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納米織物整理劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法

文檔序號:1666296閱讀:286來源:國知局
納米織物整理劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種納米織物整理劑,由以下成分按所附重量百分比配制而成;溶劑70-95%;紫外屏蔽劑1-10%;表面處理劑0.1-10%;抗微生物助劑0.01-1%;漿料穩(wěn)定劑0.05-5%;成膜劑0.1-10%。上述納米織物整理劑的制備方法是,先配制溶劑,然后將紫外屏蔽劑、表面處理劑、抗微生物助劑、漿料穩(wěn)定劑、成膜劑依次加入溶劑中,攪拌分散均勻。本發(fā)明的納米織物整理劑用于對織物進(jìn)行表面處理,使織物具有屏蔽紫外線和抗菌防霉性能。
【專利說明】納米織物整理劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)組合物,尤其涉及納米織物整理劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類活動對大氣臭氧層的破壞,紫外線輻射已成為人類健康的巨大威脅之一,增大了人類患皮膚癌的幾率。如今抗紫外線化妝品、日用品銷量激增,但其防護(hù)能力、保護(hù)面積和作用時間畢竟有限。因此,利用面積更大、防護(hù)效果更好的紡織品來阻擋紫外線對人體的過度傷害,成為保護(hù)皮膚免受紫外線侵襲的屏障,成為一個重要的方向。
[0003]根據(jù)防護(hù)機(jī)理的不同,使用的紫外線屏蔽劑類型可分為兩種,一種是無機(jī)類紫外線反射劑,如二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、陶土、碳酸鈣等,它們都具有較高的折射率,加入織物中,可增加織物表面對紫外線的反射和散射;另一種是有機(jī)類紫外線吸收劑,作用機(jī)理主要是對紫外線具有吸收能力,而起到防紫外線的作用,常用的有二苯甲酮類和苯并三唑類
坐寸ο
[0004]目前,國內(nèi)外防紫外線紡織品的生產(chǎn),主要分為兩大類:一種是通過在聚合或紡絲時加人紫外線遮蔽劑,制得防紫外線纖維,這樣制得的纖維及織物防紫外線功能持久,耐洗性好。但是,無機(jī)粉體與聚合物基體相容性差,易團(tuán)聚而堵塞噴絲孔,縮短噴絲板的壽命,力口工難度大,成本高,而且不適用于天然纖維及其織物(如各種棉、麻、真絲、羊毛等制品),因此應(yīng)用報道很少。第二種方法是后整理法,利用紫外線遮蔽劑浸潰或涂層于織物表面,起到防護(hù)作用。該方法工藝簡單靈活,應(yīng)用面廣,是目前織物防紫外改性的主流技術(shù)。
[0005]例如,ZL200620083970.3公開了一種防紫外毛巾的制備方法,將毛巾紗線用含納米ZnO或Ti02的整理劑浸潰處理而得,該方法工藝簡單,但耐久性差;ZL200710022689.8公開了納米耐久抗紫外紡織品,以納米金屬氧化物為抗紫外劑,聚氨酯、聚丙烯酸酯等為成膜劑,處理纖維,并最終在其表面形成一層含納米抗紫外粒子的皮膜結(jié)構(gòu),該方法工藝較為復(fù)雜,成本較高。其余還有一些類似的方法,但上述技術(shù)在納米粒子的表面處理技術(shù)方面,還存在缺陷。導(dǎo)致整理劑的穩(wěn)定性不高,納米粒子在漿料中易團(tuán)聚、沉降,從而影響防紫外處理效果。
[0006]另一方面,有害微生物的傳播和繁殖一直是危害人類健康的主要因素之一。各類織物、服裝應(yīng)用廣泛,賦予其有效的抗有害微生物性能,對于保護(hù)人類健康、提高生活質(zhì)量、乃至延長紡織品的使用壽命,都有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的,就是為了提供一種使織物具有屏蔽紫外線和抗菌防霉性能的納米織物整理劑及其制備方法和應(yīng)用。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種納米織物整理劑,由以下成分按所附重量百分比配制而成;
[0009]溶劑70-95%;
紫外屏蔽劑
表面處理劑0.1-10°/。;
抗微生物助劑0.01-l?i
漿料穩(wěn)定劑0.05-5 %.,
成膜劑0,1-10%?
[0010]所述溶劑為乙醇與水的混合溶劑,其中乙醇的重量百分含量為2-50%,該混合溶劑用無機(jī)酸或/和無機(jī)堿調(diào)節(jié)PH值在3-12之間。乙醇的作用在于降低漿料的表面張力,增加與織物纖維的親和性以及溶劑的揮發(fā)性 。但是過多的乙醇一方面會增加成本,另一方面由于乙醇是易燃物質(zhì),存在安全隱患。
[0011]所述紫外屏蔽劑選自二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、滑石粉、碳酸鈣的一種或幾種的混合物,其粒徑在50-1000納米之間。上述粉體具有較高的折射率和較低的紫外透過率,基于效果和成本的綜合考慮,其中優(yōu)選的為二氧化鈦和氧化鋅。
[0012]所述表面處理劑選自硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種,所述硅烷偶聯(lián)劑包括KH550、KH560、KH570,所述鈦酸酯偶聯(lián)劑包括NXT-105、NXT-101。表面處理劑的作用是使納米無機(jī)粉體在溶劑中均勻分散,防止其團(tuán)聚。另一方面,增強(qiáng)無機(jī)粉體與織物纖維或成膜劑之間的結(jié)合能力,保證防紫外整理效果的耐久性。
[0013]所述抗微生物助劑選自尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丁酯、三氯生、異噻唑啉酮等中的一種或幾種。上述化合物具有廣譜高效、性能穩(wěn)定、使用方便、且對人體安全性高等特點,適用于紡織品的抗微生物整理,而且由于其難溶于水的特點,不會因洗滌而流失,可以保證效果的持久性。
[0014]所述漿料穩(wěn)定劑選自聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、海藻酸鈉中的一種或幾種。上述物質(zhì)具有增稠、懸浮、粘合、乳化、分散等作用,可有效地提高納米無機(jī)粉體在溶劑中的分散,在儲運過程中提高漿料穩(wěn)定性及抗凍融性,防止顏料、填料沉底結(jié)塊。
[0015]所述成膜劑選自聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚硅氧烷中的一種或數(shù)種。成膜劑的作用是在織物纖維表面形成薄膜,將具有紫外屏蔽性能的無機(jī)粉體以及抗微生物助劑等包覆其中,以提高防護(hù)效果的耐久性。同時,為防止涂層影響織物的手感和透氣透濕性能,本發(fā)明將選用水溶型或水分散型的上述聚合物的溶液或乳液。
[0016]上述納米織物整理劑的制備方法,包括以下步驟:
[0017]A、將乙醇與水按配比混合,并用無機(jī)酸或/和無機(jī)堿調(diào)節(jié)pH值在3-12之間,配制成溶劑,其中乙醇的重量百分含量為2-50% ;
[0018]B、取配比量的溶劑,并向溶劑中加入配比量的紫外屏蔽劑,攪拌10-40分鐘;
[0019]C、向步驟B所得溶液中加入配比量的表面處理劑,攪拌20-60分鐘;
[0020]D、向步驟C所得溶液中依次加入配比量的抗微生物助劑、漿料穩(wěn)定劑和成膜劑,攪拌均勻,得到分散均勻的乳白色漿液,為納米織物整理劑。
[0021]上述納米織物整理劑的應(yīng)用,是用于對織物進(jìn)行表面處理,使織物具有屏蔽紫外線和抗菌防霉性能。[0022]所述表面處理是將干凈的織物在室溫下用納米織物整理劑浸潰,然后經(jīng)室溫冷車U烘、焙,在織物表層牢固地附著一層納米織物整理劑。
[0023]所述織物為天然纖維織物、化學(xué)纖維織物或天然纖維與化學(xué)纖維混紡的織物,所述天然纖維包括棉、麻、真絲、羊毛,所述化學(xué)纖維包括滌綸、錦綸、丙綸、腈綸、粘膠纖維。
[0024]經(jīng)本發(fā)明的納米織物整理劑整理的織物,在保持原有服用性能(如柔軟度、透濕透氣性等)的基礎(chǔ)上,賦予面料優(yōu)良的防紫外和抗菌防霉性能,能夠屏蔽日光中90%以上的紫外線,同時對常見的有害微生物,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、霉菌等有很好的抑制殺滅作用。
[0025]本發(fā)明的納米織物整理劑采用偶聯(lián)劑對粉體進(jìn)行表面處理與增稠劑相結(jié)合,可使納米粒子在漿料中穩(wěn)定均勻地分散。
[0026]本發(fā)明的納米織物整理劑除采用了紫外屏蔽劑以外,還采用了具有高效廣譜抗微生物功能的助劑和成膜劑,解決了現(xiàn)有技術(shù)的類似整理劑技術(shù)功能單一、效果不持久等問題。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]一種納米防紫外抗微生物滌綸面料的制備
[0029](I)整理劑的配制:將50g乙醇與850g水混合均勻,加入適量稀硫酸,調(diào)節(jié)pH值至3-4之間,加入50g納米氧化鋅粉體,用乳化機(jī)以2000轉(zhuǎn)/分高速分散20分鐘,然后加入5g硅烷偶聯(lián)劑KH560,繼續(xù)高速攪拌30分鐘,然后再依次加入0.2g三氯生、IOg羧甲基纖維素鈉以及15g水溶性聚氨酯(如德國Bayer的Impranil系列,或日本第一制藥的Elastron系列等),再繼續(xù)攪拌I小時,得到穩(wěn)定性能良好的白色漿料即整理劑;
[0030](2)織物的后整理:純滌綸長絲面料,按照以下工藝進(jìn)行處理:洗滌(去除表面上漿或油劑)、室溫浸潰(1.5kg面料配Ikg整理劑)、室溫冷軋(軋液率大約70%左右、再重復(fù)浸潰-冷軋過程一次、預(yù)烘(90°C,5分鐘)、焙(110°C,3分鐘)。
[0031]實施例2
[0032]一種納米防紫外抗微生物滌棉(40 / 60)混紡面料的制備
[0033](I)整理劑的配制:將350g乙醇與450g水混合均勻,加入適量NaOH稀溶液,調(diào)節(jié)pH值至11-12之間,加入12g納米二氧化鈦粉體,用乳化機(jī)以1500轉(zhuǎn)/分高速分散10分鐘,然后加入3g鈦酸酯偶聯(lián)劑NXT-105,繼續(xù)高速攪拌25分鐘,然后再依次加入1.5g尼泊金丁酯、12g聚丙烯酰胺以及IOg水溶性聚氨酯(如德國Bayer的Impranil系列,或日本第一制藥的Elastron系列等),再繼續(xù)攪拌40分鐘,得到穩(wěn)定性能良好的白色漿料即整理劑;
[0034](2)織物的后整理:滌棉面料,按照以下工藝進(jìn)行處理:洗滌(去除表面上漿或油劑)、室溫浸潰(1.5kg面料配Ikg整理劑)、室溫冷軋(軋液率大約70%左右、再重復(fù)浸潰-冷軋過程一次、預(yù)烘(90°C,8分鐘)、焙(110°C,5分鐘)。
[0035]實施例3
[0036]一種納米防紫外抗微生物真絲面料的制備
[0037](I)整理劑的配制:將20g乙醇與980g水混合均勻,加入適量NaOH稀溶液,調(diào)節(jié)pH值至10左右,加入25g納米氧化鋅與5g 二氧化鈦的混合粉體,用乳化機(jī)以2500轉(zhuǎn)/分高速分散20分鐘,然后加入5g鈦酸酯偶聯(lián)劑NXT-101,繼續(xù)高速攪拌30分鐘,然后再依次加入20g濃度為2.5% wt的5-氯-2甲基-4-異噻唑啉_3_酮水溶液、15g海藻酸鈉以及60g聚丙烯酸甲酯與丁酯共聚物乳液(固含量40% ),再繼續(xù)攪拌I小時,得到穩(wěn)定性能良好的白色漿料即整理劑;
[0038](2)織物的后整理:真絲面料,按照以下工藝進(jìn)行處理:洗滌(去除表面上漿或油劑)、室溫浸潰(2kg面料配Ikg整理劑)、室溫冷軋(軋液率大約50%左右、預(yù)烘(50°C,10分鐘)、焙(80°〇,6分鐘)。
[0039]實施例4
[0040]一種納米防紫外抗微生物羊毛腈綸(50 / 50)混紡面料的制備
[0041](I)整理劑的配制:將IOOg乙醇與450g水混合均勻,加入適量稀硫酸,調(diào)節(jié)pH值至4-5之間,加入40g納米氧化鋅和35g滑石粉的混合粉體,用乳化機(jī)以2500轉(zhuǎn)/分高速分散15分鐘,然后加入6g硅烷偶聯(lián)劑KH550,繼續(xù)高速攪拌20分鐘,然后再依次加入
0.2g三氯生、L Ig尼泊金乙酯、12g輕乙基纖維素以及35g娃氧燒(如Dow-Corning公司的Syleoff23等),再繼續(xù)攪拌I小時,得到穩(wěn)定性能良好的白色漿料即整理劑;
[0042](2)織物的后整理:羊毛腈綸混紡面料,按照以下工藝進(jìn)行處理:洗滌(去除表面上漿或油劑)、室溫浸潰(Ikg面料配Ikg整理劑)、室溫冷軋(軋液率大約60%左右、再重復(fù)浸潰-冷軋過程一次、預(yù)烘(60°C,10分鐘)、焙(110°C,5分鐘)。
[0043]上述實施例中所制備的織物,按照GB / T18830-2009,對織物的抗紫外性能進(jìn)行檢測,對于波長在190-400nm 的紫外線,其UFR值大于50。(UFR為紫外線防護(hù)系數(shù),為皮膚無防護(hù)時計算出的紫外線輻射平均效應(yīng)與皮膚有織物防護(hù)時計算出的紫外線平均效應(yīng)的比值。)
[0044]上述實施例中所制備的織物的抗菌性能,采用振蕩法(參見GB / T20944.3-2008)檢測,防霉性能參照GB / T2423.16-1999進(jìn)行檢測,結(jié)果如表I所示。
[0045]表I
【權(quán)利要求】
1.一種納米織物整理劑,其特征在于:由以下成分按所附重量百分比配制而成;
2.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于,所述溶劑為乙醇與水的混合溶齊U,其中乙醇的重量百分含量為2-50%,該混合溶劑用無機(jī)酸或/和無機(jī)堿調(diào)節(jié)pH值在3-12之間。
3.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于,所述紫外屏蔽劑選自二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、滑石粉、碳酸鈣的一種或幾種的混合物,其粒徑在50-1000納米之間。
4.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于,所述表面處理劑選自硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種,所述硅烷偶聯(lián)劑包括KH550、KH560、KH570,所述鈦酸酯偶聯(lián)劑包括 NXT-105、NXT-101。
5.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于:所述抗微生物助劑選自尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丁酯、三氯生、異噻唑啉酮等中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于:所述漿料穩(wěn)定劑選自聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、海藻酸鈉中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑,其特征在于:所述成膜劑選自聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚硅氧烷中的一種或數(shù)種。
8.權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: A、將乙醇與水按配比混合,并用無機(jī)酸或/和無機(jī)堿調(diào)節(jié)pH值在3-12之間,配制成溶齊U,其中乙醇的重量百分含量為2-50% ; B、取配比量的溶劑,并向溶劑中加入配比量的紫外屏蔽劑,攪拌10-40分鐘; C、向步驟B所得溶液中加入配比量的表面處理劑,攪拌20-60分鐘; D、向步驟C所得溶液中依次加入配比量的抗微生物助劑、漿料穩(wěn)定劑和成膜劑,攪拌均勻,得到分散均勻的乳白色漿液,為納米織物整理劑。
9.權(quán)利要求1所述的納米織物整理劑的應(yīng)用,其特征在于:用于對織物進(jìn)行表面處理,使織物具有屏蔽紫外線和抗菌防霉性能。
10.如權(quán)利要求9所述的納米織物整理劑的應(yīng)用,其特征在于:所述表面處理是將干凈的織物在室溫下用納米織物整理劑浸潰,然后經(jīng)室溫冷軋、烘、焙,在織物表層牢固地附著一層納米織物整理劑。
11.如權(quán)利要求9所述的納米織物整理劑的應(yīng)用,其特征在于:所述織物為天然纖維織物、化學(xué)纖維織物或天然纖維與化學(xué)纖維混紡的織物,所述天然纖維包括棉、麻、真絲、羊毛,所述化學(xué)纖維包括滌綸、錦綸、丙綸、腈綸、粘膠纖維。
【文檔編號】D06M13/224GK103437146SQ201310414908
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】金娉婷, 李金英, 鄭美蘭, 李金保 申請人:上海納紡科技有限公司
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