CN1957134A - 整理吸收材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过用至少一种含水液体处理来整理吸收材料的方法，该含水液体含有至少一种有机聚合物、至少一种颗粒形式的有机或无机固体以及至少一种选自通式(I)和(II)的乳化剂的乳化剂，其中各变量如下：R1为C6－C40烷基，R2独立地为氢或甲基，m和n独立地为0－10的整数，R3独立地为C6－C20烷基，以及M为碱金属或铵。

Description

整理吸收材料的方法
本发明涉及一种通过用至少一种含水液体处理来整理吸收材料的方法，该含水液体含有：
至少一种有机聚合物，
至少一种颗粒形式的有机或无机固体，和
至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂：
Figure A20058001620300051
其中：
R1选自C6-C40烷基和具有1-5个碳-碳双键的C3-C40链烯基，
R2在每种情况下相同或不同并选自氢和甲基，m和n相同或不同并各自选自0-10的整数，
R3在每种情况下相同或不同并选自氢和C6-C20烷基，M是碱金属或铵。
织物整理是一个商业上日益重要的领域。特别令人感兴趣的是对织物进行整理以赋予其防水和抗污性能。现代化的措施在某些情况下是利用所谓的Lotus-Effect并且通过施以粗糙表面而赋予织物防水性能。
WO 96/04123描述了具有高低起伏的人造表面结构的自清洁表面，该结构的特征特别在于其结构参数。该结构例如通过将结构压花到可热塑性成型的疏水材料上或通过将特氟隆粉末施涂于已用UHU处理的表面上而制备。US3,354,022描述了类似地制备的防水表面。
EP-A 0933388公开了制备结构化表面的方法，该方法包括首先通过光刻术制造出阴模，再用此模压花塑料膜，然后用氟化的烷基硅烷将压花的塑料膜疏水化。
然而，上述方法不适合于织物的防水抗污整理。
WO 02/84013提出了通过将例如由聚酯纤维组成的纤维牵引通过其中悬浮有1％的Aerosil 8200疏水化硅胶的80℃热十氢化萘浴将该纤维疏水化。
WO 02/84016提出了通过将机织聚酯织物牵引通过其中悬浮有1％Aeroperl8200疏水化硅胶的50℃热DMSO(二甲亚砜)浴将该织物疏水化。
这两种疏水化方法的共同特征是选择溶剂使得纤维部分溶解。这就需要使用大量的有机溶剂，并且这在许多情况下是不受欢迎的。另外，用有机溶剂处理可对纤维的机械性能有影响。
WO 01/75216提出了通过使纺织纤维和织物具有双组分层而赋予其防水抗污性能的方法，该双组分层中例如一种是分散介质，另一种是胶体。WO 01/75216中所述的整理方法提供了其中胶体各向异性地分散于分散介质中的整理层，因为观察到胶体在整理层和周围表面之间的边界层变浓。这种方法使用的整理液体中含有最多5g/l的Aerosil 812S。
然而，通过WO 01/75216所述的方法整理的织物在许多情况下缺乏令人满意的机械强度。
因此，本发明的目的在于提供一种整理吸收材料的方法，该方法没有上述缺点并同时提供了非常好的防水抗污性能。本发明进一步的目的在于提供防水抗污织物。本发明进一步的目的在于提供用于吸收材料防水抗污整理的液体。
我们发现此目的通过开始时定义的方法得以实现。
对于本发明来说吸收材料包括例如纸、板、木材、建筑材料如瓦片、混凝土、天然石材、砂石和灰砂砖，也包括皮革替代品和皮革并优选纺织材料。纺织材料一方面例如为纤维、粗纱、纱线和线，另一方面为织物，例如机织物、针织物、无纺布和服装。特别优选的是用于例如制造户外用纺织品的织物。实例为船帆、伞、焦油帆布、铺地防潮布、台布、篷帐布和例如用于椅子、秋千或长凳等的家具罩。
对于本发明来说吸收材料可以包含不同的物质。实例为天然纤维和合成纤维以及混纺纤维。天然纤维的实例为丝、羊毛和棉花。合成纤维的实例为聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二酯和粘胶纤维。类似地，改性的天然纤维可以根据本发明的方法涂覆，例如纤维素醋酸酯。
本发明的方法使用至少一种含水液体。对于本发明来说含水液体包含的液体基于在室温下为液体的成分可能含有至少5重量％的水。含水液体的水含量优选为至少25重量％，更优选为至少50重量％并最优选为至少75重量％。最高水含量基于室温下为液体的成分为100重量％，优选97重量％并更优选为95重量％。
本发明所用的含水液体可含有有机溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单异丁基醚、乙酸、正丁醇、异丁醇、正己醇及异构体、正辛醇及异构体、正十二醇及异构体，以及水。有机溶剂可占根据本发明所用含水液体的0.2-50重量％并优选0.5-35重量％。水含量基于在室温下为液体的成分为100重量％的含水液体相应地不含有机溶剂。
本发明方法中所用的至少一种液体包含至少一种有机聚合物。有机聚合物可以作为粘合剂。粘合剂的作用例如可以通过有机聚合物形成膜来实现，该膜将颗粒相互粘合起来并将颗粒粘合在要涂覆的吸收材料且优选纺织材料上。
在本发明的一个实施方案中，至少一种有机聚合物包含烯属不饱和疏水单体的聚合物或共聚物，该疏水单体在25℃下于水中的溶解度小于1g/l。共聚物中疏水单体占共聚物的至少50重量％并优选至少75重量％。
优选的单体选自以下各组：
C2-C24烯烃，尤其是2-24个碳原子的α-烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十六碳烯或1-十八碳烯；乙烯基芳族化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、顺式-1，2-二苯乙烯、反式-1，2-二苯乙烯；二烯烃，例如1，3-丁二烯、环戊二烯、氯丁二烯或异戊二烯；
C5-C18环烯烃，例如环戊烯、环己烯、降冰片烯、二聚环戊二烯；线性或支化C1-C20链烷羧酸的乙烯基酯，例如，醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、正己酸乙烯酯、正辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯；
C1-C20醇的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯，(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正二十烷基酯，并最优选卤化单体和具有硅氧烷基团的单体。
卤化单体包括氯化烯烃例如氯乙烯和偏二氯乙烯。
最特别优选的卤化单体是氟化烯烃，例如偏二氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯；氟化或全氟化C3-C11羧酸的乙烯基酯，例如如US2,592,069和US2,732,370中所述；氟化或全氟化醇，例如氟化或全氟化C3-C14烷基醇的(甲基)丙烯酸酯，例如HO-CH2-CH2-CF3、HO-CH2-CH2-C2F5、HO-CH2-CH2-正-C3F7、HO-CH2-CH2-异-C3F7、HO-CH2-CH2-正-C4F9、HO-CH2-CH2-正-C6F13、HO-CH2-CH2-正-C8F17、HO-CH2-CH2-正-C10F21和HO-CH2-CH2-正-C12F25的(甲基)丙烯酸酯，例如US2,642,416、US3,239,557、BR1,118,007、US3,462,296中所述。
类似地，适合的是例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与通式(III)的酯的共聚物或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与氟化羧酸的乙烯基酯的共聚物，
Figure A20058001620300081
其中，
R4为氢、CH3、C2H5，
R5为CH3、C2H5，
x为4-12的整数并最优选6-8，
y为1-11的整数并优选1-6。
有用的共聚物进一步包括氟化或全氟化C3-C12烷基醇(如HO-CH2-CH2-CF3、HO-CH2-CH2-C2F5、HO-CH2-CH2-正-C3F7、HO-CH2-CH2-异-C3F7、HO-CH2-CH2-正-C4F9、HO-CH2-CH2-正-C5F11、HO-CH2-CH2-正-C6F13、HO-CH2-CH2-正-C7F15)的(甲基)丙烯酸酯与非卤化的C1-C20醇的(甲基)丙烯酸酯(如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正二十烷基酯)的共聚物。
适合的氟化聚合物和氟化共聚物的综述参见例如M.Lewin等.，Chemical Processing of Fibers and Fabrics(“纤维和织物的化学加工”)，PartB，第2卷，Marcel Dekker，New York(1984)，第172和178-182页。
另外适合的氟化聚合物例如公开于DE 199 120 810中。
对于带有硅氧烷基团的烯烃可提及例如通式IVa-IVc的烯烃：
Figure A20058001620300091
其中，
R6选自：
C1-C18烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基(isopentyl)、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、异戊基(isoamyl)、正己基、异己基、仲己基、正庚基、异庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基；优选C1-C6烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基(isopentyl)、仲戊基、新戊基、1，2-二甲基丙基、异戊基(isoamyl)、正己基、异己基、仲己基，更优选C1-C4烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基并尤其是甲基；
C6-C14-芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-苯蒽基、2-苯蒽基、3-苯蒽基、4-苯蒽基和9-苯蒽基，优选苯基、1-萘基和2-萘基，更优选苯基；
C3-C12-环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基；
或Si(CH3)3；
a为2-10 000的整数且尤其是最大为100。
b为0-6的整数且尤其是1-2。
有用的聚合物进一步包括聚醚，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃；聚己内酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛以及由脂肪族或芳族二羧酸和/或脂肪族或芳族二醇形成的部分芳香性聚酯，例如由具有2-18个碳原子的脂肪族二醇(例如1，2-亚乙基二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇或双酚A)与具有3-18个碳原子的脂肪族二羧酸(例如琥珀酸、戊二酸、己二酸和α，ω-癸烷二羧酸)形成的聚酯；由对苯二甲酸与具有2-18个碳原子的脂肪族二醇如1，2-亚乙基二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇或1，8-辛二醇形成的聚酯。
上面提到的聚酯可以例如用含4-12个碳原子的一元醇例如正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇或正十二醇进行封端。
上面提到的聚酯可以用一元羧酸例如硬脂酸封端。
有用的聚合物进一步包括蜜胺-甲醛树脂、脲醛树脂、可用C1-C5醇醚化的N，N-二羟甲基-4，5-二羟基亚乙基脲。
有机聚合物的分子量可以在宽的范围内选择。重均分子量MW可为1000-10 000 000g/mol并优选为2500-5 000 000g/mol，其通过至少下列方法之一测定：光散射、凝胶渗透色谱(GPC)、粘度法。当使用选自烯烃的聚合物时，例如聚乙烯、聚丙烯或聚异丁烯以及乙烯与丙烯、丁烯或1-已烯的共聚物，分子量有利的是30 000-5 000 000g/mol。
分子量分布的宽度并不那么严格，可以为1.1-20。通常为2-10。
在本发明的一个实施方案中，上述有机聚合物的份数为至少0.1g/l含水液体，优选为至少1g/l及更优选为至少10g/l。最大份数例如为500g/l，优选为250g/l及更优选为100g/l。
在本发明的一个实施方案中，有机聚合物或聚合物不溶于含水液体，对于本发明的有机聚合物来说不溶是指室温下在液体中的溶解度小于1g/l及更优选为小于0.1g/l。
本发明的一个实施方案包括使用至少两种不同的有机聚合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种有机聚合物可以颗粒形式存在，其中心倾向粒径(central tendency particle diameter)尺寸为0.1-50微米，优选为0.5-30微米并更优选最多20微米(中值，数均)。
本发明方法所用的至少一种含水液体包含一种不同于上述聚合物的颗粒形式的有机或无机固体，其份数例如至少为5.5g/l，优选至少为7g/l及更优选至少为10g/l。最大份数大约总计可为150g/l。其它的固体可以是无机或有机的；优选为无机的。
适当的无机或有机固体的例子是聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯和聚苯乙烯，以及它们相互之间的共聚物或与一种或多种其它烯烃的共聚物，其他烯烃例如苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、马来酸酐或N-甲基马来酰亚胺。优选的聚乙烯或聚丙烯描述于例如EP-A 0761696中。
特别有用的无机或有机固体包括无机材料，尤其是周期表中3-14族元素的无机固体氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐或硫酸盐，例如氧化钙、二氧化硅或氧化铝、碳酸钙、硫酸钙或硅酸钙，其中优选氧化铝和二氧化硅。特优选以硅胶形式存在的二氧化硅。非常特别优选热解硅胶。固体无机氧化物可以通过加热到400-800℃进行热疏水化或优选通过物理吸附或化学吸附有机或有机金属化合物进行疏水化。为此，使颗粒在涂覆步骤之前与例如含有至少一个官能团的有机金属(例如烷基锂化合物如甲基锂、正丁基锂或正己基锂)；或硅烷(例如六甲基二硅烷基胺、辛基三甲氧基硅烷并尤其是卤化硅烷如三甲基氯硅烷或二氯二甲基硅烷)反应。
本发明的一个实施方案使用疏水化的固体无机氧化物与相应的未疏水化的无机氧化物的混合物，例如重量比为100∶0-0∶100，优选99∶1-60∶40，更优选99∶1-80∶20。
至少一种有机或者无机固体优选是疏水性的。这里疏水性理解为溶解度低于1g/l并优选低于0.3g/l(于室温下测定)。
无机固体可优选多孔的。多孔结构最好的特征在于根据德国标准DIN66131测量的BET表面积。所用无机固体可优选具有的BET表面积为5-1000m2/g，优选10-800m2/g并更优选20-500m2/g。
在本发明的一个实施方案中，至少一种无机或有机固体以颗粒形式存在。中心倾向粒径的尺寸(中值，数均)为至少1纳米，优选为至少3纳米并更优选为至少6纳米。最大粒径(中值，数均)为1000纳米，优选350纳米并更优选100纳米。粒径可以使用常用的方法例如透射电子显微镜测量。
有机聚合物与颗粒形式的有机或无机固体的重量比通常为9∶1-1∶9，优选4∶1-1∶4并更优选7∶3-4∶6。
在本发明的一个实施方案中，至少一种无机或有机固体以球形颗粒的形式存在，其意欲包含的粒状固体中至少75重量％并优选至少90重量％以球形存在，而其它颗粒以粒状形式存在。
在本发明的一个实施方案中，至少一种无机或有机固体可以形成聚集体和/或附聚体。当一种或多种无机或有机固体以聚集体或附聚体形式存在时，它可含有2到数千个初级粒子并且其本身可以具有球形形状，关于颗粒形状和尺寸的具体细节与初级粒子有关。
本发明方法所用的至少一种液体含有至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂：
Figure A20058001620300131
其中，
R1选自C6-C40烷基，例如正己基、异己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、正十二烷基、异十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、异十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基、正-C30H61、正-C40H81，带有1-5个C-C双键的C3-C40链烯基，该C-C双键可以是隔离的或共轭的。可提及的例子是烯丙基、-(CH2)2-CH＝CH2、全顺式
-(CH2)8-(CH＝CH-CH2)3CH3、全顺式-(CH2)8-(CH＝CH-CH2)2(CH2)4CH3、全顺式-(CH2)8-CH＝CH-(CH2)7CH3，
R2在每种情况下相同或不同并选自氢和甲基，优选甲基，
m和n相同或不同并各自选自0-10的整数，优选1或2并更优选2，
R3在每种情况下相同或不同并选自氢和C6-C20烷基，例如正己基、异己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、正十二烷基、异十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、异十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基；M为碱金属或铵。
乳化剂的份数可在宽的选择范围内选择且可以为0.1-200g/l，优选为0.2-100g/l并更优选为最多50g/l的含水液体。
本发明方法所用的含水液体中可加入一种或多种增稠剂以调节它们的粘度，增稠剂例如可为天然来源的或合成的。适合的合成增稠剂是聚(甲基)丙烯酸化合物、聚羧酸、聚醚、聚亚胺、聚酰胺和聚氨酯，尤其是含有85-95重量％的丙烯酸、4-14重量％的丙烯酰胺和大约0.01-1重量％的通式V的(甲基)丙烯酰胺衍生物、分子量MW为100 000-200 000g/mol的共聚物：
其中每一个R7为甲基或优选为氢。天然来源的增稠剂实例为琼脂、角叉菜胶、改性淀粉和改性纤维素。
所用增稠剂的量基于本发明方法所用的液体可以为例如0-10重量％，优选0.05-5重量％并更优选为0.1-3重量％。
本发明方法所用的液体优选具有的室温动态粘度为1-5000mPa·s，优选2-4000mPa·s并更优选为5-2000mPa·s，例如用Brook field粘度计根据ASTMD 2196-81测定。
本发明的方法通过用至少一种含水液体处理吸收材料进行。可以用相同或不同的含水液体进行多个处理步骤。
在本发明的一个实施方案中，本发明的方法包括首先用含水液体处理吸收材料尤其是织物，该含水液体含有至少一种有机聚合物和另外的颗粒形式的有机或优选无机的固体以及至少一种通式I或II的乳化剂，接着用新的含水液体进行处理，该新的含水液体含有有机聚合物但不含另外的颗粒形式的有机或无机固体。
在本发明的一个实施方案中，本发明的方法包括首先用含水液体处理吸收材料尤其是织物，该含水液体含有至少一种有机聚合物和另外的颗粒形式的有机或优选无机的固体以及至少一种通式I或II的乳化剂，接着用新的含水液体进行处理，该新的含水液体含有另一种有机聚合物和至少一种通式I或II的乳化剂但不含另外的颗粒形式的有机或无机固体。
在本发明的一个优选实施方案中，本发明的方法包括首先用含水液体处理织物，该含水液体含有至少一种有机聚合物和另外的颗粒形式的有机或优选无机的固体以及至少一种通式I或Ⅱ的乳化剂，接着用新的含水液体进行处理，该新的含水液体不含另外的聚合物但含有已在第一步骤中使用的颗粒形式的无机固体和至少一种通式I或II的乳化剂。
实施本发明的方法对温度要求不严格。液体温度可以为10-80℃，优选为15-50℃。
本发明的方法可以用整理吸收材料尤其是织物常用的机器进行，例如用一个或多个轧染机。优选织物垂直给料的轧染机，其中主要元件包括两个加压相互接触的引导织物的辊。液体从辊上方注入，将织物润湿。压力使得织物被压出并确保了恒定给液。
本发明一个特定的实施方案采用轧染机，其操作为织物的给料速度为1-40米/分钟并优选最多30米/分钟。
可选择液体吸收率使得本发明方法提供的液体吸收率为25-85重量％，优选为40-70重量％。
本发明一个特定的实施方案是将含水液体泡沫施涂与轧染机结合。本发明另一个实施方案是将含水液体刮涂与轧染机结合。本发明另一个实施方案是将含水液体喷涂与轧染机结合。本发明另一个实施方案是将含水液体辊涂与轧染机结合。
根据本发明处理后的吸收材料尤其是纺织材料可以通过纺织工业中常用的方法干燥。
根据本发明的处理可以接着进行热处理，该热处理可以连续操作或间歇操作。热处理的时间可在宽的范围内选择。热处理一般可以进行大约10秒到30分钟，尤其是30秒到5分钟。热处理可以通过加热到最高180℃的温度进行，优选为最高150℃。当然需要使热处理温度适应织物的敏感性。
适合的热处理方法的例子为热空气干燥。另一合适的热处理方法为使用一个和多个红外辐射器。
本发明的一个实施方案中，要处理的吸收材料尤其是纺织材料，在根据本发明处理之前使其具有粘合层。该粘合层可以用底漆提供。当要整理合成纤维时优选施涂底漆。
在本发明的一个实施方案中，施涂于要处理的吸收材料尤其是纺织材料上的粘合层可以为例如一种或多种聚合物，在该情况下聚合物合成也可以在所要处理的吸收材料尤其是纺织材料上进行。特别有用的聚合物具有交联的或可交联的基团，例如具有自由的羟基、羰基、伯氨或仲氨基团或硫羟基的天然或合成聚合物。非常有用的聚合物的实例为木质素、多糖、聚乙烯醇和聚乙烯亚胺。交联可以通过随后与例如异氰酸盐、二羟甲基脲或N，N-二羟甲基-4，5-二羟基亚乙基脲(DMDHEU)反应而完成。其它特别优选的较联剂为蜜胺-甲醛树脂，其可以已用甲醇醚化。
在另一个实施方案中，当要处理聚酯或聚酰胺时，通过用强碱，例如氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液部分皂化将0.01-1重量％并优选0.1-0.5重量％的织物皂化。
本发明进一步提供了通过本发明方法整理的吸收材料尤其是织物。根据本发明的整理提供了本发明带有一个或多个涂层的吸收材料尤其是织物。本发明的吸收材料尤其是织物显示出非常好的抗污和防水性能。本发明的吸收材料尤其是织物进一步显示出非常好的机械强度。在根据本发明涂覆的吸收材料尤其是织物中，所用固体优选各向同性或基本上各向同性地分散在整理涂层中，即：在整理涂层与周围大气之间的边界层没有观察到浓度差。
在一个实施方案中，本发明的吸收材料尤其是织物含有0.5-50g/m2的涂层，优选含有1-20g/m2的涂层并更优选含有1.5-17g/m2的涂层。
本发明进一步提供了含有至少一种有机聚合物、至少一种颗粒形式的有机或无机固体、以及至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂的含水液体：
其中各变量如上述定义。本发明的液体对于例如整理吸收材料尤其是织物是有用的。
本发明的液体可含有其它组分，例如一种或多种有机溶剂。
本发明进一步提供本发明的液体用于整理吸收材料尤其是织物的用途。
本发明进一步提供一种制备含水液体的方法，下文也称作本发明的制备方法。本发明的制备方法包括将下列组分混合：
至少一种有机聚合物，
至少一种颗粒形式的有机或无机固体，
水，和
如果合适的话一种或多种有机溶剂，
以及一种或多种通式I或II的乳化剂。
本发明的制备方法通常可以在室温到最高大约100℃的温度下进行，优选室温。
本发明的制备方法一般包括例如通过机械搅拌或气动搅拌、振动、超声或它们的结合而进行的均化步骤。然而，在某些情况下该均化步骤可以省去。
各组分的加入顺序原则上可自由选择。例如，第一个步骤可以是制备聚合物和有机或无机固体的不含水和不含溶剂的混合物，然后将干燥的混合物分散到有机溶剂中或分散到水与有机溶剂及通式I或II的乳化剂的混合物中，或分散到水与通式I或II的乳化剂的混合物中。
在本发明制备方法的一个实施方案中，开始的步骤是生产含有有机聚合物、颗粒形式的有机或无机固体材料、一种或多种通式I或II的乳化剂以及如果合适的话水以及如果合适的话一种或多种有机溶剂的配制剂。在对吸收材料进行本发明的处理之前，通过用水以及如果合适的话其它有机溶剂稀释根据本发明的配制剂而制备根据本发明的液体。优选本发明的配制剂含有不超过15重量％、优选大约0.1-10重量％并更最优选最多5重量％的水。根本发明的配制剂也可以不含水。
本发明进一步提供含有有机聚合物、颗粒形式的有机或无机固体材料、一种或多种通式I或II的乳化剂以及如果合适的话水和如果合适的话一种或多种有机溶剂的配制剂，其中水的份数可以为大约0.1-10重量％并优选最多5重量％。根据本发明的配制剂对于制备本发明的含水液体特别有用。
本发明通过实施例进行说明。
实施例1：制备本发明的含水液体
实施例1.1：制备本发明的含水液体1.1
通过机械搅拌将下列组分在烧瓶中混合：
872.8g蒸馏水，
68.1g由10重量％的甲基丙烯酸和90重量％的CH2＝C(CH3)COO-CH2-CH2-正-C6F13形成的、Mn为3000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固含量为20重量％)，86.5g由20重量％的丙烯酸和80重量％的乙烯形成的、Mw为20000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固含量为20重量％)，用N，N-二甲基乙醇胺中和，pH值为8.5-9.5。
然后加入12.8g二甲基硅氧烷基团改性的、BET面积为225m2/g的热解氧化硅，根据德国标准技术规范DIN 66131测定，初级粒度：10纳米(中值，数均)以及
加8.8g用32重量％的HCl水溶液中和的通式I.1的胺
Figure A20058001620300181
并分散10分钟(Ultraturrax搅拌器)得到本发明的含水液体1.1，其pH值为7.5。
实施例1.2：制备本发明的含水液体1.2
通过机械搅拌将下列组分在烧瓶中混合：
872.8g蒸馏水，
68.1g由10重量％的甲基丙烯酸和90重量％的CH2＝C(CH3)COO-CH2-CH2-正-C6F13形成的、Mn为3000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固含量为20重量％)，86.5g由20重量％的丙烯酸和80重量％的乙烯形成的、MW为20000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固体含量为20重量％)，用N，N-二甲基乙醇胺中和，pH值为8.5-9.5。
然后加入12.8g二甲基硅氧烷基团改性的、BET面积为225m2/g的热解氧化硅，根据德国标准技术规范DIN66131测定，初级粒度：10纳米(中值，数均)以及
加入8.8g用32重量％的HCl水溶液中和的通式I.2的胺
并分散10分钟(Ultraturrax搅拌器)得到发明的含水液体1.2，其pH值为7.5。
实施例1.3：制备本发明的含水液体1.3
通过机械搅拌将下列组分在烧瓶中混合：
872.8g蒸馏水，
68.1g由10重量％的甲基丙烯酸和90重量％的CH2＝C(CH3)COO-CH2-CH2-正-C6F13形成的、Mn为3000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固含量为20重量％)，86.5g由20重量％的甲基丙烯酸和80重量％的乙烯形成的、MW为20000g/mol(凝胶渗透色谱法)的无规共聚物水分散液(固含量为20重量％)，用N，N-二甲基乙醇胺中和，pH值为8.5-9.5。
然后加入128g二甲基硅氧烷基团改性的、BET面积为225m2/g的热解氧化硅，根据德国标准技术规范DIN66131测定，初级粒度：10纳米(中值，数均)以及
加入8.8g用32重量％的HCl水溶液中和的通式I.3的胺
并分散10分钟(Ultraturrax搅拌器)得到发明的含水液体1.3，其pH值为7.5。
实施例2：织物整理
实施例2.1：用本发明的含水液体1.1处理
实施例2.1.1：聚酯的处理
将基重为220g/m2的机织聚酯织物用液体1.1在Mathis生产的轧染机(HVF12085型)上进行处理。辊的轧压压力为2.6巴。得到的液体吸收率为60％。施涂速度为2米/分钟。处理过的聚酯织物随后在120℃下在拉幅机上干燥。在150℃下用循环空气热最后处理3分钟。得到本发明的处理聚酯织物2.1.1。
实施例2.1.2：聚酰胺的处理
将基重为160g/m2机织聚酰胺织物用液体1.1在Mathis生产的轧染机(HVF12085型)上进行处理。辊的轧压压力为2.6巴。得到的液体吸收率为65％。施涂速度为2米/分钟。处理过的聚酯织物随后在120℃下在拉幅机上干燥。在150℃下用循环空气最后热处理3分钟。得到本发明的处理聚酰胺织物2.1.2。
实施例2.1.3：聚丙烯酸系材料的处理
将基重为295g/m2的机织聚丙烯酸系织物在Mathis生产的轧染机(HVF12085型)上用液体1.1进行处理。辊的轧压压力为2.6巴。得到的液体吸收率为50％。施涂速度为2米/分钟。处理过的聚酯织物随后在120℃下在拉幅机上干燥。在150℃下用循环空气最后热处理3分钟。得到本发明的处理聚丙烯酸织物2.1.3。
实施例2.2.1-2.2.3和2.3.1-2.3.3
重复实施例2.1.1-2.1.3，除了将本发明的含水液体1.1在实施例2.2.1-2.2.3中用本发明的含水液体1.2代替以及在实施例2.3.1-2.3.3中用本发明的含水液体1.3代替。
3.根据本发明处理的织物试样的防水性能测试
将根据本发明处理的要测试的织物试样手动拉紧并用钉子固定在平整的木板上，该木板的倾斜度可以在1°-90°之间连续调节。然后用套管在距织物试样10毫米的高度将单个水滴到织物试样上。水滴质量为4.7mg。将倾斜角逐渐减小到水滴恰好开始呈珠状滴落且没有附着痕迹时的倾斜角。
结果示于表1。
根据Bundesmann，DIN 53888测试吸水性。
表1：倾斜角
  织物试样序号   倾斜角[°]   吸水性
  2.1.1   7   ＜20重量％
  2.1.2   9   ＜20重量％
  2.1.3   6   ＜20重量％
  2.2.1   8   ＜20重量％
  2.2.2   7   ＜20重量％
  2.2.3   7   ＜20重量％
  2.3.1   5   ＜20重量％
  2.3.2   7   ＜20重量％
  2.3.3   6   ＜20重量％
本发明的织物试样(聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸)各自具有优良的机械稳定性。为了检验，将这些试样卷绕和解卷绕2000次，之后重新测定倾斜角度。表1中的倾斜角没有变化。

Claims (13)

1.一种通过用至少一种含水液体处理来整理吸收材料的方法，该含水液体含有：
至少一种有机聚合物，
至少一种颗粒形式的有机或无机固体，和
至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂：
Figure A2005800162030002C1
其中：
R1选自C6-C40烷基和含有1-5个碳-碳双键的C3-C40链烯基，
R2在每种情况下相同或不同并选自氢和甲基，
m和n相同或不同并各自选自0-10的整数，
R3在每种情况下相同或不同并选自氢和C6-C20烷基，
M是碱金属或铵。
2.如权利要求1的方法，其中该有机或无机固体或至少一种有机或无机固体是疏水性的。
3.如权利要求1或2的方法，其中在所述处理之前使该吸收材料表面具有粘合层。
4.如权利要求1-3任何一项的方法，其中该固体是一种或多种无机固体。
5.如权利要求1-4任何一项的方法，其中该有机或无机固体在液体中存在的份数为至少5.5g/l。
6.如权利要求1-5任何一项的方法，其中该有机或无机固体的粒径(中值，数均)为10-1000纳米。
7.如权利要求1-6任何一项的方法，其中该吸收材料为纺织材料。
8.通过如权利要求1-7的方法整理的吸收材料。
9.含水液体，其含有：
至少一种有机聚合物，
至少一种颗粒形式的有机或无机固体，和
至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂：
Figure A2005800162030003C1
其中：
R1选自C6-C40烷基和含有1-5个碳-碳双键的C3-C40链烯基，
R2在每种情况下相同或不同并选自氢和甲基，
m和n相同或不同并各自选自0-10的整数，
R3在每种情况下相同或不同并选自氢和C6-C20烷基，
M是碱金属或铵。
10.如权利要求8的含水液体用于整理吸收材料的用途。
11.一种通过将下列组分混合制备如权利要求8的含水液体的方法：
至少一种有机聚合物，
至少一种颗粒形式的有机或无机固体，水，和
至少一种选自通式I和II的乳化剂的乳化剂。
12.用于制备如权利要求9的含水液体的配制剂的用途，其中该配制剂含有有机聚合物、颗粒形式的有机或无机固体材料、如果合适的话一种或多种有机溶剂和一种或多种通式I或II的乳化剂以及如果合适的话还有水，并且水的份数基于配制剂的室温下为液体的所有成分不超过15重量％。
13.配制剂，其含有有机聚合物、颗粒形式的有机或无机固体材料、如果合适的话一种或多种有机溶剂以及一种或多种通式I或II的乳化剂以及如果合适的话还有水，其中水的份数不超过15重量％。
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