CN106436324A - 纺织品用抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶及制备方法 - Google Patents

纺织品用抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶及制备方法，原料按重量配比，由去离子水20‑30、二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物0.5‑3.0、改性汉麻木质纤维素粉5.0‑15、聚氨酯弹性粉3.0‑5.0、聚氨酯粘合剂50‑70、消泡剂0.1‑0.3、缔合型聚氨酯增稠剂1.0‑5.0、抗静电剂2.0‑5.0、有机硅柔滑手感剂5.0‑10、有机硅防粘剂2.0‑5.0、紫外线吸收剂1.0‑3.0复配制得，适用于纯棉、涤纶、锦纶及各种混纺面料，并耐磨、耐水洗性能好。

Description

纺织品用抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层 胶及制备方法
技术领域
本发明涉及的是纺织品后整理用涂层胶，特别涉及一种纺织品用抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶，用这种胶处理的涂层产品具有细腻的肌肤般触感，同时具有抗静电、抗紫外、抗菌、透汽等功能特点，并具备耐磨、耐水洗等应用特性。适用于纯棉、涤纶、锦纶及各种混纺面料。
背景技术
肤感涂层属风格型涂层，能使纺织品通过涂层整理获得细腻舒适的触感，摸上去即象婴儿的肌肤，细嫩软滑，又如玫瑰花瓣般细细绒绒，蓬厚丰满，这种特点行业统称为肤感。
随着生活水平的日益提高，人们对服装面料的要求已不仅在于穿着的舒适，手感的舒适也越来越重要。
随着人们户外活动的增多，服装面料的透汽性、抗静电、抗紫外、抗菌等功能性也日益重要。时尚的肤感风格兼顾透汽、抗静电、抗紫外、抗菌功能，使风格与功能同时完成，满足市场需求。
目前，市场现有的具有抗静电、抗紫外、抗菌、透汽单一功能的水性整理剂产品有很多。如浙江传化有限公司出产的抗紫外线整理剂TF-615，北京洁尔爽高科技有限公司出产的天然抗菌整理剂SCJ-920等，通过浸轧整理，使织物具备单一功能。
具有抗静电、抗紫外、抗菌、透汽中两种或三种功能的水性整理剂产品也有相关公开资料：CN104727151A公开的《纺织品用防水、透气、抗菌、抗紫外线、补强涂层胶及制备方法》，通过涂层方式在10-20D锦纶织物上实现防水、透气、抗菌、抗紫外线、补强功能，但并未有在其它织物上的应用及表面手感的表述；如2012年浙江理工大学纺织工程专业硕士论文《多功能涂层织物整理技术研究》，其研究的是集防水、透湿、抗紫外、阻燃多功能于一身的纺织品涂层整理工艺。但其结果表明织物经整理后，并未有除防水、透湿、抗紫外、阻燃性能以外的其他功能。
目前，具有肤感效果的涂层胶产品只有溶剂型。
目前，适用于纯棉、涤纶、锦纶及各种混纺面料的水性肤感涂层胶产品尚无销售，尤其是具有抗静电、抗紫外、抗菌、透汽功能的水性肤感风格聚氨酯涂层胶未见有相关技术的公开资料。
发明内容
本发明的目的是提供一种纺织品用抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶及制备方法，适用于纯棉、涤纶、锦纶及各种混纺面料，并耐磨、耐水洗性能好。
本发明抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶
原料按重量配比：
去离子水 20-30、
二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物(CAS号80481-35-2) 0.5-3.0
改性汉麻木质纤维素粉 5.0-15，
聚氨酯弹性粉 3.0-5.0
聚氨酯粘合剂 50-70
消泡剂 0.1-0.3
缔合型聚氨酯增稠剂 1.0-5.0
抗静电剂 2.0-5.0
有机硅柔滑手感剂 5.0-10
有机硅防粘剂 2.0-5.0
紫外线吸收剂 1.0-3.0
复配制得；
产品化学指标如下：
外观：白色稠状物
离子性：阴
粘度：3000-4000mpa.s/常温
pH值：7-8
固含量：38-42%。
本发明抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶制备方法：
原料按重量配比：
(1)在反应釜中加入去离子水20-30、二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物(CAS号80481-35-2)0.5-3.0搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉5.0-15，分散至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉3.0-5.0，继续分散至完全均匀；
(2)加入聚氨酯粘合剂50-70、消泡剂 0.1-0.3、缔合型聚氨酯增稠剂1.0-5.0，搅拌至完全均匀，再加入抗静电剂2.0-5.0、有机硅柔滑手感剂5.0-10、有机硅防粘剂2.0-5.0、紫外线吸收剂1.0-3.0，之后搅拌至完全均匀，过滤出料，得产品；
上述所述的：
改性汉麻木质纤维素粉：粒径5-10微米；
聚氨酯弹性粉：粒径1-5微米；
聚氨酯粘合剂：为辽宁恒星精细化工有限公司FS-701R产品；
消泡剂:：为矿物油及金属皂类消泡剂；
缔合型聚氨酯增稠剂：含固量48-52%；
抗静电剂：为辽宁恒星精细化工有限公司 FSK-6产品；
有机硅柔滑手感剂：为非离子交联型有机硅，硅基分子量20-50万；
有机硅防粘剂：为两端氨基侧链聚醚型有机硅；
紫外线吸收剂：为液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂。
本发明抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶生产方法简单、效果好。
聚氨酯粘合剂是有机硅改性的高分子聚碳、聚醚型脂肪族聚氨酯，聚碳键提供良好的耐磨、高牢度及高弹性；聚醚为亲水嵌段聚醚，亲水嵌段聚醚具有亲水透湿性，硅键、醚键低温可以自由旋转，低温柔顺性好，在低温仍可保持柔软手感。聚醚结晶点低，柔软度好，聚氨酯粘合剂经有机硅改性，硅键进一步提供了柔软性和良好的弹性，使聚氨酯成膜细腻柔润。
改性汉麻木质纤维素粉以木质纤维素为主体，是一个大的分子网络，由若干结构单元构成并含有大量的羟基，具有反应活性的改性汉麻木质纤维素粉能与聚氨酯粘合剂上的氨基甲酸酯键、脲键结合，获得极佳的牢度；改性汉麻木质纤维素粉具有微孔结构，微孔结构决定了其良好的吸湿导湿性能，加入具有亲水透湿性的聚氨酯粘合剂与之产生协同作用，即亲水导湿与微孔导湿协同作用，从而使产品具有好的透汽性。
改性汉麻木质纤维素粉中含有多种活性酚类物质（四氢大麻酚THC、大麻二酚CBD、大麻酚CBN）和无机盐，这些物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等有明显的杀灭和抑制作用。
改性汉麻木质纤维素粉中的木质素是芳香族化合物，在波长280nm有极大吸收，在波长310-350nm附近也有一定吸收，具有优异的紫外线吸收性能，同时，分散均匀的改性汉麻木质纤维素粉可将作用其表面的紫外线向各个方向散射，减少照射方向的紫外线强度，起到屏蔽紫外线的作用。
液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂，其水分散性好，和聚氨酯粘合剂有极好的相容性，耐高温性好，挥发损失小，摩尔消光系数大，具有极佳的抗紫外效果。液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂上的羟基在高温下能与聚氨酯粘合剂中的氨基甲酸酯键、脲键反应，获得好的牢度。
二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物能与改性汉麻木质纤维素粉的表面起作用，在其表面形成了一层薄的有机膜，从而使改性汉麻木质纤维素粉与聚氨酯粘合剂具有非常好的相容性并保留其微孔结构，同时，经二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物处理的改性汉麻木质纤维素粉分散的更均匀，使成膜具有很好的透明度和细腻手感。
聚氨酯弹性粉具有细腻蓬松绒感，可提供干滑肤感效果，聚氨酯弹性粉结构与聚氨酯粘合剂相似，高温焙烘过程中，能够有效融合，获得好的牢度。聚氨酯弹性粉、聚氨酯粘合剂充分协效，产生柔弹肤感。
有机硅柔滑手感剂是非离子交联型有机硅，能与聚氨酯粘合剂在160－165度高温焙烘中交联，为成膜提供棉滑手感及表面耐磨性。
有机硅防粘剂为两端氨基侧链聚醚型有机硅，此类有机硅中含有硅氨基和硅羟基等活性基团成份，不仅为成膜提供柔润爽滑手感，其中硅氨基、硅羟基同样可与聚氨酯粘合剂高温交联，得到立体网状结构，增加耐洗牢度。
聚氨酯粘合剂、聚氨酯弹性粉、有机硅柔滑手感剂、有机硅防粘剂共同作用，为成膜提供婴儿肌肤般细腻软滑触感。
抗静电剂（FSK-6）是一种长链聚酯结构产品，抗静电性优异，添加到涂层胶中，与布面上的酯键及聚氨酯粘合剂中的酯键结构相似，高温焙烘过程中，能够有效融合，牢牢结合在一起，抗静电的同时，具有牢度和耐洗性。
综上所述，聚氨酯粘合剂、二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物、改性汉麻木质纤维素粉、聚氨酯弹性粉、抗静电剂、有机硅柔滑手感剂、有机硅防粘剂、紫外线吸收剂合理搭配，保障了织物抗静电性、抗紫外性、抗菌性、透汽性及肤感风格的同时实现，加入消泡剂、缔合型聚氨酯增稠剂保证了涂层胶的外观状态，几种原料在同一高温焙烘条件下，同时发挥最好的功能效果和肤感手感，同时也与基布上的氨基、羟基、酰胺基等有效反应，能够满足抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感的功能和风格兼顾的要求，并具备表面耐磨及耐水洗性能。
具体实施方式
实施例1
（1）在不锈钢反应釜中加入去离子水20，二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物0.7，搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉5.0，分散35分钟至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉3.0，继续分散15分钟至完全均匀；
（2）加入聚氨酯粘合剂65、消泡剂 0.1、缔合型聚氨酯增稠剂3.0，搅拌40分钟至完全均匀，继续加入抗静电剂2.5、有机硅柔滑手感剂8.0、有机硅防粘剂2.8、紫外线吸收剂2.8，之后搅拌40分钟至完全均匀，过滤出料得产品。
实施例2
（1）在不锈钢反应釜中加入去离子水24，二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物1.2，搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉9.0，分散40分钟至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉4.5，分散20分钟至完全均匀；
（2）加入聚氨酯粘合剂60、消泡剂 0.15、缔合型聚氨酯增稠剂4.0，搅拌50分钟至完全均匀，继续加入抗静电剂4.0、有机硅柔滑手感剂6.0、有机硅防粘剂4.0、紫外线吸收剂2.5，之后搅拌35分钟至完全均匀，过滤出料得产品。
实施例3
（1）在不锈钢反应釜中加入去离子水25，二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物1.8，搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉12，分散50分钟至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉5.0，继续分散20分钟至完全均匀；
（2）加入聚氨酯粘合剂60、消泡剂0.15、缔合型聚氨酯增稠剂4.2，搅拌40分钟至完全均匀，继续加入抗静电剂4.5、有机硅柔滑手感剂10、有机硅防粘剂2.5、紫外线吸收剂2.0，之后搅拌35分钟至完全均匀，过滤出料得产品。
实施例4
（1）在不锈钢反应釜中加入去离子水30，二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物2.5，搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉15，分散60分钟至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉5.0，分散15分钟至完全均匀；
（2）加入聚氨酯粘合剂55、消泡剂 0.2、缔合型聚氨酯增稠剂4.5，搅拌35分钟至完全均匀，继续加入抗静电剂5.0、有机硅柔滑手感剂7.5、有机硅防粘剂3.5、紫外线吸收剂1.0，之后搅拌35分钟至完全均匀，过滤出料得产品。
实施例5
（1）在不锈钢反应釜中加去离子水28，二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物1.0，搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉7.5，分散35分钟至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉4.0，继续分散15分钟至完全均匀；
（2）加入聚氨酯粘合剂50、消泡剂 0.2、缔合型聚氨酯增稠剂3.5，搅拌40分钟至完全均匀，继续加入抗静电剂3.2、有机硅柔滑手感剂5.0、有机硅防粘剂5.0、紫外线吸收剂1.5，之后搅拌30分钟至完全均匀，过滤出料得产品。
上述实施例中原料配比为重量比；
二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物，选自中山市明日涂料材料有限公司AL-M；
改性汉麻木质纤维素粉，选自肥城涵力纤维素有限公司木质纤维素；
聚氨酯弹性粉，选自上海焦微化工材料有限公司5150D；
聚氨酯粘合剂，为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-701R；
缔合型聚氨酯增稠剂，选自德谦化学有限公司WT-201；
抗静电剂：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FSK-6；
有机硅柔滑手感剂，选自广州斯洛柯高分子聚合物有限公司9151；
有机硅防粘剂，选自广州斯洛柯高分子聚合物有限公司3303；
紫外线吸收剂，选自双键化工上海有限公司5530；
消泡剂：选自沈阳天利商贸有限公司NXZ。
本发明抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶适用于纯棉、涤纶、锦纶及各种混纺织物上涂层。
试验检测1：
1.面料：纯棉布，40x40 /133x100；
2.基布防水处理→轻轧光（压力10MPa，温度50-60℃）；
3.用实施例1－5产品分别对基布进行涂层处理：刮涂一刀（刀厚1.5mm），干重9.6g/m2，150-160-160-165℃烘干1.0分钟，得涂层样品。
对比例1：
用厦门市福汶化学有限公司5300（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
对比例2：
用东莞旭亿华化工有限公司XH-A50（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
应用性能测试结果见表1。
表1
实验例2：
1.面料：75D/210T涤纶塔夫稠
2.基布防水处理→轧光（压力10MPa，温度120℃）；
3.用实施例1－5产品分别对基布进行涂层处理：刮涂一刀（刀厚1.0mm），干重7.8g/m2，150-160-160-165℃烘干1分钟，得涂层样品。
对比例1：
用厦门市福汶化学有限公司5300（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
对比例2：
用东莞旭亿华化工有限公司XH-A50（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
应用性能测试评价如表2。
表2
实验例3：
1.面料：20D/380T锦纶织物
2.基布防水处理→轧光（压力10MPa，温度100℃）；
3.用实施例1－5产品分别对基布进行涂层处理：刮涂一刀（刀厚1.0mm），干重6.5g/m2，150-160-160-165℃烘干50秒，得涂层样品。
对比例1：
用厦门市福汶化学有限公司5300（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
对比例2：
用东莞旭亿华化工有限公司XH-A50（溶剂型）产品，按上述方法对基布进行涂层处理，得涂层样品。
应用性能测试评价如表3。
表3
1、抗静电检测：GB/T12703.1-2009纺织品静电性能的评定第一部分：静电压半衰期；
2、抗紫外线检测：GB/T18830-2009纺织品防紫外性能的评定；
3、抗菌检测：GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价（第三部分）振荡法；
4、透湿量检测：GB/T12704.1-2009纺织品织物透湿试验方法第一部分：吸湿法；
5、水洗牢度检测：GB/T8629-2001 纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序；
6、表面耐磨性检测：GB/T21196-2007纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定。
检测结果表明，经本产品涂层后，在纯棉、涤纶、锦纶织物上均呈现柔弹肤感风格，三种织物上，半衰期均小于2秒，具有良好的抗静电性；紫外线防护系数UPF值均达90以上，透过率UVA均小于4%，具有优异的抗紫外性；抑菌率均达98%以上，具有优异的抗菌性；正杯透湿量均大于3000 g/m2.24h，具有良好的透汽性，多种功能与风格同时实现。马丁代尔磨擦涂层表面无变化，20次家庭水洗涂层面无变化，耐磨、耐水洗性能好。

Claims (3)

1.抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶，其特征是：
原料按重量配比：
去离子水 20-30、
二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物 0.5-3.0
改性汉麻木质纤维素粉 5.0-15，
聚氨酯弹性粉 3.0-5.0
聚氨酯粘合剂 50-70
消泡剂 0.1-0.3
缔合型聚氨酯增稠剂 1.0-5.0
抗静电剂 2.0-5.0
有机硅柔滑手感剂 5.0-10
有机硅防粘剂 2.0-5.0
紫外线吸收剂 1.0-3.0
复配制得；
产品化学指标如下：
外观：白色稠状物
离子性：阴
粘度：3000-4000mpa.s/常温
pH值：7-8
固含量：38-42%；
改性汉麻木质纤维素粉：粒径5-10微米；
聚氨酯弹性粉：粒径1-5微米；
聚氨酯粘合剂：为辽宁恒星精细化工有限公司FS-701R产品；
消泡剂:：为矿物油及金属皂类消泡剂；
缔合型聚氨酯增稠剂：含固量48-52%；
抗静电剂：为辽宁恒星精细化工有限公司 FSK-6产品；
有机硅柔滑手感剂：为非离子交联型有机硅，硅基分子量20-50万；
有机硅防粘剂：为两端氨基侧链聚醚型有机硅；
紫外线吸收剂：为液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂。
2.抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶制备方法，其特征是：
原料按重量配比：
(1)在反应釜中加入去离子水20-30、二异丙基十八烷氧基乙酰铝螯合物0.5-3.0搅拌均匀，加入改性汉麻木质纤维素粉5.0-15，分散至完全均匀，加入聚氨酯弹性粉3.0-5.0，继续分散至完全均匀；
(2)加入聚氨酯粘合剂50-70、消泡剂 0.1-0.3、缔合型聚氨酯增稠剂1.0-5.0，搅拌至完全均匀，再加入抗静电剂2.0-5.0、有机硅柔滑手感剂5.0-10、有机硅防粘剂2.0-5.0、紫外线吸收剂1.0-3.0，之后搅拌至完全均匀，过滤出料，得产品；
改性汉麻木质纤维素粉：粒径5-10微米；
聚氨酯弹性粉：粒径1-5微米；
聚氨酯粘合剂：为辽宁恒星精细化工有限公司FS-701R产品；
消泡剂:：为矿物油及金属皂类消泡剂；
缔合型聚氨酯增稠剂：含固量48-52%；
抗静电剂：为辽宁恒星精细化工有限公司 FSK-6产品；
有机硅柔滑手感剂：为非离子交联型有机硅，硅基分子量20-50万；
有机硅防粘剂：为两端氨基侧链聚醚型有机硅；
紫外线吸收剂：为液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂。
3.如权利要求2制备方法得到的抗静电、抗紫外、抗菌、透汽、肤感、水性聚氨酯涂层胶。
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