CN1525001A - 纳米自清洁羊绒或制品 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织品加工领域，特别涉及纳米自清洁羊绒或制品、以及它们的制造方法，所述的纳米自清洁羊绒或制品是通过采用含有纳米级无机固体颗粒的有机氟整理剂对羊绒或制品用浸渍、涂层或喷雾方法进行处理得到的。所述的有机氟整理剂是含有10～70g/L的有机氟树脂、5～30g/L纳米级固体颗粒、0～50g/L硅烷偶联剂、0～7g/L的交联剂、0～0.1g/L的氯化镁和0～30g/L的异丙醇的水体系。处理后的羊绒或制品具有超疏水疏油的性质，既不沾水又不沾油，从而达到自清洁目的。

Description

纳米自清洁羊绒或制品

                       技术领域

本发明属于纺织品加工领域，特别涉及纳米自清洁羊绒或制品，以及它们的制备方法。

                       背景技术

羊绒具有“纤维之冠”，“软黄金”等美誉，全世界羊绒产量还不到羊毛总产量的1％，是毛纺工业的珍贵原料。羊绒与羊毛相比，纤维更细、长度更短、强力稍差，比羊毛光泽柔顺、松软质轻、娇贵保暖、穿着舒适。但羊绒制品在洗涤过程中会因相互撞击、摩擦而发生变形，影响了其服用性能。

随着人们对保护环境和节约能源的认识的提高，人们开展了有关材料自清洁技术的研究。如日本专利特开平9-71437号公报中公开了具有自清洁功能的窗户用玻璃，是在玻璃表面赋予氧化钛薄膜。日本专利特开平9-72761号公报中公开了具有自清洁功能的仪器用玻璃罩，也是利用了氧化钛。但至今没有有关羊绒自清洁技术的报道。

中国专利CN 1284525A中记载，表观接触角随粗糙度因子的增大而单调地增加，即粗糙度越大液体在材料表面上的表观接触角越大，因此该发明中使用了平均粒径为纳米级的固体微粒，因为纳米级微粒具有很大的比表面积，从而提高粗糙度因子，给形态学效应做贡献。

我们在以前工作中申请的中国专利，即申请号01141502.9中采用有机氟整理剂对织物进行浸渍、涂层或喷雾，赋予了织物既疏水又疏油的性能。

                       发明内容

本发明的目的之一在于提供一种纳米自清洁羊绒或制品。

本发明的另一目的在于提供一种纳米自清洁羊绒或制品的制备方法。

在本发明中，我们在中国专利申请号01141502.9中使用的有机氟整理剂中进一步添加纳米级固体颗粒赋予羊绒或制品以高的粗糙度因子，从而进一步提高疏水、疏油性能，使羊绒或制品不沾水、不沾油，具有自清洁功能。

本发明的纳米自清洁羊绒或制品是通过采用含有纳米级无机固体颗粒的有机氟整理剂对羊绒或制品用浸渍、涂层或喷雾方法进行处理得到的。

所述的有机氟整理剂是含有10～70g/L的有机氟树脂、5～30g/L纳米级固体颗粒、0～50g/L硅烷偶联剂、0～7g/L的交联剂、0～0.1g/L的氯化镁和0～30g/L的异丙醇的水体系。

所述的浸渍整理条件是：

工 作 液：有机氟整理剂

浴    比：1∶10～1∶60

整理工艺：浸渍温度15～45℃，浸渍时间10～40min，轧液，轧液率为70～90％时对羊绒或制品进行预烘，预烘温度70～90℃，预烘时间5～30min；然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃，烘焙时间1～4min。

所述的涂层整理条件是：

工作液：有机氟整理剂  50～70wt％

        增稠剂        2～5wt％

        消泡剂        1～2wt％

        氨  水        调pH为8～9

        余量为水

涂层工艺：室温下对羊绒或制品涂层，进行预烘，预烘温度70～90℃，预烘时间5～30min，然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃，烘焙时间1～4min。

所述的喷雾整理条件是：

工 作 液：有机氟整理剂

喷雾工艺：室温下对羊绒或制品喷雾，进行预烘，预烘温度70～90℃，预烘时间5～30min，然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃，烘焙时间1～4min。

所述的无机固体颗粒可以是自制或市售的任意一种粒径为10～100nm的氧化硅、氮化硅、水滑石、氧化钛、氧化锌或它们之间任意比例的混合物等，混合使用时无机固体颗粒的总计使用量保持不变，即在整理剂中含有5～30g/L，这些固体颗粒可以事先经过表面改性。具有大比表面积的纳米级固体颗粒起到提高粗糙度因子的作用，从而使水和油等液体在材料表面上的接触角进一步增加。

所述的有机氟树脂为丙烯酸氟烃酯类树脂，如美国3M公司的Scotchgard FC、杜邦公司的Zepel、日本大金工业株式会社的Unidyne TG、旭硝子公司的Asahigard AG或汽巴的Oleophobol C等。有机氟化合物不论在水中还是在有机溶剂中，都可以大幅度降低溶液的表面张力，表现出优异的疏水性和疏油性。有机氟整理剂的表面张力很低，其润湿性和渗透力好，可以在各种不同物质的表面很容易润湿和铺展。而且有机氟整理剂性能稳定，整理后的织物可以保持良好的手感和优异的透气性。

所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三(丙烯酰乙氧基)硅烷、甲基三(甲基丙烯酰乙氧基)硅烷、甲基三(环氧乙基甲氧基)硅烷或苯基三乙氧基硅烷。硅烷偶联剂的亲水基团和纳米二氧化硅的表面的羟基结合，而硅烷偶联剂的疏水基团和整理剂中的有机氟树脂相结合，有效防止二氧化硅的纳米颗粒之间的团聚，能够稳定、均匀地分散在整理剂中。

所述的交联剂是交联剂EH(如上海五四助剂厂生产)、交联剂MH(如辽宁大连市轻化工研究所生产)、三聚氰胺树脂或二羟甲基二羟基乙烯脲(2D树脂)等。

所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，如有机硅消泡剂RJ-03(北京化工二厂生产)、有机硅消泡剂DYXBG-03(河北石家庄东洋化工有限公司生产)或消泡平滑剂SAF(上海助剂厂生产)等；烷基醚磷酸酯类，如消泡剂GP(上海助剂厂生产)；烷基磷酸酯和硅油的混合物，如消泡剂DP(陕西西安大华化工有限公司生产)等。

所述的增稠剂为丙烯酸类增稠剂，如增稠剂HD(上海助剂厂生产)、增稠剂P-91(辽宁沈阳助剂厂生产)、合成增稠剂PF(江苏常州市东风粘合剂厂生产)、合成增稠剂CB-21(山东烟台印染助剂厂生产)或增稠剂8201(江苏南通化工研究所实验厂生产)等。

本发明通过采用含有纳米级固体颗粒的有机氟整理剂对羊绒或制品用浸渍、涂层或喷雾方法进行处理，使处理后的羊绒或制品具有超疏水疏油的性质，既不沾水又不沾油，从而达到自清洁目的。该纳米自清洁技术不仅使昂贵的羊绒或其制品更加美观、增加使用寿命，而且在环保、节能方面具有显著的社会及经济效益。

                      具体实施方式

实施例1：

取2g羊绒纱线放入含有日本旭硝子公司AG-710有机氟树脂24g/L，平均粒径30nm的氧化硅5g/L，γ-氨丙基三乙氧基硅烷10g/L，2D树脂6g/L，氯化镁0.1g/L和异丙醇20g/L的水体系中，浴比为1∶20，在40℃浸渍30min，然后轧液，使轧液率为70％，放进烘箱，在90℃预烘5min，继续在110℃烘焙1.5min，得到纳米自清洁羊绒纱线。

实施例2：

将羊绒针织品裁成5cm见方的样品，在室温下，用含有日本旭硝子AG-710有机氟树脂70g/L，平均粒径50nm的氧化锌20g/L，乙烯基三叔丁基过氧硅烷20g/L的水体系对上述空气低温等离子体处理后的织物进行喷雾，然后放进烘箱，在70℃预烘30min，继续在100℃烘焙4min，得到纳米自清洁羊绒针织品。

实施例3：

将羊绒精纺面料裁成5cm见方的样品，放入含有日本旭硝子公司AG-7000有机氟树脂30g/L，平均粒径30nm的氧化钛30g/L，乙烯基三乙氧基硅烷50g/L，三聚氰胺树脂3g/L，氯化镁0.1g/L和异丙醇30g/L的水体系中，浴比为1∶60，在40℃浸渍30min，然后轧液，使轧液率为80％，放进烘箱，在90℃预烘10min，继续在130℃烘焙2min，得到纳米自清洁羊绒精纺面料。

实施例4：

将羊绒针织品裁成5cm见方的样品，用下述组成的工作液进行涂层整理。

工作液组成：有机氟整理剂        60wt％

            增稠剂P-91          5wt％

            有机硅消泡剂RJ-03   2wt％

            氨水                调pH为8

            余量为水

其中有机氟整理剂是含有日本旭硝子AG-480有机氟树脂40g/L，平均粒径60nm的水滑石10g/L，甲基三(环氧乙基甲氧基)硅烷30g/L，2D树脂4g/L，氯化镁0.1g/L和异丙醇30g/L的水体系。

室温下对羊绒针织品进行涂层，然后放进烘箱，在90℃预烘5min，继续在130℃烘焙1min，得到纳米自清洁羊绒针织品。

实施例5：

将羊绒织物裁成5cm见方的样品，放入含有汽巴的Oleophobol C有机氟树脂70g/L，平均粒径100nm的氧化硅5g/L，平均粒径40nm的氧化锌10g/L，乙烯基三叔丁基过氧硅烷20g/L，交联剂MH 1g/L的水体系中，浴比为1∶10，在15℃浸渍40min，然后轧液，使轧液率为85％，放进烘箱，在85℃预烘15min，继续在115℃烘焙2min，得到纳米自清洁羊绒织物。

实施例6：

将羊绒织物裁成30cm见方的样品，在室温下，用含有杜邦公司的Zepel有机氟树脂60g/L，平均粒径30nm的氮化硅15g/L，γ-氨丙基三乙氧基硅烷10g/L，异丙醇5g/L的水体系对羊绒织物进行喷雾，然后放进烘箱，在70℃预烘30min，继续在100℃烘焙4min，得到纳米自清洁羊绒织物。

实施例7：

将羊绒织物裁成10cm见方的样品，用下述组成的工作液进行涂层整理。

工作液组成：有机氟整理剂    70wt％

            增稠剂HD        2wt％

            消泡剂GP        2wt％

            氨水            调pH为9

            余量为水

其中有机氟整理剂是含有日本旭硝子AG-7000有机氟树脂30g/L，平均粒径100nm的氧化硅10g/L，平均粒径40nm的氧化锌5g/L，平均粒径50nm的氧化钛3g/L，2D树脂3g/L和氯化镁0.05g/L的水体系。

室温下对羊绒织物涂层，然后放进烘箱，在80℃预烘5min，继续在110℃烘焙4min，得到纳米自清洁羊绒织物。

Claims (10)

1.一种纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的纳米自清洁羊绒或制品是通过采用含有纳米级无机固体颗粒的有机氟整理剂对羊绒或制品用浸渍、涂层或喷雾方法进行处理得到的。

2.如权利要求1所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：

    所述的浸渍整理条件是：

        工作液：有机氟整理剂

        浴  比：1∶10～1∶60

        整理工艺：浸渍温度15～45℃，浸渍，轧液，轧液率为70～90％时对羊绒或制品进行预烘，预烘温度70～90℃，然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃。

3.如权利要求1所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：

    所述的涂层整理条件是：

    工作液：有机氟整理剂  50～70wt％

            增稠剂        2～5wt％

            消泡剂        1～2wt％

            氨水          调pH为8～9

            余量为水

    涂层工艺：室温下对羊绒或制品涂层，进行预烘，预烘温度70～90℃；然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃。

4.如权利要求1所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：

    所述的喷雾整理条件是：

        工作液：有机氟整理剂

        喷雾工艺：室温下对羊绒或制品喷雾，进行预烘，预烘温度70～90℃；然后进行烘焙，烘焙温度100～130℃。

5.如权利要求1、2、3或4所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的有机氟整理剂是含有10～70g/L的有机氟树脂、5～30g/L纳米级无机固体颗粒、0～50g/L硅烷偶联剂、0～7g/L的交联剂、0～0.1g/L的氯化镁和0～30g/L的异丙醇的水体系。

6.如权利要求1或5所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的无机固体颗粒是氧化硅、氮化硅、水滑石、氧化钛、氧化锌或它们之间任意比例的混合物。

7.如权利要求1或5所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的固体颗粒的粒径为10～100nm。

8.如权利要求6所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的无机固体颗粒的粒径为10～100nm。

9.如权利要求5所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的有机氟树脂为丙烯酸氟烃酯类树脂。

10.如权利要求5所述的纳米自清洁羊绒或制品，其特征是：所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三(丙烯酰乙氧基)硅烷、甲基三(甲基丙烯酰乙氧基)硅烷、甲基三(环氧乙基甲氧基)硅烷或苯基三乙氧基硅烷；

所述的交联剂是交联剂EH、交联剂MH、三聚氰胺树脂或二羟甲基二羟基乙烯脲。