CN108103801A - 一种耐久防污纺织品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐久防污纺织品。该纺织品的单纤维表面覆盖有主要由含硅氧基团以及聚乙二醇基团的树脂层，其中聚乙二醇基团的含量为大于2000ppm小于等于20000ppm。本发明的纺织品的防污性可以与氟素防污剂加工品相媲美，此外，洗涤耐久性优越，加工方法简单环保。

Description

一种耐久防污纺织品
技术领域
本发明涉及了一种耐久防污纺织品，具体涉及一种同时兼备耐久亲水和防油污性能的纺织品。
背景技术
在生活中人们会经常接触到各种各样的油类物质，譬如植物油和矿物油类等，而衣服一旦沾染上这些物质就会形成污垢特别是含有合成纤维的纺织品，由于带静电更加容易吸附污垢；而且亲水性差，在洗涤过程中水不易渗透到纤维的间隙中去，所以污垢难以除去。对于纺织品的防污易去污加工，一般考虑通过特定树脂层的附着使其表面不容易被沾污，即便是沾染了污垢也能轻而易举去除，并且不会出现回污现象。
目前，提高防污易去污性的方法主要有两种，（一）在纺织品的表面浸轧一层亲水性高分子材料，增加纤维表面的亲水性，降低纤维与水之间的表面张力，表面的亲水层润湿后膨胀，从而产生机械力，使污垢自动离去；（二）对纺织品进行氟素树脂拒水拒油处理，并导入部分亲水性基团，降低油性污垢沾附的几率，提高防污能力；在洗涤的过程中由于亲水基团的存在使得沾附的污垢又能很容易被洗去。如专利文献CN201310083741.6中公开了一种吸水拒油织物及其生产方法，通过对基布先进行亲水性聚酯树脂浴中处理，再进行拒油防污性氟素树脂浸轧处理，使得织物在具备拒油易去污功能的基础上，还具有优越的吸水性，但其所用氟素类树脂存在一定安全性问题，而且对如矿物油、玉米油、压榨油、酱油等污垢的防污性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对污渍去除效果佳及亲水性优越、加工方法简单的无氟耐久防污纺织品。
本发明的技术解决方案是：
本发明的耐久防污纺织品，形成该纺织品的单纤维的表面附着有树脂层，且树脂层中包括含硅氧基团以及聚乙二醇基团的化合物，其中聚乙二醇基团的含量为大于2000ppm小于等于20000ppm。
本发明的耐久防污纺织品，纤维表面树脂层中的硅氧基团可以有效防止各种污渍渗入至纤维内部；而聚乙二醇基团改善了纺织品的亲水性，又能使得纤维表面附着的污垢，特别是油污很好地被去除掉，防污性以及易去污性与氟素易去污剂加工品相当，环保安全。
具体实施方式
本发明的耐久防污纺织品，形成该纺织品的单纤维的表面附着有树脂层，且树脂层中包括含硅氧基团以及聚乙二醇基团的化合物，其中聚乙二醇基团的含量为大于2000ppm小于等于20000ppm。
本发明中，硅氧基团的存在可以使得纺织品不易沾染污垢，而聚乙二醇基团的存在，不但可以利用亲水性基团与疏水油污的非亲和性，配合洗剂轻松去除掉疏水性污垢，而且与普通的疏水性易去污树脂相比，吸水性得到提高，同时又解决了穿着闷热感以及吸水导湿性能不佳的问题，获得了很好的亲水疏水性平衡。
本发明中，聚乙二醇基团含量过少的话，作为大分子的支链，链锻长度过短，会影响产品的吸水性能，去除油性污渍的能力减弱；而聚乙二醇基团含量过高的话，则支链过长，聚合物稳定性降低，会影响到亲水性污渍的去除能力，因此树脂层中聚乙二醇基团的含量要求大于2000ppm小于等于20000ppm。
本发明中，含硅氧基团以及聚乙二醇基团的化合物的化学结构如下：
R1：-CH3、-C2H5、-CH2CH（CH3）、-CH2CH（CH3）、-CH2CH=CH2和-CH2CH=CHCH3中的一种；
其中m为6～80，硅氧基团的m数决定了防污性能的强弱。m小于6的话，防污能力有明显降低的趋势；m大于80的话，则防污能力不再增强。n为5～100，聚乙二醇基团的n数决定了亲水性能的强弱，本发明中n小于5的话，亲水能力有明显降低的趋势；n大于100的话，则亲水能力过强，而且支链过长有可能会导致耐久性不良。
本发明中，考虑到树脂层中硅氧基团含量过少的话，作为大分子的主链，则链锻长度就会过短，有可能会影响树脂层的附着，使其附着不均匀，而硅氧基团含量过高的话，由于基团具有疏水性，对油性油污的去除能力就会降低，因此优选硅氧基团的含量大于10000ppm小于等于250000ppm。
考虑到硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比对易去污效果起决定性作用，因此本发明中，硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比优选控制在1～20：1之间，更优选为3～10：1。
本发明中，树脂层中的硅氧基团来自于聚硅氧烷类树脂和/或有机硅类树脂，聚乙二醇基团来自于聚醚类树脂、环氧烷类树脂、聚酯类树脂中的一种或更多种。
本发明的纺织品所用纤维原料没有特别限定，可以采用涤纶、尼龙等合成纤维，也可以采用棉、粘胶等纤维素纤维，或者它们的组合。考虑到成本及加工便利性，优选采用涤纶、棉纤维和粘胶纤维中的一种或几种。其中棉纤维可以赋予纺织品良好的吸湿性和透气性，柔软而保暖。粘胶纤维可以赋予纺织品较好的吸水性和垂悬性，提高穿着舒适度。
优选，根据AATCC130-2000标准测得本发明纺织品对玉米油的初期防污性为3.0级以上，根据AATCC79-2010标准测得本发明纺织品的初期吸水性为9秒以下。
优选，根据AATCC135-2010标准洗涤20回后用AATCC130-2000标准测得本发明纺织品对玉米油的防污性为3.0级以上、根据AATCC79-2010标准测得本发明纺织品的吸水性为30秒以下。
优选，根据AATCC 124-2009标准测得本发明纺织品的防皱性为3.0级以上。
优选，根据GB-T30159.1标准测得本发明纺织品对压榨油和酱油的防污性分别为4.0级以上。
本发明的纺织品可以由如下方法制得：包括对坯布进行前处理（精炼、中间定型等），再在如下加工液中进行树脂后整理，得到产品；
加工液由下列成分组成：
药剂A 40～120g/L
其余为软水。
所用坯布的克重优选为50～250g/m2。若克重小于50g/m2，对织造及加工工艺要求比较高，有可能出现断纱现象，加工时不易控制带液量等问题；而克重大于250g/m2的话，有可能会影响加工时的干燥效率，而且最终成品有变重的趋势。
上述药剂可直接购买或自行聚合制备，药剂A具有易去污效果，其中含有硅氧基团和聚乙二醇基团。后整理可采用染色同浴加工或者浸轧加工。这些药剂可能进入纤维内部或附着于纤维表面，也有可能存在于上述药剂共同形成的树脂层中。
具体加工为染色同浴加工在温度80～160℃的条件下热处理10～60分钟，随后在温度80～150℃的条件下干燥，最后在130～200℃的条件下进行定型整理。浸轧加工采用一浸一轧或者二浸二轧后，在温度80～200℃的条件下热处理0.5～10分钟或在温度80～150℃的条件下干燥，最后在130～200℃的条件下进行定型整理。其中优选浸轧加工，进一步优选一浸一轧的浸轧加工。
配制加工液的方法举例如下：首先将药剂进行软水稀释处理，添加含硅氧基团和聚乙二醇基团的药剂进行调配，在调配的过程中应该不断的进行搅拌，但搅拌速度不宜过快；在配制加工液时应不断的注意加工液的状态。
下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。
本发明各项指标的测定、评价方法如下：
（1）对玉米油的防污性
根据AATCC130-2000标准。
（2）洗涤处理
根据JIS L 0217 103：1995法标准洗涤20回。
（3）化合物含量
①硅氧基团的含量
剪取约50mg的纺织品作为样品，进行X射线光电子能谱（XPS）分析，确定硅氧基团的含量；
②聚乙二醇基团的含量
剪取约15mg的纺织品作为样品，进行核磁共振（MRI）分析，确定聚乙二醇基团的含量。
（4）吸水性
根据AATCC79-2010标准。
（5）防皱性
根据AATCC 124-2009标准。
（6）对压榨油和酱油的防污性
根据GB-T30159.1-2013标准。
以下实施例及比较例中所使用的药剂如下：
药剂A-1为非氟系，主要成分为硅氧烷、副成分为带有聚乙二醇基团的聚氨酯（自制，硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比为8：1）；
药剂A-2为非氟系，主要成分为硅氧烷、副成分为带有聚乙二醇基团的聚氨酯（自制，硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比为4：1）；
药剂A-3为非氟系，主要成分为硅氧烷、副成分为带有聚乙二醇基团的聚氨酯（自制，硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比为20：1）；
药剂A-4为非氟系，主要成分为硅氧烷、副成分为带有聚乙二醇基团的聚氨酯（自制，硅氧基团与聚乙二醇基团的重量比为25：1）；
药剂A-5为非氟系，主要成分为烷烃类化合物、副成分为聚氧乙醚（自制，烷烃基团与聚氧乙醚基团的重量比为10：1）；
药剂A-6为非氟系，主要成分为聚酯结构化合物、副成分为磺酸盐（自制，聚酯基团与磺酸盐基团的重量比为12：1）；
实施例1
对涤棉机织坯布（涤纶/棉含量比为65/35；克重为110g/m2，总密度为180根/英寸）进行精炼等前处理，再在如下加工液中进行后整理，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
加工液由下列成分组成：
药剂A-1 80g/L
其余为软水。
采用一浸一轧加工，然后在温度130℃的条件下热处理2分钟，最后在170℃的条件下定型整理60秒。
实施例2
将药剂A-1替换为药剂A-2，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例3
将药剂A-1替换为药剂A-3，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例4
将药剂A-1替换为药剂A-4，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例5
将药剂A-1的使用量调整为20g/L，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
比较例1
将药剂A-1替换为药剂A-5，其余同实施例1，得到纺织品，其各项性能测试结果见表1。
比较例2
将药剂A-1替换为药剂A-6，其余同实施例1，得到纺织品，其各项性能测试结果见表1。
表1
根据上表，
由实施例1、实施例2、实施例3与实施例4可知，同等条件下，使用药剂A-1（硅氧基团：聚乙二醇基团为8：1）加工所得纺织品的初期以及洗涤后的防污性最佳。
由实施例1与实施例5可知，同等条件下，用量为80g/L加工所得纺织品与用量为20g/L加工所得纺织品相比，前者的防皱性、初期以及洗涤后的防污性、吸水性更佳。
由比较例1、比较例2与实施例1可知，同等条件下，使用不含硅氧基团与聚乙二醇基团的药剂A-5、药剂A-6加工所得纺织品与使用含硅氧基团与聚乙二醇基团的药剂A-1加工所得纺织品相比，前者的防皱性、初期以及洗涤后的防污性、吸水性均不及后者。

Claims (6)

1.一种耐久防污纺织品，其特征是：形成所述纺织品的单纤维的表面附着有树脂层，且所述树脂层中包括含硅氧基团以及聚乙二醇基团的化合物，其中所述聚乙二醇基团的含量为大于2000ppm小于等于20000ppm。
2.根据权利要求1所述的耐久防污纺织品，其特征是：所述硅氧基团的含量为大于10000ppm小于等于250000ppm。
3.根据权利要求1或2所述的耐久防污纺织品，其特征是：根据AATCC130-2000标准测得所述纺织品对玉米油的防污性为3.0级以上、根据AATCC79-2010标准测得所述纺织品的吸水性为9秒以下。
4.根据权利要求1或2所述的耐久防污纺织品，其特征是：根据AATCC135-2010标准洗涤20回后再根据AATCC130-2000标准测得所述纺织品的玉米油的防污性为3.0级以上，根据AATCC79-2010标准测得所述纺织品的吸水性为30秒以下。
5.根据权利要求1或2所述的耐久防污纺织品，其特征是：根据AATCC 124-2009标准测得所述纺织品的防皱性为3.0级以上。
6.根据权利要求1或2所述的耐久防污纺织品，其特征是：根据GB-T30159.1-2013标准测得所述纺织品对压榨油和酱油的防污性均为4.0级以上。
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