CN104499290A

CN104499290A - 一种织物涂层剂、超薄防风透湿抗紫外线面料及其制备方法

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Publication number: CN104499290A
Application number: CN201410028125.5A
Authority: CN
Inventors: 陈百顺; 严欣宁; 蔡智怡; 张悦; 李晓霞
Original assignee: BEIJING TOREAD OUTDOOR GOODS Co Ltd; Dandong Unik Textile Ltd
Current assignee: Dandong Unik Textile Ltd; Toread Holding Group Co Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN104499290B

Abstract

本发明公开了一种织物涂层剂，所述织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶80～90%、有机溶剂5～10%、纳米氧化锌粉1～2%、纳米二氧化钛粉1～2%、纳米玉石粉1～2%以及微孔木质纤维素2～4%。本发明所述的超薄防风透湿抗紫外线面料，其抗紫外线防护系数UPF≥50，紫外线透过率UVA≤5%，透气率＜10mm/s，透湿量≥6000g/m²·d，5次水洗晾干后，表面抗湿性≥3级，防紫外线性能没有下降，涂层后面料风格接近自然原布。

Description

一种织物涂层剂、超薄防风透湿抗紫外线面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织面料后整理领域，尤其涉及一种超薄面料的抗紫外线涂层加工技术，进一步涉及一种织物涂层剂、防风透湿抗紫外线面料及其制备方法。

背景技术

目前，由于工业化进程的加快，全球二氧化碳排放量剧增，大气中的臭氧层日趋稀薄，到达地面的紫外线强度逐年增加，皮肤癌患病率大大提升；基于此，开发一种功能性与实用性并存的抗紫外线功能涂层显得尤为重要。现存的抗紫外线涂层多用于帐篷、窗帘、雨伞的加工，通常为达到较好的抗紫外效果，要求织物带浆量大、涂层厚重、较好的覆盖以阻断紫外线的辐射，此类织物尽管抗紫外线性能良好但对布料的手感改变较为明显；除此之外，近期市场上出现的超薄皮肤衣整理面料，尽管达到超薄、防风效果但抗紫外、透湿等指标不具备，无法起到较好的防护作用。

国内外已有多名专家或团队对紫外线涂层做过研究，例如专利CN1332290、专利CN1552974及专利CN103046340A分别从织物耐洗涤防紫外线涂层及织物抗菌防紫外线涂层、防水防紫外线涂层的加工三个方面对抗紫外线涂层做了研究，虽然在抗紫外线的基础上赋予了织物新的功能，但仍然无法达到超薄性，防风性，透湿性等多功能并存的效果；北京服装学院的王越平副教授发表一篇名为超薄面料的防紫外线整理研究的文章，仅对超薄面料的防紫外线配方做出了合理的研究，并未对织物除抗紫外线以外的其他性能做出介绍，超薄面料的抗紫外功能开发仍处于初步阶段。

发明内容

针对已有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种超薄防风透湿抗紫外线面料，以较低的增重量使面料同时具备防风，透湿，抗紫外等多种功能。

本发明所述超薄面料意指克重为30-50g、纱织15D-20D的面料。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种织物涂层剂，按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

原料中所述纳米二氧化钛粉和纳米氧化锌粉起抗紫外线的作用；无机填料中所述微孔木质纤维素起抗菌、吸湿、滑爽、耐老化和补强的作用；所述玉石粉起舒适、清凉的作用；涂层防风、透湿功能是由聚氨酯主体胶自身的结构性能决定。

本发明所述织物抗紫外屏蔽剂采用粒径小于100的纳米氧化锌、二氧化钛粉末；其比表面积大，有强的表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，以上效应使粉末对紫外线既有吸收能力又有一定的散射能力；抗紫外原理主要是氧化锌、二氧化钛等纳米级粉末的量子尺寸效应使粉末对特定波长的吸收带有蓝移现象和宽化现象；同时纳米二氧化钛具有高遮光性和高光活性，其电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成，电子在其中的激发使其对紫外线有较好的阻隔作用；综上所述，两种纳米级粉末与主体胶聚氨酯之间的复配使得氧化锌、二氧化钛抗紫外协同效果得到加强。

本发明选择织物涂层主体胶为氨基酸改性聚氨酯，氨基酸具有多肽结构通过肽键连接可形成蛋白，属亲水基团有亲肤作用，连接于主链之上使改性聚氨酯具有皮肤功能，因此较常规聚氨酯有更强的亲水导湿作用，涂层织物透湿性大大提高；此外，氨基酸改性聚氨酯反应中生成氨基甲酸酯结构，该结构有助于聚氨酯大分子网状结构的形成，网状大分子成膜作用增强使涂层后织物具有良好的防风效果。

优选地，一种织物涂层剂，按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

所述有机溶剂为分子筛。

所述水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶的质量百分比例如为81%、81.5%、82.5%、83%、84%、85%、86%、87%、88%或89%。

所述有机溶剂的质量百分比例如为5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%或9.5%。

所述纳米氧化锌粉的质量百分比例如为1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%或1.9%。

所述纳米二氧化钛粉的质量百分比例如为1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%或1.9%。

所述纳米玉石粉的质量百分比例如为1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%或1.9%。

所述微孔木质纤维素的质量百分比例如为2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.2%、3.4%、3.6%或3.8%。

所述水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶选自水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶FS-417。所述水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶FS-417为辽宁恒星精细化工有限公司生产。

本发明的目的之二在于提供一种超薄防风透湿抗紫外线面料，所述面料包括基布及涂敷于基布上的如上所述的织物涂层剂。

本发明的目的之三在于提供一种如上所述的超薄防风透湿抗紫外线面料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

在基布上均匀涂敷如上所述的织物涂层剂，烘干，得到上述超薄防风透湿抗紫外线面料。

所述涂敷的上浆量为4～6g/m²，例如4.2g/m²、4.4g/m²、4.6g/m²、4.8g/m²、5g/m²、5.2g/m²、5.4g/m²、5.6g/m²或5.8g/m²。

烘干的烘道采用温度梯度，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为：145～150℃，150～155℃，155～160℃，160～165℃，优选150℃～155℃～160℃～165℃。

所述烘干时间为40～60s，例如41s、42s、43s、44s、45s、46s、47s、48s、49s、51s、52s、53s、54s、56s或58s，优选40～50s。

所述方法主要包括将水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶，有机溶剂，纳米二氧化钛粉，纳米氧化锌粉，纳米玉石粉，微孔木质纤维素等混合而成的织物涂层剂均匀涂于基布之上，然后进行烘干。

优选地，在进行涂敷织物涂层剂之前，基布进行如下防水（提高防水效果）和轧光（增进基布光泽）预处理。

所述防水采用的防水剂为有机氟类防水剂，选自防水剂FS-508A、防水剂TG-580或防水剂TG-581中的任意一种或者至少两种的混合物。

防水剂FS-508A为辽宁恒星精细化工有限公司生产，防水剂TG-580和防水剂TG-581为日本大金工业株式会社公司生产。所述防水采用两浸两轧的方式进行，防水预处理中的焙烘温度为165～180℃，例如167℃、169℃、171℃、173℃、175℃、177℃或179℃，优选170℃。烘培时间为50～60s。

所述轧光的温度为70～90℃，例如72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃或88℃，优选80℃。

所述轧光的压力为60～100T，优选80T。

所述轧光时基布的行进速度为25～35m/min，优选30m/min。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的超薄防风透湿抗紫外线面料，其抗紫外线防护系数UPF≥50，紫外线透过率UVA≤5%，透气率＜10mm/s，透湿量≥6000g/m²·d，5次水洗自然晾干，表面抗湿性≥3级，涂层后面料风格接近自然原布；

（2）本发明所述的超薄防风透湿抗紫外线面料不但具有优良的透湿性，防风性而且质地柔软，织物涂层后增重小，一般为4-6g，涂层不改变基布原始手感及织物原风格，具有轻薄等特点。所述织物涂层剂形成的织物涂层克服目前抗紫外线涂层增重大，基布风格改变严重的缺点，该涂层产品用于制作防晒超薄防紫外线风衣等成衣制品，具有良好的应用前景及经济效益。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

基布选择：15D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色坯布38g/m²

防水：防水剂FS-508A2.5%（即，2.5g份防水剂与97.5份水配成整理液）

织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶FS-417、防水剂FS-508A为辽宁恒星精细化工有限公司生产；纳米氧化锌粉、纳米二氧化钛粉、纳米玉石粉、微孔木质纤维素(粒径15μm≤d≤30μm)为市售产品。

超薄防风透湿抗紫外线面料的制备方法包括：

防水（两浸两轧，焙烘温度170℃，烘干时间50～60s）；

轧光（温度80℃，压力80T，基布行进速度30m/min）；

涂敷织物涂层剂（上浆量4g/m²，烘干的烘道采用温度梯度，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为150℃～155℃～160℃～165℃，烘干时间40～50s）。

表115D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色涂层前后防紫外线性能对比

表215D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色涂层水洗前后防紫外线性能对比

洗涤次数	T(UVA)透过率%	T(UVB)透过率%	UPF值
				未洗涤	1.41	0.42	≥50
洗涤5次	1.26	0.40	≥50
				洗涤10次	1.28	0.38	≥50
洗涤20次	1.17	0.31	≥50

实施例2

基布选择：20D×20D420T锦纶格乔格里黄色坯布40g/m²

防水：防水剂TG-5802.0%（即，2.0g份防水剂与98.0份水配成整理液）

织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

超薄防风透湿抗紫外线面料的制备方法包括：

防水（两浸两轧，焙烘温度180℃，烘干时间50～60s）

轧光（温度80℃，压力80T，基布行进速度30m/min）

涂敷织物涂层剂（上浆量6g/m²，烘干的烘道采用温度梯度，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为150℃～155℃～160℃～165℃，烘干时间40～50s）。

指标测试

表320D×20D420T锦纶格乔格里黄涂层前后防紫外线性能对比

表420D×20D420T锦纶格乔格里黄涂层水洗前后防紫外线性能对比

实施例3

基布选择：15D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色坯布38g/m²

防水：防水剂TG-5812.5%（即，2.5g份防水剂与97.5份水配成整理液）

织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶FS-417为辽宁恒星精细化工有限公司生产，防水剂TG-581为日本大金工业株式会社公司生产，纳米氧化锌粉、纳米二氧化钛粉、纳米玉石粉、微孔木质纤维素市售纳米级产品。

超薄防风透湿抗紫外线面料的制备方法包括：

防水（两浸两轧，焙烘温度170℃，烘干时间50～60s）；

轧光（温度70℃，压力100T，基布行进速度25m/min）；

涂敷织物涂层剂（上浆量6g/m²，烘干的烘道采用温度梯度，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为145℃～150℃～155℃～160℃，烘干时间50～60s）。

表515D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色涂层前后防紫外线性能对比

表615D×15D380T涤丝纺孔雀蓝色涂层水洗前后防紫外线性能对比

洗涤次数	T(UVA)透过率%	T(UVB)透过率%	UPF值
				未洗涤	1.29	0.41	≥50
洗涤5次	1.21	0.38	≥50
				洗涤10次	1.25	0.37	≥50
洗涤20次	1.15	0.26	≥50

实施例4

基布选择：20D×20D420T锦纶格乔格里黄色坯布40g/m²

防水：防水剂FS-508A、TG-580

(1.0g份防水剂TG-580与1.5g份FS-508A与97.5份水配成整理液)

织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

超薄防风透湿抗紫外线面料的制备方法包括：

防水（两浸两轧，焙烘温度170℃，烘干时间50～60s）

轧光（温度90℃，压力60T，基布行进速度35m/min）

表720D×20D420T锦纶格乔格里黄涂层前后防紫外线性能对比

表820D×20D420T锦纶格乔格里黄涂层水洗前后防紫外线性能对比

洗涤次数	T(UVA)透过率%	T(UVB)透过率%	UPF值
				未洗涤	1.30	0.39	≥50
洗涤5次	1.19	0.34	≥50
				洗涤10次	1.24	0.37	≥50
洗涤20次	1.13	0.24	≥50

实施例中透气率测不出，表明织物完全不透气。

检测仪器型号：

测试标准：

抗紫外线性能测试：按照GB/T18830-2009标准测试

透湿量测试：按照GB/T12704-2009.2.B标准测试

透气率测试：按照GB/T5453-1997标准测试

耐水洗测试：按照GB/T8629-20015A方法分别洗5次、10次、20次

拒水性测试：按照GB/T4745-1997标准测试

克重测试：按照GB/T4669-1995标准测试

由上述实施例可知，涂层后得到的超薄防风透湿抗紫外线面料增重小、防风效果好、抗紫外性能显著提升，透湿量下降不大，且多次水洗后抗紫外指标下降较小，产品具有较好的耐洗性。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种织物涂层剂，其特征在于，所述织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

2.如权利要求1所述的织物涂层剂，其特征在于，所述织物涂层剂按其各组分占织物涂层剂的质量百分比包括：

3.如权利要求1或2所述的织物涂层剂，其特征在于，所述有机溶剂为分子筛；

优选地，所述水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶选自水性氨基酸改性聚氨酯涂层胶FS-417。

4.一种防风透湿抗紫外线面料，其特征在于，所述面料包括基布及涂敷于基布上的如权利要求1-3之一所述的织物涂层剂。

5.一种如权利要求4所述的防风透湿抗紫外线面料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

在基布上均匀涂敷如权利要求1-3之一所述的织物涂层剂，烘干，得到防风透湿抗紫外线面料。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述涂敷的上浆量为4～6g/m²；

优选地，烘干的烘道采用温度梯度，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为：145～150℃，150～155℃，155～160℃，160～165℃，优选150℃～155℃～160℃～165℃；

优选地，所述烘干时间为40～60s，优选40～50s。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在进行涂敷织物涂层剂之前，基布进行防水和轧光预处理。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述防水采用的防水剂为有机氟类防水剂，选自防水剂FS-508A、防水剂TG-580或防水剂TG-581中的任意一种或者至少两种的混合物。

优选地，所述防水采用两浸两轧的方式进行，防水预处理中的焙烘温度为165～180℃，优选170℃；

优选地，烘培时间为50～60s。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述轧光的温度为70～90℃，优选80℃；

优选地，所述轧光的压力为60～100T，优选80T。

10.如权利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，所述轧光时基布的行进速度为25～35m/min，优选30m/min。