CN103255619A - 一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，包括以下步骤：步骤1：将已完成前处理或染色的化纤织物，经皂洗干净后脱水、烘干待用；步骤2：将含氟聚丙烯酸酯类乳液稀释或将含氟单体组合物、乳化剂、水按比例乳化后加入特制容器并加压雾化；步骤3：将混合液体汽雾通入汽雾室，同时将待处理织物进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附含氟聚丙烯酸酯类乳液或其单体混合溶液；步骤4：织物随后进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，即可获得耐久易清洗功能低色变的织物。该法采用低温甚至常温电子辐照处理，纤维强力损失少，色变低、且耐久性好，节约能源，减少能耗，属于新型的低碳绿色加工技术。

Description

一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法

技术领域

本发明属于纺织品的功能整理技术领域，特别是涉及利用电子束辐照改性的技术将含氟聚丙烯酸酯类乳液或含氟单体组合物接枝到织物并使其具有耐久易清洗功能低色变的加工工艺。

背景技术

目前国内的各种纺织品的功能性后整理，都是通过浸泡含有各种功能性助剂的工作液、轧水、烘干、高温焙烘一系列加工过程，此过程中能耗高、而且都有废水的排放。

涤纶、锦纶、腈纶等化纤面料的易清洗功能整理也莫不过于此。都是采用湿加工的方式，织物浸轧含氟聚丙烯酸酯类乳液后，采用高温焙烘交联整理工艺赋予织物拒水拒油的功能，从而达到易清洗的目的。因含氟聚丙烯酸酯类乳液是靠化学键结合自身成膜覆盖在纤维表面，与纤维发生直接交联结合的程度低，牢度比较差，故造成产品的耐洗性不太理想。为了达到耐久性，在整理液中还需要加入聚氨酯类或2D树脂类交联剂，但该法一方面生产成本提高，另一方面也会使织物的手感变得粗硬，最为主要的是此类交联剂聚氨酯中的游离异氰酸脂或2D树脂中的游离甲醛在《欧美纺织和鞋类产品RSL受限物质指令名单》中有明确限制规定。

此外，对于化纤染色织物来讲，目前所采用的易清洗功能整理工艺是浸轧含氟聚丙烯酸酯类乳液的整理液后再高温焙烘，色织物在浸泡乳液的过程中，整理液中的乳化剂会对织物上的染料有一定的皂洗作用，容易造成色织物的掉色现象。同时高温焙烘过程中，纤维在高温且有氧气存在的环境下也容易发生黄变。

目前，有些科研机构在研究等离子体处理法对织物进行后整理，该技术是依靠等离子体中的高能电子和亚稳态粒子所引发的等离子体物理化学反应，使织物表面改性。但该法对设备要求高，目前难以产生大范围的均匀等离子体，往往需要经历气压转换过程，装置结构复杂，实际运行费用也比较昂贵，能源浪费比较严重，所以并没有实现大生产。

随着近些年出现的一些极端天气变化以及频繁发生的重大自然灾害，人们对环境保护越来越重视，对清洁生产、低碳加工的呼声越来越高。希望通过技术上的革新，不断开发一些新型的低碳绿色加工技术，以符合对节能、减排、降耗的新技术、新工艺、新产品的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，摒弃现有织物后整理的湿加工方式，对织物喷雾处理后于低温甚至常温下利用低能电子束的辐照接枝改性的方式，使功能试剂接枝交联到织物上，通过物理及化学的作用，达到耐久性易清洗整理效果。该法操作方便，设备相对简单，无需高温焙烘，对纤维本身强力损害少，能耗也少。其次整理后水洗次数少，甚至无需水洗，完全零废水排放。是一种低碳整理工艺，具有节能节水的优势。尤其对不耐高温纤维材料的易清洗整理，优势更为突出。

为实现上述目的，本发明方法所采用的技术方案是：

一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，包括以下步骤：

步骤1：将坯布进行精炼等前处理，洗干净、脱水烘干后待用，或将完成前处理的织物染色，再经皂洗干净后，脱水，烘干待用；

步骤2：将含氟聚丙烯酸酯类乳液兑水开稀或将其单体组合物、乳化剂、水形成水性分散液后加入一个高压容器中，然后加压雾化；

步骤3：打开高压容器的阀门开关，在控制流量的情况下，将混合液体的汽雾通入汽雾室，同时将待处理织物进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附含氟聚丙烯酸酯类乳液或其单体混合溶液，使织物的带液量控制在1％-10％owf；

步骤4：随后将织物连续进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，并通过低能电子束的双面辐照处理使功能试剂接枝到织物上，即可获得耐久易清洗功能低色变的织物。

所述的方法，步骤1中所使用的坯布为包括涤纶、锦纶或腈纶在内的化纤织物及其混纺织物。

所述的方法，步骤2中所使用的单体组合物为丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、九氟丁基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸中的一种或几种。

所述的方法，步骤2中所使用的乳化剂为平平加O-25、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1305)、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1307)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO3)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)之中的一种或几种。

所述的方法，步骤4中低能电子束的双面辐照处理是指电子束能量为50-100keV可调；电子束流强为0.5mA-10mA可调；辐照时间为1s-10s可调。

本发明的有益效果是：

1)由于电子辐照技术是利用高压电场中加速后的电子射线照射织物和功能试剂，加速后的高能电子与织物及功能试剂碰撞，而使织物及功能试剂电离或激发产生活性自由基。随后各自由基发生交联聚合反应，功能试剂或单体不仅自身交联且接枝到织物表面形成立体网状结构，从而具有持续永久性效果，基本不受洗涤次数的影响。因不加交联剂，整理后织物的手感柔软。

2)本工艺采用近乎干态的喷雾处理方式，完全不同于传统的化学湿法加工，采用低温甚至常温电子辐照处理即可，可以节约能源，减少能耗，属于新型的低碳绿色加工技术。

3)功能试剂整理液中是各单体组成，不含乳化剂，即使整理液是单纯的含氟聚丙烯酸酯类乳液，经雾化后喷到织物上，整理液残留少，且即刻被辐照接枝改性，对织物不会产生掉色现象，此外，辐照接枝改性是在常温下进行，纤维材料本身也不易发生氧化而黄变。故本技术及整理工艺对色织物造成的色变低。

4)电子束辐照整理后水洗次数少，甚至无需水洗，完全零废水排放。

5)电子束辐照整理因电子撞击作用在织物表面轻微刻蚀，增大其表面积，并形成具超疏水性能类似荷叶表面结构的微观表面，更有利于织物的易清洗。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1：

一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，它包括以下步骤：

步骤1：将涤纶春亚纺机织坯布进行精练前处理，处理条件为：除油剂TF103(浙江传化股份有限公司)1g/L，纯碱2g/L，浴比1∶20，温度90℃，时间30min，精练后热水(60-80℃)洗干净、脱水、烘干。

步骤2：将含氟聚丙烯酸酯类乳液的拒水拒油剂TG529A(浙江传化股份有限公司市售产品)用软水开稀到50g/L，搅拌均匀后转移到密闭的容器中，并加压到3个大气压。

步骤3：打开该高压容器所带的喷枪的阀门开关，将拒水拒油剂汽雾通入一个带有循环装置(循环汽雾)的汽雾室，同时将待整理的涤纶春亚纺织物按照1m.s^-1车速进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附TG529A，且织物的带液量控制在10％owf。

步骤4：随后将涤纶春亚纺机织物连续进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，加工条件是：电子束能量为50keV，电子束流强为10mA，辐照时间为1s，织物离开辐照设备即完成加工过程。

步骤5：对获得耐久易清洗功能低色变的织物进行效果测试，其中易去污效果、拒油效果、拒水效果、色变(色差)及耐洗性的测试结果见下表1。

表1

	易去污/级	拒油/级	拒水/分	色差/级
					未整理空白织物	2	3	50	------
整理后未洗涤织物	5	7	100	4-5
					整理后洗涤20次织物	4-5	6-7	90+	4

注：易去污效果测试按照AATCC130；拒油效果测试按照AATCC118；拒水效果测试按照AATCC22；

实施例2：

一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，它包括以下步骤：

步骤1：将规格为32s/2，毛/腈30/70，克重：170gsm的毛腈彩条汗布用热水(60-80℃)洗干净、脱水、烘干。

步骤2：将丙烯酸十二氟庚酯0.2份、甲基丙烯酸六氟丁酯0.35份、九氟丁基乙基丙烯酸酯0.45份、甲基丙烯酸-2-乙基乙酯0.2份、丙烯酸0.3份、平平加0-25 0.2份、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1305)0.2份、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1307)0.1份、水8份，在搅拌缸中混合乳化均匀。

步骤3：将乳化液转移到密闭的容器中，并加压到4个大气压。

步骤4：打开该高压容器所带的喷枪的阀门开关，将乳化液汽雾通入一个带有循环装置的汽雾室，同时将待整理的毛腈彩条汗布按照0.5m.s^-1车速进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附乳化液，且织物的带液量控制在8％owf。

步骤5：随后将毛腈彩条汗布连续进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，加工条件是：电子束能量为80keV可调，电子束流强为5mA，辐照时间为2s，织物离开辐照设备即获得耐久易清洗的功能。

步骤6：对获得耐久易清洗功能低色变的毛腈彩条汗布织物进行效果测试，其中易去污效果、拒油效果、拒水效果、色变(色差)及耐洗性的测试结果见下表2。

表2

	易去污/级	拒油/级	拒水/分	色差/级
					未整理空白织物	1-2	2-3	50	------
整理后未洗涤织物	5	6-7	90-100	4-5
					整理后洗涤20次织物	4-5	6	80+	4

注：易去污效果测试按照AATCC130拒油效果测试按照AATCC118；拒水效果测试按照AATCC22

实施例3：

一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，它包括以下步骤：

步骤1：将规格为20D*20D的锦纶平纹梭织织物用热水(60-80℃)洗干净、脱水、烘干。

步骤2：将甲基丙烯酸十二氟庚酯0.35份、甲基丙烯酸六氟丁酯0.55份、甲基丙烯酸羟乙酯0.45份、丙烯酸0.35份、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO3)0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)0.25份、水7.75份，在搅拌缸中混合乳化均匀。

步骤3：将乳化液转移到密闭的容器中，并加压到5个大气压。

步骤4：打开高压容器所带的喷枪的阀门开关，将乳化液汽雾通入一个带有循环装置的汽雾室，同时将待整理的锦纶平纹织物按照0.25m.s^-1车速进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附乳化液，且织物的带液量控制在5％owf。

步骤5：随后将锦纶平纹织物连续进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，加工条件是：电子束能量为100keV可调，电子束流强为1.5mA，辐照时间为4s，织物离开辐照设备即完成加工过程。

步骤6：对获得耐久易清洗功能低色变的锦纶平纹织物进行效果测试，其中易去污效果、拒油效果、拒水效果、色变(色差)及耐洗性的测试结果见下表3。

表3

	易去污/级	拒油/级	拒水/分	色差/级
					未整理空白织物	2	2	50+	------
整理后未洗涤织物	5	6	90+	4-5
					整理后洗涤20次织物	4-5	4-5	80+	4

注：易去污效果测试按照AATCC130；拒油效果测试按照AATCC118；拒水效果测试按照AATCC22。

本发明所例举的各项测试数据可以看出，对织物用含氟聚丙烯酸酯乳液或包含有氟单体、乳化剂的混合溶液进行喷雾处理后，在常温下进行电子束的辐照接枝改性加工，可以获得良好的易去污易清洗功能，耐久性好，尤其对色织物来讲，色变低。因无需高温焙烘，对纤维本身强力损害少，能耗也少。是一种低碳整理工艺，具有节能节水的优势。

本发明所例举的各原料以及各原料的上下限取值，以及各工艺参数的上下限取值，都能实现本发明，在此不一一例举实施例。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种赋予织物耐久易清洗功能低色变的电子束辐照整理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将坯布进行精炼等前处理，洗干净、脱水烘干后待用，或将完成前处理的织物染色，再经皂洗干净后，脱水，烘干待用；

步骤2：将含氟聚丙烯酸酯类乳液兑水开稀或将其单体组合物、乳化剂、水形成水性分散液后加入一个高压容器中，然后加压雾化；

步骤3：打开高压容器的阀门开关，在控制流量的情况下，将混合液体的汽雾通入汽雾室，同时将待处理织物进入汽雾室，使织物正反面均匀吸附含氟聚丙烯酸酯类乳液或其单体混合溶液，使织物的带液量控制在1％-10％owf；

步骤4：随后将织物连续进入低能自屏蔽电子加速器的扫描电子辐照设备加工区，并通过低能电子束的双面辐照处理使功能试剂接枝到织物上，即可获得耐久易清洗功能低色变的织物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所使用的坯布为包括涤纶、锦纶或腈纶在内的化纤织物及其混纺织物。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中所使用的单体组合物为丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、九氟丁基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中所使用的乳化剂为平平加O-25、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1305)、异构十三碳醇聚氧乙烯醚(1307)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO3)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)之中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中低能电子束的双面辐照处理是指电子束能量为50-100keV可调；电子束流强为0.5mA-10mA可调；辐照时间为1s-10s可调。