CN113047043A - 纺织品用远红外整理剂、半导体远红外纺织品的整理工艺 - Google Patents

纺织品用远红外整理剂、半导体远红外纺织品的整理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纺织品用远红外整理剂，所述远红外整理剂按照重量百分含量计包括：2～3％的增稠剂、10～30％的助剂、2～10％的非金属半导体材料，及余量的水；其中，所述助剂为粘合剂或交联剂；所述非金属半导体材料包括碳化硅和石墨烯。本发明还公开了一种半导体远红外纺织品及其整理工艺。本发明整理剂中以非金属半导体材料作为远红外材料，并将其整理至纺织品纤维上，进而得到具有良好的保暖及远红外发射功能的半导体远红外纺织品，并且所述远红外纺织品还具有良好的耐洗性能。利用所述整理剂整理后的织物的远红外法向发射率可提高10％以上，在红外灯照射条件下温升可达15℃以上，保暖作用明显。

Description

纺织品用远红外整理剂、半导体远红外纺织品的整理工艺
技术领域
本发明涉及纺织品整理技术领域，尤其涉及一种纺织品用远红外整理剂、半导体远红外纺织品的整理工艺。
背景技术
红外线是太阳光线中不可见光线中的一部分，波长在0.76～1000微米。医学上将之分为远红外、中红外和近红外三种，远红外波可穿入人体的皮下组织，波长在8～14微米的远红外线能被人体最大程度吸收。远红外能引起人体组织中的偶极子和自由电荷在电磁场的作用下发生排序振动，产生热反应，使皮下组织升温，进而改善微循环，加强了细胞的再生能力，提高人体免疫力，从而促进生物体的代谢及生长发育。所以，远红外纺织品不仅具有明显的保暖作用，也有较好的保健功能，远红外纺织品越来越受到人们青睐。
常见的远红外材料包括金属氧化物(如MgO、AL2O3、CaO、TiO2、SiO2、 Cr2O3、Fe2O3、ZrO2、B2O3、Ni2O3、Co2O3)、氮化物(如BN、AIN、Si3N4、 ZrN、TiN、CrN)、碳化物(如B4C、SiC、TiC、MoC、WC、ZrC、TaC、Cr4C3)、硼化物(如TiB2、ZrB2、Cr3B4、CrB)等，但随着人们对纺织品质量安全性要求的提高，不含金属的半导体材料逐渐受到重视。
因此，亟需提供一种远红外整理剂，以提供安全性更高、保温效果好的半导体远红外纺织品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纺织品用远红外整理剂，能够将非金属半导体材料整理至纺织品上，制得的半导体远红外纺织品具有较高的远红外发射率，使得产品具有良好的保暖作用。
为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
本发明提供了一种纺织品用远红外整理剂，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：2～3％的增稠剂、10～30％的助剂、2～10％的非金属半导体材料，及余量的水；其中，所述助剂为粘合剂或交联剂；所述非金属半导体材料包含碳化硅和石墨烯。
在一实施例中，所述增稠剂为丙烯酸共聚物增稠剂或天然类增稠剂。
在一实施例中，所述天然增稠剂选自淀粉、黄原胶、明胶、瓜尔胶、天然橡胶、琼脂中的至少一种。
在一实施例中，所述助剂为丙烯酸类粘合剂或聚氨酯类交联剂。
在一实施例中，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：
Figure RE-GDA0003014445760000021
本发明还提供了一种半导体远红外纺织品的整理工艺，采用上述的纺织品用远红外整理剂对纺织品进行采用浸轧-焙烘处理，将非金属半导体材料整理到纺织品上。
在一实施例中，所述焙烘的温度为140～180℃，焙烘时间为120s。
在一实施例中，所述整理工艺的步骤包括：
将增稠剂、助剂和水混合均匀，得到印花白浆，其中所述印花白浆的粘度 38000(5rpm，7#转子测试)；所述助剂为粘合剂或交联剂；
然后向所述印花白浆中加入非金属半导体材料和余量的水，搅拌均匀，得到远红外整理剂；
利用所述远红外整理剂对纺织品进行处理，采用浸轧处理工艺，后在温度为140～180℃条件下焙烘120s，得到所述半导体远红外纺织品。
在一实施例中，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：2～3％的增稠剂、10～30％的助剂、2～10％的非金属半导体材料，及余量的水。所述非金属半导体材料包含碳化硅和石墨烯。所述助剂为丙烯酸类粘合剂或聚氨酯类交联剂。
在一实施例中，所述纺织品为涤氨织物、CVC织物或棉织物。
本发明实施例中，采用的纺织品为：40s纯棉平纹针织半漂布(130g/m2)， 95％涤+5％氨纶平纹针织半漂布(180g/m2)，65％棉+35％涤平纹半漂布 (155g/m2)。
本发明中采用的化学原料均为市售产品。
本发明的有益效果在于：
本发明的纺织品用远红外整理剂包含半导体远红外材料，该整理剂能够将半导体远红外材料有效整理至纺织品上，进而使得纺织品具有良好的远红外发射功能，进而提高纺织品的温度实现保暖的目的。并且，本发明半导体远红外纺织品的耐洗性较佳。本发明的半导体远红外材料不含金属材料，无毒，较传统的金属远红外材料更加安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在涤氨织物上的温升情况；
图2为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在CVC织物上的温升情况；
图3为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在棉织物上的温升情况。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所属范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。本文中所揭露的大小和数值不应意图被理解为严格限于所述精确数值。相反的，除非另外指明，各种大小旨在表示所引用的数值以及功能上与所述数值相同的范围。例如所揭露的大小为「10微米」是指「约10微米」。
本发明实施例提供一种纺织品用远红外整理剂，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：2～3％的增稠剂、10～30％的助剂、2～10％的非金属半导体材料，及余量的水。所述助剂为粘合剂或交联剂。
本实施例中，所述非金属半导体材料包含碳化硅和石墨烯。例如，所述非金属半导体材料可以采用广东德美精细化工股份有限公司生产的DM-3014N。所述DM-3014N是以碳化硅和石墨烯为主要材料的混合物。所述非金属半导体材料为不含金属的半导体材料，并不限于碳化硅和石墨烯。
本实施例中，在所述远红外整理剂中，所述增稠剂的重量百分数可以为 2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％；所述助剂的重量百分数可以为10％、12％、15％、 20％、25％、30％；所述非金属半导体材料的重量百分数可以为2％、4％、6％、 8％、10％。
在一些实施例中，所述增稠剂为丙烯酸共聚物增稠剂或天然类增稠剂。例如，所述丙烯酸共聚物增稠剂可以采用广东德美精细化工股份有限公司生产的 DM-5233G。例如，所述天然类增稠剂可以采用淀粉、黄原胶、明胶、瓜尔胶、天然橡胶或琼脂。
在一些实施例中，所述助剂为丙烯酸类粘合剂或聚氨酯类交联剂。例如，所述丙烯酸类粘合剂可以采用广东德美精细化工集团股份有限公司的 DM-5129。例如，所述聚氨酯类交联剂可以采用广东德美精细化工集团股份有限公司的DM-3917。
本发明实施例还提供一种半导体远红外纺织品的整理工艺，采用上述的纺织品用远红外整理剂对纺织品进行采用浸轧-焙烘处理，将所述非金属半导体材料整理到纺织品上。
所述整理工艺的步骤包括：参照上述的远红外整理剂的成分配比，将增稠剂、助剂和水混合均匀，得到印花白浆，其中所述印花白浆的粘度约为38000 (5rpm，7#转子测试)；然后向所述印花白浆中加入非金属半导体材料和余量的水，搅拌均匀，得到远红外整理剂；利用所述远红外整理剂对纺织品进行处理，采用浸轧处理工艺，后在温度为140～180℃条件下焙烘120s，得到所述半导体远红外纺织品。
在一些实施例中，所述纺织品为涤氨织物、CVC织物或棉织物。
本发明实施例中，发射率测试方法：
由于一切物体自身都有红外福射特性，不同的物质红外福射特性各异，远红外纺织品也由于添加剂的不同使其红外福射性能不同，这种差异用发射率来表示。试样(纺织品)放到规定温度的加热板上后其辐射电磁波增强，以吸收波长主要在5μm～14μm波段的远红外检测传感器分别测试校准黑体板和试样 (纺织品)在规定条件下的辐射强度，以试样与校准黑体板的辐射强度之比来表示其远红外发射率。
本发明实施例中，温升测试方法：
用150W红外灯照射整理前后的布样(纺织品)，灯源距布面50cm，用红外测温枪测试照射不同时间时的温度变化，计算温度升高值，计算公式为：
Δt＝ti-t0
Δt：温度升高值；ti：照射i秒时布面温度值；t0：照射0秒时布面温度值。
实施例1：
本实施例提供一种远红外整理剂，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：
Figure RE-GDA0003014445760000061
Figure RE-GDA0003014445760000071
一种半导体远红外纺织品的整理工艺，将非金属半导体材料整理到纺织品上，所述整理工艺为：
将增稠剂、粘合剂和水混合均匀，得到印花白浆，其中所述印花白浆的粘度38000(5rpm，7#转子测试)；
然后向所述印花白浆中加入非金属半导体材料和余量的水，搅拌均匀，得到远红外整理剂；
用所述远红外整理剂对纺织品进行处理，采用浸轧处理工艺，后在温度为 180℃条件下焙烘120s，得到所述半导体远红外纺织品。
实施例2～5：
实施例2～5与实施例1相比，区别仅在于，实施例2～5的远红外整理剂中的非金属半导体材料的含量依次为0％、3、10、15％；其他条件完全相同。
试验例1：
测试实施例1～5得到的半导体远红外纺织品在远红外灯照射下的温升情况；并且每一实施例中进行三组实验，其中纺织品分别采用涤氨织物、CVC 织物、棉织物。得到图1至图3，结果见图1至图3所示。
图1为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在涤氨织物上的温升情况；图2为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在CVC织物上的温升情况；图 3为不同含量的非金属半导体材料的整理剂在棉织物上的温升情况。
根据图1至图3，从测试结果来看，使用含非金属半导体材料的远红外整理剂整理后，纺织品在远红外灯辐照下的温升明显高于整理前，最高温升提高 8～14℃，具有明显的导热升温效果。
实施例6～11：
实施例6～11与实施例2相比，区别仅在于，实施例6～11的远红外整理剂中的丙烯酸类粘合剂的含量依次为10％、15％、20％、25％、35％、40％；其他条件完全相同。
试验例2：
本试验例对实施例6～11中制得的纺织品(选用涤氨织物)进行洗涤后的温升检测，以检测本发明纺织品的耐洗性。所述纺织品为经不同用量的聚氨酯类交联剂和丙烯酸类粘合剂的整理剂处理得到的纺织品。
方法：测试洗涤10次后的涤氨织物的温升情况(辐照90s)，结果见表1。
表1远红外整理织物洗10次后的温升值(℃)
用量 10％ 15％ 20％ 25％ 30％ 35％ 40％
聚氨酯类交联剂 8.2 8.4 9.7 10.2 10.3 11.0 10.8
丙烯酸类粘合剂 8.1 8.3 12.1 14.3 14.8 14.7 14.7
非金属半导体的远红外材料属于无机物，与纤维没有反应性，本发明能够有效的将所述非金属半导体材料结合至纺织品上，并使得所述纺织品具有较高的耐洗性。
根据表1中的测试数据可知：随着粘合剂或交联剂用量的增加，织物温升越来越高，且用量达到30％后温升提升不明显，继续增加用量后织物手感严重下降。可见本发明中粘合剂或交联剂用量不超过30％时，既可以保持织物的手感还可以降低成本。
试验例3：
采用如实施例1中的方法分别对纯棉平纹针织、涤氨纶平纹、CVC平纹的布样进行整理，检测布样整理前后发射率，结果见表2所示。
表2不同布样整理前后发射率
Figure RE-GDA0003014445760000091
根据表2中的测试结果来看，发射率大于0.94，高达0.96，均满足FZ/T 64010-2000标准要求。(参照FZ/T 64010-2000标准要求，远红外整理后布样法向发射率提高应不低于8％。)
综上所述，整理后织物远红外法向发射率可提高10％以上，在红外灯照射条件下温升可达15℃以上，保暖作用明显。可见本发明的添加了不含金属的半导体材料的整理剂，不含金属的半导体材料更具有价廉、无毒等优点，且整理剂保温效果也较为显著，因此，本发明的整理剂能够很好地应用于纺织品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纺织品用远红外整理剂，其特征在于，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：2～3％的增稠剂、10～30％的助剂、2～10％的非金属半导体材料，及余量的水；其中，所述助剂为粘合剂或交联剂；所述非金属半导体材料包含碳化硅和石墨烯。
2.根据权利要求1所述的纺织品用远红外整理剂，其特征在于，所述增稠剂为丙烯酸共聚物增稠剂或天然类增稠剂。
3.根据权利要求2所述的纺织品用远红外整理剂，其特征在于，所述天然增稠剂选自淀粉、黄原胶、明胶、瓜尔胶、天然橡胶、琼脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的纺织品用远红外整理剂，其特征在于，所述助剂为丙烯酸类粘合剂或聚氨酯类交联剂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的纺织品用远红外整理剂，其特征在于，所述远红外整理剂按照重量百分数计包括：
增稠剂 2～3％
丙烯酸类粘合剂 10～30％
非金属半导体材料 2～10％
余量的水。
6.一种半导体远红外纺织品的整理工艺，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的纺织品用远红外整理剂对纺织品进行采用浸轧-焙烘处理，将非金属半导体材料整理到纺织品上。
7.根据权利要求6所述的半导体远红外纺织品的整理工艺，其特征在于，所述焙烘的温度为140～180℃，焙烘时间为120s。
8.根据权利要求6或7所述的半导体远红外纺织品的整理工艺，其特征在于，所述整理工艺的步骤包括：
将增稠剂、助剂和水混合均匀，得到印花白浆，其中所述印花白浆的粘度38000(5rpm)；
然后向所述印花白浆中加入非金属半导体材料和余量的水，搅拌均匀，得到远红外整理剂；
用所述远红外整理剂对纺织品进行处理，采用浸轧处理工艺，后在温度为140～180℃条件下焙烘120s，得到所述半导体远红外纺织品。
9.根据权利要求8所述的半导体远红外纺织品的整理工艺，其特征在于，所述纺织品为涤氨织物、CVC织物或棉织物。
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