TWI699470B - 加濕系統以及對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法 - Google Patents

加濕系統以及對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法 Download PDF

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Abstract

本發明係有關於一種用以提供布料或織物濕潤效果之加濕系統，其包括一烷基糖苷溶液與一第四族金屬鹽溶液之組合。本發明另有關於一種對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法，其包括：將一包括一烷基糖苷溶液與一第四族金屬鹽溶液之組合之加濕系統施用於該織物或布料，以及將該織物或布料於低於100℃之低溫下乾燥。

Description

加濕系統以及對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法
本發明係有關於一種試劑之新穎組合，其係用於一種供將濕潤效果施加於織物或布料以及供具有疏水應用之布料之改良方法。尤其，本發明係有關於一種試劑之新穎組合，其係形成一加濕系統，在施用於織物或布料以及在織物於低溫下乾燥時，該加濕系統將持續提供該織物再濕潤效果，但當該織物的溫度上升超過某一溫度時，將會失去該再濕潤效果。
將對於布料中纖維僅具有低親和力甚至無親和力之諸如疏水化學品或染劑等液體施用於織物或布料之過程即所謂軋染處理(padding process)。軋染處理係為一種浸沒處理，其主要包括兩個步驟。第一步驟即所謂的「浸漬」，其係將布料浸入盛裝有所需液體之軋染槽中，以達成對於布料徹底的浸染。布料係穿過沉浸於裝滿所需液體之軋染槽中的滾筒下方，所需液體可為染劑或疏水劑。
第二步驟即所謂的「壓軋」(nip)，其包括使布料自該軋染槽以及隨後自兩個滾筒(即所謂的軋染軋輥)之間穿出，而將空氣擠出並迫使液體進入該布料或材料之纖維。當布料以每分鐘50m的速度穿過該等軋染軋輥時，被擠出的多餘的液體將會沿著該布料被回送。為使處理能有效且平均，在多餘的液體被軋輥擠出前，必須要有足夠的液體吸附於該布料上。
前述用以於軋染浴中將疏水劑施用於布料之處理方式將面臨以下問題：在布料外表面或其內部的界面活性劑會妨礙而使其無法獲得優良的疏水性質。習知用以降低前述妨礙之方法之一是使用一加濕劑，但由於加濕劑對於熱相當敏感，而會因此變成不具濕潤者，此係為軋染處理後對於布料所進行的熱處理過程中之蒸氣或不可逆的降解所造成。過去所使用的產品係為市場上可購得之氧化胺界面活性劑，例如Cetapol OX20(Avocet Dyes Ltd)、Sulfanole 270(Omnova Solutions Inc)；或揮發性界面活性劑，例如Surfynol 61(Air Products)。然而，此等加濕劑在低用量下提供強力加濕效果方面的能力有限。增加所使用加濕劑的用量僅會造成所需熱處理時間的延長。
已發現有一種試劑的新穎組合，當其於溶液中將所需的濕潤效果提供給布料之同時，於布料低溫乾燥之際仍可持續提供再濕潤效果，因此增加布料的吸水能力；但一旦該加濕布料的溫度升高至某一溫度之上時，該組合將不再具有再濕潤效果。
根據本發明，提供有一種用以提供布料或織物濕潤效果之加濕系統，其包括一烷基糖苷(APG)溶液以及一第四族金屬鹽溶液之組合。
如此的加濕系統可施用於由天然纖維(例如棉或羊毛)所製成之布料，或施用於由人造纖維(例如聚酯或尼龍)所製成之布料。
一加濕劑係為一種提供以下效果之物質：增加液體穿透或散布於一材料(例如布料或織布)表面之能力。於軋染處理中，其通常於軋染槽或軋染浴中使用濕潤劑，以增加該浴中液體的壓吸率並促使吸收均 勻。亦可在浸入該浴中之前，將加濕劑施用於該織物。
液體於織物或布料材質表面的散布能力或穿透構成該材質之材料或纖維之能力即所謂的濕潤效果。
烷基糖苷(APG)係作為加濕劑；而第四族金屬鹽當與烷基糖苷合併使用並加熱超過某一溫度時，則將停止該APG的濕潤效果。
「組合」係指：APG溶液可與例如一染劑共同被施用於布料，且在該布料於低溫下乾燥後，再將第四族金屬鹽溶液以及例如一疏水處理物共同施用於該布料，隨後將該布料於高溫(即至少100℃)下乾燥。或，APG溶液亦可與該第四族金屬鹽溶液同時施用於該布料。
該加濕系統之二組成中每一者可用作為其他處理物之一部分，且於將濕潤效果提供給布料方面仍可有效地作出貢獻。例如，該第四族金屬鹽溶液可形成一疏水處理物之一部分。
適合的疏水處理物包括蠟、矽酮、以硬脂酸-三聚氰胺為基底之系統、反應性聚氨酯、樹枝狀聚合物化學組成以及疏水性烷基鏈氟化物(例如以C6以及C8氟調源丙烯酸為基底之聚合物)。
烷基糖苷係為非離子界面活性劑之一類，且係衍生自糖以及脂肪醇。當衍生自葡萄糖時，即所謂的烷基糖苷。該烷基糖苷包括一連接至具有(C6H10O5)n分子式之分子之親水端，其中n為至少1，例如至少2。於實施例中，n係小於或等於20。該烷基糖苷亦包括一連接至包括具有一烷基R之分子之疏水端，該烷基通常具有4至20個碳原子，較佳具有8至16個碳原子。於實施例中，該烷基可包括4至6個碳原子、8至10個碳原子、8至12個碳原子、10至12個碳原子、10至16個碳原子或16至18個碳原子。整體而言，該烷基糖苷可以分子式H(C6H10O5)nOR表示：
Figure 105113856-A0202-12-0004-1
烷基糖苷係由高單官能醇以及葡萄糖粉(尤其是無水葡萄糖或葡萄糖單水合物)在酸催化劑的存在以及高溫下直接合成所產生。該反應室係維持於減壓狀態下。
烷基糖苷可自陶氏化學(美國)、Seppic SA(法國)以及BASF(德國)所購得。其通常是以水溶液(約30% w/w或更高)的形式存在。所使用之烷基糖苷溶液的濃度通常介於市售產品的0.1%至0.5% w/w之範圍內。
該第四族金屬鹽較佳包括羧酸之鈦、鋯或鉿鹽，該羧酸鹽係選自於醋酸鹽、乙醯丙酮鹽、丙烯酸鹽、乳酸鹽以及硬脂酸鹽。該第四族金屬鹽最佳為醋酸鋯。合適的鹽類可自MEL Chemicals(英國)、Dixon Chew(英國)以及Dorf-Ketal Chemicals(印度)購得。
可購得以22% w/w水以及醋酸溶液的形式存在的醋酸鋯。
該第四族金屬鹽(較佳為醋酸鋯)與該烷基糖苷的比例較佳於10：1至15：1之範圍內。
已發現，在將本發明之加濕系統施用於布料後，若該布料係於一低溫下進行乾燥，例如低於100℃(如自50℃至60℃之間)，該布料則可保留吸水能力。如此，該加濕系統對於經處理過的布料具有再濕潤效果。
然而，在將加濕系統施用於布料後，若該布料係於至少100℃之溫度下(例如自100℃至160℃之間，較佳自100℃至140℃之間，最佳自110℃至135℃之間)進行乾燥，該布料的吸水能力(即再濕潤效果)將會喪失。
根據本發明之一第二面向，提供有一種對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法，其包括：將一包括一烷基糖苷溶液與一第四族金屬鹽溶液之組合之加濕系統施用於該織物或布料，以及隨後將該織物或布料於低於100℃之低溫下乾燥。
低溫乾燥可於20℃至80℃、較佳於50℃至60℃之間的溫度下進行。
該烷基糖苷溶液以及該第四族金屬鹽溶液可同時施用於該織物或布料。
或，該布料可在該烷基糖苷溶液施加後、該第四族金屬鹽溶液施加前於低溫下進行乾燥。
該布料可在自100℃至160℃之間、較佳自100℃至140℃之間、最佳自110℃至135℃之間之溫度下進行乾燥。
當該烷基糖苷溶液以及該第四族金屬鹽溶液先後被施加於該布料時，該烷基糖苷溶液可與一染劑同時施用，藉以將該布料染色。在低溫乾燥後，該第四族金屬鹽溶液可與一疏水處理物共同施用於該布料，隨後再將該布料於自100℃至160℃之間之一溫度下進行乾燥。
本發明之加濕系統之優勢在於，再濕潤效果於低溫乾燥下可獲得保留。因此，該加濕系統不會繼而妨礙織物或布料獲得良好的疏水效性質。隨後，該疏水處理物可成功地經由軋染槽或軋染浴施用於該布料。
本發明將經由以下實例進一步加以說明。
實例1
以下述溶液作為槽液：包括5克的以天然脂肪醇C12-C14 (Glucopon 600 CUSP，BASF Chemicals)作為基底之烷基糖苷混合物以及5克的乳酸鈦(銨鹽)(Tyzor LA,Dorf Ketal)溶於去離子水中(1000克)之溶液，使用上述溶液而將疏水劑Texfin WR-NF(Textile Chemicals)經由Mathis HVF350實驗室軋染機施用於超細聚酯纖維樣品(重量為120g/m2)。
將該Texfin WR-NF(200g/l)加入該槽液內，並以醋酸(0.5至1.0g/l)將pH值調整至4至5的範圍。將該布料以每分鐘4公尺的速度通過該最終槽液，並在4巴的壓軋壓力下通過軋輥。提取的布料經測量為其乾重的56%。
將該布料於烤箱中在130℃下乾燥3分鐘。以ISO 4920：2012紡織布料所作評估以及表面抗濕性測定(沾水測試)的結果為ISO 3，其顯示疏水施用是成功的。
實例2
以下述方式製備水中油粗滴乳液：使用220克的聚二甲基矽烷氧且黏度為100厘司托克士(centistoke)(Dow Corning 200 Fluid,100CST)的水中油粗滴乳狀液作為油相層(22% w/w)，以及溶於736克去離子水中之44克C8至C16脂肪醇葡萄糖苷(Plantacare 818UP,BASF Chemicals)之混合物。該乳狀液係以在21,000rpm運作下之實驗室高剪切混合器經機械方式產生，且在該乳狀液中所產生的油滴大小係低於7微米。
將該乳狀液進一步以1份乳狀液對4份水之比例於去離子水中稀釋。將一輕質超細聚醯胺纖維布料(重量為75g/m2)之樣品完全浸漬於該經稀釋的乳狀液中10分鐘。隨後，將醋酸鋯(22%溶液，Mel Chemicals)以及醋酸(80%工業級)以該溶液重量1.25%以及2.5%的比例分別加入。該布 料係繼續浸漬10分鐘，隨後再移出而於<100℃下進行滴乾。
將該經乾燥的布料浸於水中以對其進行評估。已發現該布料會立即吸飽水分。隨後，使用家用熨斗在約120℃至130℃的加熱設定下對於該布料進行加熱。加熱處理持續進行1至2分鐘之間。在加熱處理後，將該布料浸入水中以進行評估，此時發現，該布料在水中的浸漬時間要超過10分鐘才會吸飽水分。

Claims (10)

  1. 一種加濕系統，用以提供布料或織物濕潤效果，該系統包括一烷基糖苷(APG)溶液與一第四族金屬鹽溶液之組合，其中該第四族金屬係選自由下列所組成之群組：鈦、鋯以及鉿；且該鹽係為一羧酸鹽，且該羧酸鹽係選自下列所組成之群組：醋酸鹽、乙醯丙酮鹽、丙烯酸鹽以及乳酸鹽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加濕系統，其中該烷基糖苷包括一連接至具有(C6H10O5)n分子式之分子之親水端，其中n為至少1；以及一連接至包括具有4至20個碳原子之烷基之分子之疏水端，其中該烷基較佳具有8至16個碳原子。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之加濕系統，其中該第四族金屬鹽係為醋酸鋯。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之加濕系統，其中該第四族金屬鹽係形成一疏水處理物之一部分。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之加濕系統，其中該疏水處理物係選自於下列所組成之群組：蠟、矽酮、以硬脂酸-三聚氰胺為基底之系統、反應性聚氨酯、樹枝狀聚合物化學組成以及例如為以C6以及C8氟調源丙烯酸為基底之聚合物之疏水性烷基鏈氟化物。
  6. 一種對於織物或布料產生濕潤或再濕潤效果之方法，其包括：將一包括一烷基糖苷(APG)溶液與一第四族金屬鹽溶液之組合之加濕系統施用於該織物或布料，以及將該織物或布料於低於100℃之低溫下乾燥，其中該第四族金屬係選自由下列所組成之群組：鈦、鋯以及鉿；且該鹽係為一羧酸鹽，且該羧酸鹽係選自下列所組成之群組：醋酸鹽、乙醯丙酮鹽、 丙烯酸鹽以及乳酸鹽。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該烷基糖苷溶液以及該第四族金屬鹽溶液係同時施用於該織物或布料。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該織物或布料係在該烷基糖苷溶液施加後、該第四族金屬鹽溶液施加前於低於100℃之溫度下乾燥。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其更包括以下步驟：在該第四族金屬鹽溶液施加後，該織物或布料係於100℃至160℃之溫度下乾燥，前述溫度較佳為100℃至140℃，最佳介於110℃至135℃。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之方法，其中該烷基糖苷溶液係與一染劑共同施加於該織物或布料，且該第四族金屬鹽溶液係形成一疏水處理物之一部分。
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