂层胶。

所述高速分散时间为20~60min，搅拌混匀时间为1~4h。

一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的应用：将箱包面料涂覆涂层胶后烘干、焙烘。

所述涂覆量为25g/m²~75g/m²。

所述烘干温度为100~150℃，烘干时间为2~10min。

所述焙烘温度为180~250℃，焙烘时间为1~10min。

有益效果

（1）本发明制备方法简单；

（2）本发明制备的产品同时具有防静电、抗菌、除异味的性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂KH550 0.5%、磺酸掺杂聚苯胺3%、电气石粉体1%、SnO₂粉体5%，高速分散30min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液89.5%、增稠剂KG401 0.5%，搅拌混合均匀2h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为45g/m²)，烘干(150℃，2min)、焙烘(180℃，2min)。测试箱包面料的抗菌剂抗静电性能，其中抗菌性测试是采用菌液吸收法测试金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率。

测试过程如下：①试验菌②试验菌液的培养③试验菌液的调制④在试验伞面绸上的菌液接种⑤培养温度、时间⑥细菌冲洗⑦生菌数测定⑧计算抑菌率。

抗静电测试是根据FZ/TO1042—1996纺织材料·静电性能·静电压半衰期的测定来评价织物的抗静电功能。

所测试箱包面料的抗菌及抗静电性能结果见表1。

表1箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

实施例2

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂KH560 0.5%、磺酸掺杂聚苯胺5%、电气石粉体1%、TiO₂粉体5%，高速分散60min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液87.5%、增稠剂KG401 0.5%，搅拌混合均匀1h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为35g/m²)，烘干(100℃，10min)、焙烘(180℃，2min)。测试箱包面料的抗菌及抗静电性能，其结果见表2。

表2箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

实施例3

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂KH570 1.0%、磺酸掺杂聚苯胺3%、电气石粉体1.5%、Cr₂O₃粉体5%，高速分散30min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液88.5%、增稠剂KG401 0.5%，搅拌混合均匀2h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为50g/m²)，烘干(150℃，2min)、焙烘(180℃，2min)。测试箱包面料的抗菌及抗静电性能，其结果见表3。

表3箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

实施例4

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂KH792 0.5%、磺酸掺杂聚苯胺3%、电气石粉体1%、ZnO粉体5%，高速分散20min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液89.5%、增稠剂KG401 0.5%，搅拌混合均匀4h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为75g/m²)，烘干(150℃，2min)、焙烘(250℃，3min)。测试箱包面料的抗菌及抗静电性能，其结果见表4。

表4箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

实施例5

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂DL602 0.5%、磺酸掺杂聚苯胺4%、电气石粉体0.5%、SiO₂粉体5%，高速分散40min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液89.25%、增稠剂KG401 0.25%，搅拌混合均匀3h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为70g/m²)，烘干(125℃，5min)、焙烘(200℃，5min)。测试箱包面料的抗菌及抗静电性能，其结果见表5。

表5箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

实施例6

高速分散罐内，搅拌中加入分散剂HT-201 0.5%、偶联剂DL171 0.5%、磺酸掺杂聚苯胺3%、电气石粉体1%、ZrO₂粉体5%，高速分散30min，经研磨后成浆料，加入丙烯酸酯乳液89.5%、增稠剂KG401 0.5%，搅拌混合均匀2h即得防静电抗菌除臭涂层胶。

箱包面料涂刮阻燃涂层胶(涂覆量为25g/m)，烘干(150℃，2min)、焙烘(180℃，10min)。测试箱包面料的抗菌及抗静电性能，其结果见表6。

表6箱包面料的抑菌率和静电压、半衰期

Claims

1.一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶，按重量百分数该复合涂层胶由以下组分组成：

分散剂0.5％、偶联剂0.5％～1.0％、磺酸掺杂聚苯胺3％～5％、电气石粉体0.5％～2％、微纳米金属氧化物粉体5％～6％、丙烯酸酯乳液80～90％、增稠剂0.25％～0.5％；其中复合涂层胶组分的重量百分数总和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶，其特征在于：所述微纳米金属氧化物粉体为SnO₂、TiO₂、Cr₂O₃、ZnO、SiO₂、ZrO₂中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶，其特征在于：所述增稠剂为增稠剂KG401。

4.根据权利要求1所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种。

5.根据权利要求1～4中任一所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的制备方法，包括：

6.根据权利要求5所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的制备方法，其特征在于：所述高速分散时间为20～60min，搅拌混匀时间为1～4h。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的应用：将箱包面料涂覆涂层胶后烘干、焙烘。

8.根据权利要求7所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的应用，其特征在于：所述涂覆量为25g/m²～75g/m²。

9.根据权利要求7所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的应用，其特征在于：所述烘干温度为100～150℃，烘干时间为2～10min。

10.根据权利要求8所述的一种箱包面料防静电抗菌除异味复合涂层胶的应用，其特征在于：所述焙烘温度为180～250℃，焙烘时间为1～10min。