專利名稱：用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法。
背景技術(shù)：
近年來，電子束固化技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展的主要原因在于其產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢，與其他固化方式相比，電子束固化大大提高了生產(chǎn)效率，固化產(chǎn)品的物理性能得以改善，且是一種室溫固化技術(shù)，能耗低，無揮發(fā)，零排放，不會(huì)對環(huán)境造成污染，是一種新型環(huán)保固化技術(shù)。電子束固化技術(shù)在電信電纜、油墨印刷、木材噴漆、醫(yī)療食品消毒等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但目前應(yīng)用在紡織品織物整理上實(shí)屬罕見，國外已出現(xiàn)少量電子束固化織物涂層技術(shù)，但由于其技術(shù)處于嚴(yán)格保密狀態(tài)、產(chǎn)品比較單一，因而并未得到廣泛推廣應(yīng)用。中國專利(98126593. 6)，該發(fā)明涉及一種電子束輻射固化木質(zhì)材料的涂料及其應(yīng)用，涂覆工藝采用二次涂覆，底漆和面漆的主體涂料均是二縮三丙二醇雙丙烯酸酯(TPGDA)或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，以滑石粉、碳酸鈣等作為填料，與本發(fā)明相比，雖都有用到三官能團(tuán)丙烯酸酯，但輻射固化作用基材不同，涂料組分相差甚遠(yuǎn)，所涉及的技術(shù)領(lǐng)域大不相同。
中國專利(00811449. 8)，該發(fā)明涉及一種可固化的硅氧烷涂料組合物，特別是應(yīng)用在紡織織物上的有機(jī)硅涂料，該有機(jī)硅涂布織物特別適用于制造可充氣的安全減震器，如安全氣囊、降落傘，或建筑用土工布，與本發(fā)明相比，固化方式不同，其采用傳統(tǒng)熱固化，涂料中需添加重金屬催化劑(如鉬系催化劑，有機(jī)鈦催化劑)相比本專利輻射固化方式，能耗及成本較高，且產(chǎn)品應(yīng)用也有差異。中國專利(201010251860. 4)，該發(fā)明公開了一種用于紡織品整理的100 %有機(jī)硅涂層整理劑，滿足了環(huán)保和高性能要求，雖聚合工藝簡單，但與本發(fā)明不同，本發(fā)明涂料采用有機(jī)硅預(yù)聚體進(jìn)行簡單物理復(fù)配，特別適用于紡織品涂層輻射固化整理連續(xù)化生產(chǎn)線的構(gòu)建。中國專利(201110000150. 9)，該發(fā)明提供一種用于戶外紡織品的隔熱涂料，能應(yīng)用于滌綸、腈綸等合成纖維上，可廣泛用于遮陽傘、帳篷、騎士衣等戶外紡織品，與本發(fā)明相t匕，主體涂料是聚氨酯涂層膠，性能上不及本發(fā)明中采用的有機(jī)硅樹脂，并且添加了甲苯、丙酮這類揮發(fā)性溶劑，采用的是傳統(tǒng)熱固化方式，無論從能耗上還是環(huán)境保護(hù)上都有所欠缺。已報(bào)道專利中，目前還沒有將低能電子束輻射固化技術(shù)應(yīng)用到紡織品涂層織物上，有機(jī)硅涂層固化織物報(bào)道中，大多采用傳統(tǒng)熱固化方式，不僅能耗高，且添加貴重金屬催化劑，原料成本較高，涂料普遍屬溶劑體系，固化過程有溶劑揮發(fā)，對環(huán)境造成一定污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種涂覆工藝簡單，涂層織物具有柔軟、絲質(zhì)、光滑等良好手感效果，并能耐極熱、極冷、雨雪天氣、鹽霧、紫外線輻射、臭氧、酸雨的用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，具體步驟如下I)織物前處理將濕度為10 15 %的織物經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)6(Γ80噸，溫度8(Tl00 °C ；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，乙烯基硅油60 75 %，二甲基硅油10 20 %，含氫硅油5 15 %，硅烷偶聯(lián)劑I 2 %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯I 5 %，納米級白炭黑2 5 %，流平劑I 2 %，表面活性劑O. 5 I %，充分?jǐn)嚢杌靹?，室溫下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在50000 80000 cp范圍內(nèi)；所述乙稀基娃油是端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧燒，
所述流平劑是聚酯改性聚硅氧烷，所述表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在20 60 m/min，涂刀角度110° 130°，涂覆量在10 20 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 90 150 KeV，束流 60 80 mA。本發(fā)明的有益效果I)配制的以乙烯基硅油為主體的涂層膠具有良好的熱穩(wěn)定性，使用溫度可為-50°C 20(TC、耐候、耐紫外、化學(xué)穩(wěn)定性好、手感柔軟、絲質(zhì)、光滑，無毒、無揮發(fā)等特性，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員健康，生產(chǎn)效率高，符合綠色生產(chǎn)的要求；2)采用直接涂覆工藝，涂覆工藝簡單，所配涂層膠為無溶劑體系，相比織物浸潰整理，在減少整理劑原料成本的同時(shí)，沒有溶劑揮發(fā)所產(chǎn)生的污染，又不影響織物手感；3)采用200 KeV低能電子加速器輻照加工，生產(chǎn)過程明顯縮短固化時(shí)間，工藝能耗低，且含活性基團(tuán)的有機(jī)硅氧烷通過電子束輻照與纖維發(fā)生面相接枝固化反應(yīng)，織物整理效果永久，具有工藝簡單、成本較低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的涂層織物適用于服裝、戶外、時(shí)尚織物等紡織品領(lǐng)域，充分實(shí)現(xiàn)織物的永久功能性整理，織物能耐極熱、極冷、雨雪天氣、鹽霧、紫外線輻射、臭氧、酸雨，無毒、無污染，手感舒適。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體生產(chǎn)步驟如下I)織物前處理將含有一定濕度的織物經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓。所述橡膠毯預(yù)縮機(jī)是由一定厚度并富有彈性的環(huán)狀無接縫橡膠毯、喂布輥和表面光滑并可加熱的承壓輥組成，配有給濕、松式烘干裝置，可用于棉織物及棉與化纖混紡織物的預(yù)縮整理。所述鏡面軋光機(jī)是由一只軟輥和兩只硬輥組成，軟輥在中間，上面的硬輥是高度拋光的摩擦輥，與軟輥構(gòu)成摩擦點(diǎn)，下面的硬輥與軟輥構(gòu)成硬軋點(diǎn)，能使織物表面受到摩擦而產(chǎn)生明顯光澤，減少經(jīng)、緯紗間的空隙。2)涂料復(fù)配將乙烯基硅油、二甲基硅油、含氫硅油、硅烷偶聯(lián)劑、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、納米級白炭黑、流平劑、表面活性劑充分?jǐn)嚢杌靹?，室溫下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得涂料。所述乙烯基硅油是端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷(Vi-PMVS)，分子量在10000 100000之間，乙烯基含量為6 %，粘度10000 80000 cp，是一種無色或淡黃色透明液體。所述二甲基硅油是由聚二甲基硅氧烷組成的一類硅油，是一種無色透明液體，粘度1000 cp,具有生理惰性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性和耐候性，疏水性能好，并具有很高的抗剪能力。所述含氫硅油是一種無色透明液體，含氫量3 1.55 %，粘度50 cp，在金屬觸媒作用下，可在適當(dāng)溫度下交聯(lián)，在各種基材表面形成防水膜，廣泛用作織物、滅火劑(干粉)、紙張、金屬、皮革、木材、玻璃、水泥、陶瓷、大理石的防水劑、防粘劑或防蝕劑等。 所述硅烷偶聯(lián)劑是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷，本發(fā)明采用牌號(hào)KH-560，即是
Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，是一種環(huán)氧官能團(tuán)硅烷，為無色透明液體。所述三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)是一種輻敏劑，低氣味型無色或微黃色透明液體。所述納米級白炭黑主要是氣相法白炭黑，常態(tài)下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子，粒徑在20 30 nm,比表面積100 400 m2/g，比表面積巨大。所述流平劑一種常用的涂料助劑，它能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜，本發(fā)明中采用的是一種聚酯改性聚硅氧烷，能夠降低涂料與基材的界面張力，提高對基材的潤濕性，改善附著力，防止發(fā)花，桔皮，減少縮孔，針眼等涂膜表面病態(tài)。所述表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)，一種白色或淺黃色凝膠狀膏體，屬陰離子表面活性劑，具有較高的表面活性，能有效降低表面張力。3)基布涂覆涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上。所述試樣基布的規(guī)格為漆卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm。本發(fā)明中僅作為一種實(shí)驗(yàn)案例，其他工藝參數(shù)的織物亦能通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，在此不一一敘述。4)輻射固化帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)。所述200 KeV低能電子加速器是一臺(tái)帶空分自循環(huán)及前后隔離室，可實(shí)現(xiàn)氮?dú)獗Ｗo(hù)的共輻照裝置。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，實(shí)施例I :I)織物前處理將濕度為10 15 %的滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm,經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)60噸，溫度100 V ；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60 %，二甲基硅油15 %，含氫硅油15 %，硅烷偶聯(lián)劑2 %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯I%，納米級白炭黑4 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉I %，充分?jǐn)嚢杌靹?，室?25°C)下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在60000 cp范圍內(nèi)；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在20 m/min，涂刀角度110°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在20 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 150 KeV，束流 70 mA。實(shí)施例2 I)織物前處理將濕度為10 15 %的滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm，經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)70噸，溫度90 V；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷65 %，二甲基硅油20 %，含氫硅油6 %，硅烷偶聯(lián)劑I %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯3 %，納米級白炭黑2. 5 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉O. 5 %，充分?jǐn)嚢杌靹?，室?25°C)下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在60000 cp范圍內(nèi)；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在30 m/min，涂刀角度110°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在20 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 140 KeV，束流 80 mA。實(shí)施例3 I)織物前處理將濕度為10 15 %的滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm，經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)80噸，溫度80
V；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷75 %，二甲基硅油10 %，含氫硅油8 %，硅烷偶聯(lián)劑I %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯2 %，納米級白炭黑2 %，聚酯改性聚硅氧烷I %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉I %，充分?jǐn)嚢杌靹颍覝?25°C)下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在80000 cp范圍內(nèi)；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在40 m/min，涂刀角度120°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在15 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 130 KeV，束流 80 mA。實(shí)施例4 I)織物前處理將濕度為10 15 %的滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm,經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)70噸，溫度100 V ；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70 %，二甲基硅油10 %，含氫硅油12 %，硅烷偶聯(lián)劑I. 5 %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
3%，納米級白炭黑2 %，聚酯改性聚硅氧烷I %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉O. 5 %，充分?jǐn)嚢杌靹?，室?25°C)下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在50000 cp范圍內(nèi)；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在50 m/min，涂刀角度120°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在15 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 100 KeV，束流 60 mA。實(shí)施例5
I)織物前處理將濕度為10 15 %的滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108X58，幅寬150 mm,經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)80噸，溫度100 V ；2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70 %，二甲基硅油10 %，含氫硅油5 %，硅烷偶聯(lián)劑2 %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5 %，納米級白炭黑5 %，聚酯改性聚硅氧烷2 %，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉I %，充分?jǐn)嚢杌靹颍覝?25°C)下置于真空捏合機(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在70000 cp范圍內(nèi)；3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在60 m/min，涂刀角度130°，涂刀厚度在3 mm，涂覆量在10 g/m2 ；4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200 KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓 90 KeV，束流 70 mA。這些實(shí)例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作工作改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，其特征在于具體步驟如下 1)織物前處理將濕度為10 15%的織物經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)預(yù)縮整理，再經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓，軋光高壓達(dá)6(Γ80噸，溫度8(Tl00 °C ； 2)涂料復(fù)配將幾種硅油和輻敏助劑按如下質(zhì)量配比，乙烯基硅油60 75%，二甲基硅油10 20 %，含氫硅油5 15 %，硅烷偶聯(lián)劑I 2 %，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯I 5%，納米級白炭黑2 5 %，流平劑I 2 %，表面活性劑O. 5 I %，充分?jǐn)嚢杌靹颍覝叵轮糜谡婵漳蠛蠙C(jī)分散攪拌均勻，制得的涂料粘度在50000 80000 cp范圍內(nèi)； 所述乙稀基娃油是端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧燒， 所述流平劑是聚酯改性聚硅氧烷， 所述表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉； 3)基布涂覆將步驟2)所制得的涂料均勻涂覆在經(jīng)步驟I)處理的基布上，涂層機(jī)前后傳動(dòng)輥車速控制在20 60 m/min，涂刀角度110° 130°，涂覆量在10 20 g/m2 ； 4)輻射固化步驟3)中帶涂料基布經(jīng)傳動(dòng)輥置于200KeV低能電子加速器的傳送束架上輻射固化，輻照室及前后隔離室抽真空，并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，真空度10_5 Pa，輻射電壓90 150 KeV，束流 60 80 mA。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，其特征在于所述含氫硅油是一種無色透明液體，含氫量3 1.55 %，粘度50 cp的硅油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，其特征在于所述納米級白炭黑是氣相法白炭黑，粒徑在20 30 nm,比表面積100 400 m2/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，其特征在于所述試樣基布的規(guī)格為滌卡布T/C21X21，經(jīng)緯密108 X 58，幅寬150 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，其特征在于涂刀厚度在3 mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用電子束輻射固化純有機(jī)硅涂層織物的方法，將乙烯基硅油、二甲基硅油、含氫硅油、硅烷偶聯(lián)劑、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、納米級白炭黑、流平劑、表面活性劑在真空捏合機(jī)分散攪拌均勻得涂料。將一定濕度的織物經(jīng)橡膠毯預(yù)縮機(jī)整理，經(jīng)鏡面軋光機(jī)熱壓輥熱壓得基布，將涂料均勻涂覆在基布上，經(jīng)傳動(dòng)輥置于低能電子加速器的傳送束架上輻射固化得織物。本發(fā)明生產(chǎn)的織物手感絲滑柔軟，防沾水，抗?jié)B水，透氣透濕性好，可廣泛用于服裝、戶外、時(shí)尚織物等；服裝無褶皺、易熨燙、拉伸和復(fù)原性質(zhì)，戶外紡織品能抵抗陽光、風(fēng)和水的侵襲；本發(fā)明的涂料不含任何溶劑，環(huán)境友好，安全無毒無污染，制備工藝簡單，操作施工方便，能耗低。
文檔編號(hào)D06M10/08GK102965908SQ20121047433
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者吳海燕, 張翔, 程航, 武鑫 申請人:際華三五零九紡織有限公司