專利名稱：用于使紡織纖維及織物生成疏水、疏油和自潔表面的整理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及整理制劑(finish formulation)及紡織纖維和織物上的整理劑(finish)，以及使用這樣的功能層(funct ional layer)整理紡織纖維和織物的方法。同樣地，本發(fā)明還涉及基于本發(fā)明方法進(jìn)行過處理或所獲得的、含有本發(fā)明整理劑的紡織纖維和織物。
紡織整理工業(yè)中目前使用的整理制劑和方法主要適合于使整理制劑固著(fixate)，并從而主要在超過120℃的溫度下產(chǎn)生永久性效果。例如，這些整理包括紡織品的拒水整理和防皺整理，以及阻燃劑和軟化整理劑的固著?？紤]到所使用的化學(xué)品所適用的規(guī)定的反應(yīng)原理，140℃至170℃之間的固著溫度是絕對(duì)有必要的。
該方法的重大缺點(diǎn)在于反應(yīng)集體(aggregate)的能耗高、具有特定效果的化學(xué)品的熱穩(wěn)定性不完全充足并且這些化學(xué)品在較高的溫度下具有揮發(fā)性(蒸發(fā)和升華)，這又導(dǎo)致另一個(gè)缺點(diǎn)——排放量大的問題?？紤]到目前醫(yī)藥和健康領(lǐng)域所需的功能整理劑，前述缺點(diǎn)現(xiàn)已變得尤為嚴(yán)重，因?yàn)檎斫M分的功能性常常在其暴露于熱負(fù)荷時(shí)喪失。
此外，目前的方法技術(shù)適合于120℃至180℃的高溫固著，這就引起一些操作上的問題，因?yàn)楦淖兗徔椘窌r(shí)要求固著集體必須存在加熱和冷卻階段。這使得機(jī)器的利用率根據(jù)紡織品的種類僅為40至70％。
以上敘述表明，就目前紡織工業(yè)所使用的水性浸漬和涂層液而言，需要新的整理制劑和方法以使產(chǎn)生效果的整理制劑在已浸漬織物的干燥條件下，即低于120℃的溫度下就已永久性固著。
輻射固化的涂層UV范圍(100-380nm)和可見光范圍(380nm-780nm)內(nèi)的電磁輻射能使某些單體和低聚物在室溫(20℃)下聚合。為此可能需要敏化劑、引發(fā)劑、共引發(fā)劑和促進(jìn)劑。已知的通過輻射固化的單體和/或低聚物包括丙烯酸酯、不飽和聚酯、環(huán)氧化物、環(huán)氧雜丁烷和乙烯基醚。丙烯酸酯和不飽和聚酯在這種情況下基本按照自由基反應(yīng)的機(jī)理聚合。環(huán)氧化物、環(huán)氧雜丁烷和乙烯基醚基本遵循陽離子反應(yīng)機(jī)理。輻射固化遵循的化學(xué)原理在文獻(xiàn)中已有廣泛描述。
輻射固化單體和/或低聚物的一個(gè)已知的應(yīng)用領(lǐng)域包括補(bǔ)牙。Priola等近來在UV-curing of Fluorinated SystemsSynthesis andProperties，K.Bellfield，J.Crivello編輯，ACS Symposiums Series847，Photoinitiated Polymerization，American Chemical Society，Washington，2003中描述了用非氟化丙烯酸酯和帶有全氟化側(cè)鏈的丙烯酸酯的單體混合物涂敷玻璃板然后進(jìn)行UV固化。
WO-A-0117780公開了一種使用通過噴墨法涂敷的UV固化墨水印制紡織品的方法。該方法用一滴量的墨水、優(yōu)選75皮升的墨水進(jìn)行印刷，并且UV發(fā)光頭和印刷頭可一起或彼此獨(dú)立地在整個(gè)印刷表面上移動(dòng)。
1984年的歐洲專利申請(qǐng)EP-A-0’120’316描述了可如何通過涂層改善線和擠出聚合物膜的性能。該專利申請(qǐng)建議將活性多官能單體以既不發(fā)生廣泛交聯(lián)也基本不發(fā)生接枝的方式使用。這旨在幫助避免對(duì)所涂敷纖維的性能的負(fù)面影響或?qū)ζ錈o意識(shí)的改變。涂敷活性單體后，它們?cè)趩蝹€(gè)步驟中用電子束或UV光通過加熱或輻射干燥并固化。該說明書尤其建議使含氟有機(jī)(fluoroorganically)活性單體進(jìn)行電子束固化以使聚酰胺或聚酯纖維更疏水并更抗污。雖然EP-A-0’120’316確實(shí)提及該處理還可適用于織物，例如氈毯，但該公開說明書未公開這一方面的任何具體的技術(shù)指導(dǎo)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供克服了市售產(chǎn)品和已知設(shè)備的缺點(diǎn)的整理制劑、整理劑、整理過的紡織纖維和織物以及整理紡織纖維和織物的方法。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種尤其能整理并固著紡織纖維和織物的設(shè)備技術(shù)，該設(shè)備技術(shù)避免了目前實(shí)施的高溫固著工藝所導(dǎo)致的賦予效果的化學(xué)品的部分損失，并避免了高溫固著工藝的能耗。
該目的通過新的整理制劑、新的整理設(shè)備和方法、新的整理劑以及具有新的整理劑的紡織纖維和織物實(shí)現(xiàn)。為紡織工業(yè)特別選擇的、部分新且不平常的組合物在與新的整理方法相結(jié)合后能實(shí)現(xiàn)的效果包括——單體或低聚物100％交聯(lián)；——不需要使用有機(jī)溶劑，因此在處理和固化過程中不會(huì)釋放VOC(揮發(fā)性有機(jī)碳)；——可在水中乳化/分散；——能耗顯著低于已知的高溫法；——固化時(shí)間短；——由于熱負(fù)荷低，能涂布熱敏性基質(zhì)。
本發(fā)明的制劑和方法在與新型的設(shè)備技術(shù)相結(jié)合后，能使用通過UV或藍(lán)光固化的化學(xué)品整理紡織纖維和織物，同時(shí)使賦予效果的化學(xué)品的損失降至最低且能耗顯著下降，并且能在溶劑或分散相蒸發(fā)后通過UV或藍(lán)光硬化使這些化學(xué)品固著。
本發(fā)明提供了一種以前未在紡織工業(yè)中使用過的新的整理制劑以及一種設(shè)備和方法技術(shù)，該整理制劑在實(shí)現(xiàn)所需的整理效果的同時(shí)，還能消除紡織工業(yè)中常見的高溫固著(140-180℃)，從而將整理工藝所需的能量降低40至70％。此外，該技術(shù)還消除了產(chǎn)生效果的化學(xué)品在固著過程中發(fā)生的不期望的蒸發(fā)，以及由此導(dǎo)致的對(duì)昂貴的廢氣凈化系統(tǒng)的必須的投資。
待整理的紡織纖維或織物由天然和/或合成纖維組成。它們?cè)陬A(yù)清潔階段后優(yōu)選用含有預(yù)聚物的溶液浸漬，溶液的組成使其在變干后在紡織品上形成帶有反應(yīng)基的打底層(primer layer)。適用于打底層的預(yù)聚物包括可交聯(lián)的丙烯酸酯、聚酰胺、氨基甲酸乙酯、單寧和木質(zhì)素。涂敷在纖維和織物上的打底層或在纖維和織物上生成的打底層優(yōu)選具有高含量的游離酚、羥基、氨基、碳酸或類似官能團(tuán)。如果不通過涂敷產(chǎn)生打底層，則還可通過用酸、堿或放電對(duì)基礎(chǔ)纖維進(jìn)行處理來產(chǎn)生打底層。
隨后，涂敷使紡織品表面獲得所需功能所需要的整理制劑。該制劑由溶于溶劑中或乳化和/或分散在水中的官能化和未官能化的共聚單體和/或納米顆粒組成，納米顆粒的表面也可官能化。在使紡織品表面功能化的組分為水性體系的情況下，制劑優(yōu)選包括表面活性化合物，該化合物的組成使其在固著反應(yīng)的過程中喪失其表面活性劑的功能，從而通過固定以下并發(fā)生相取向(phase-orient)支持紡織品上所需的功能性。
溶劑或分散劑在60至140℃下發(fā)生的熱主導(dǎo)的工藝步驟中蒸發(fā)。在該工藝步驟中，使紡織品功能化的化學(xué)品通過自組織(self-organization)形成使紡織品功能化所需的結(jié)構(gòu)。完全形成的結(jié)構(gòu)在UV或藍(lán)光通道(channel)中發(fā)生化學(xué)固著，這與目前紡織工業(yè)中常用的方法不同，該常用的方法由于所使用的化學(xué)品的反應(yīng)原理不同并且當(dāng)時(shí)缺乏設(shè)備技術(shù)，因此其熱處理在這個(gè)時(shí)候須在140至180℃下實(shí)施。
使紡織品功能化所需的整理制劑的組分為反應(yīng)性單體或預(yù)聚物和/或納米顆粒，所述反應(yīng)性單體或預(yù)聚物已特別地官能化為反映所需的效果，所述納米顆粒也可官能化和/或含有反應(yīng)基。作為附加組分，整理液含有表面活性劑和分散劑，所述分散劑在最簡單的情況下即為水。
官能化單體或預(yù)聚物根據(jù)待功能化紡織品的目標(biāo)應(yīng)用加以選擇。例如，通過帶有相應(yīng)長的烴鏈或全氟代烴鏈的反應(yīng)性單體化合物使紡織品具有疏水性或疏油性，所述烴鏈或全氟代烴鏈根據(jù)其反應(yīng)基(以下稱為“RG”)分配給丙烯酸酯、環(huán)氧化物、環(huán)氧雜丁烷、乙烯基醚及其混合物。
在按照自由基反應(yīng)機(jī)理聚合的丙烯酸酯和不飽和聚酯的UV或光固化過程中，固化優(yōu)選在保護(hù)性氣氛(例如氮?dú)狻O2或氬氣)中進(jìn)行，因?yàn)橐延性囼?yàn)表明氧氣對(duì)自由基固化具有破壞性作用，而在無保護(hù)性氣體的情況下進(jìn)行固化的方法將使產(chǎn)物發(fā)粘。
可在本發(fā)明中使用的UV輻射器可為，例如，Dr.Hnle AG，UV-Technologie，Grfelfing，德國制造的UVAPRINT設(shè)備。根據(jù)制造商的說明，在這些設(shè)備中輻射器的功率通常以W/cm弧長表示。在優(yōu)選設(shè)備中，輻射器功率最低為30W/cm，并且最高為240W/cm，最優(yōu)選為100W/cm。
根據(jù)紡織品的所需目標(biāo)應(yīng)用，無機(jī)和有機(jī)納米顆粒均可用作納米顆粒。典型的無機(jī)納米顆粒包括二氧化硅，金屬氧化物，例如釩、鐵、鎢、鈦、鋁或鋅的氧化物，碳、沸石等。典型的有機(jī)納米顆粒包括面向目標(biāo)應(yīng)用的、改性的樹枝狀聚合物(dendrimer)、葡聚糖或環(huán)糊精，所述有機(jī)納米顆粒在優(yōu)選實(shí)施方案中還含有絡(luò)合形式的金屬原子。
納米顆?？杀砻娓男?。典型的、未發(fā)生進(jìn)一步交聯(lián)的改性官能團(tuán)包括具有C1至C20烴鏈、C1至C12全氟代烴鏈以及可共聚的基團(tuán)，例如丙烯?；颦h(huán)氧基。典型的交聯(lián)改性基團(tuán)包括環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷嵌段聚合物或含有OH-或NH2-端基的聚酰胺，或者含有丙烯酰端基或環(huán)氧端基的硅烷。
就用于疏水和疏油層的整理制劑而言，產(chǎn)生效果的基團(tuán)對(duì)應(yīng)于單體的下述基團(tuán)(RFi)。單體單元均可具有一至三個(gè)官能團(tuán)——通常表示為“RFi”，以及數(shù)個(gè)可聚合的基團(tuán)(RGj)。
典型的單體類型以及用于賦予疏水和疏油性的單體類型包括(RGj)n-(CH2)m-(RFi)1；(RGj)n-(CH2)m-N-(RFi)2；(RGj)n-(CH2)m-Si-(RFi)3其中n優(yōu)選為1至3，并且m優(yōu)選為0至5。
對(duì)于疏水和疏油層而言，產(chǎn)生效果的基團(tuán)(RFi)為鏈長C1至C20的烴和/或鏈長C1至C12的全氟代烴。
表面活性劑包括含有反應(yīng)基的單體和/或聚合物，其HLB值在3和16之間，優(yōu)選在8和12之間。
典型的表面活性劑包括山梨醇月桂酸酯或硬脂酸酯、單酸甘油酯和甘油二酯，具有10至30個(gè)EO單元的乙氧基化和/或丙氧基化的C8至C20化合物或乙烯基或烯丙基醚烷氧基化物(alkoxylate)，它們與親核主導(dǎo)的反應(yīng)基，例如氨基和羥基官能團(tuán)形成加成或縮合產(chǎn)物。
對(duì)于健康整理劑(wellness finish)而言，用于結(jié)合健康物質(zhì)(客體(guest)或藥物)的宿主(host)體系由熱固化和UV或藍(lán)光固化的預(yù)聚物或單體或者UV或藍(lán)光固化的預(yù)聚物或單體，及至少一種具有間隔(spacer)功能的組分以及表面活性劑組成。以這種方式構(gòu)建的宿主體系可通過含有至少一種客體物質(zhì)的水性乳劑溶脹，并且能吸收并再次釋放乳劑中所含的藥物。
UV和藍(lán)光固化的組分大體包括所述的用于疏水整理劑的相同化合物。這同樣適用于表面活性劑。幫助確定健康層溶脹程度的間隔物質(zhì)通常為RG-RS-RG型。RG為UV或藍(lán)光固化的反應(yīng)基或與這樣的反應(yīng)基交聯(lián)的官能團(tuán)，并且RS為使間隔物質(zhì)特性化的殘基，例如聚醚、聚酯或插烯物鏈[-CH2-CH2-O-]n，[-CH(CH3)-CH2-O-]n，[-CH2-CO-O-(CH2)x-O-]n，[-CH(CO-O-(CH2)x-CH3)-CH2-]n，或[-CH(N-CO-(CH2)3)-CH2-]n|______|
確定間隔物質(zhì)親水性或疏水性的殘基RS的鏈長由n和x限定，其中n優(yōu)選大于5且小于30，并且x優(yōu)選在2和4之間。
實(shí)施例1賦予聚酰胺織物以疏水性和疏油性在第一工藝步驟中，將每平方米重量為350g/m2的、預(yù)先清潔的已染色聚酰胺織物用形成打底層的物質(zhì)浸漬。將由部分皂化的乙酸乙烯酯和乙烯基吡咯烷酮構(gòu)成的共聚物用作打底劑物質(zhì)。在第二步中，用拉幅軋液機(jī)(tentering frame foulard)將已浸漬并干燥的織物用賦予其疏水和疏油性的水性乳劑浸漬。乳劑的制備和組成將在下面描述。乳劑含有全氟化丙烯酸酯，并且由下列組分制備
Emulsogen R109為Clariant生產(chǎn)的、具有10個(gè)EO的乙烯基醚烷氧基化物。
Laromer BDDA為BASF生產(chǎn)的二丙烯酸丁二醇酯。
將水和Emulsogen R109充分混合在一起。向該混合物中分小份加入Laromer BDDA、2-(全氟癸基)乙基-甲基丙烯酸酯和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的均勻溶液。
隨后，將用拉幅軋液機(jī)以相對(duì)于紡織品干重的80％的施用率用液體浸漬過的織物在120℃干燥2分鐘，并在干燥后穿過UV通道以固著賦予疏水和疏油性的層。UV通道中的反應(yīng)時(shí)間在5.5kW/m2的特定輻射功率下為2.5秒。UV通道充滿氮?dú)饣蛞恍┢渌亩栊詺怏w，例如CO2或氬氣，以便一方面避免任何不想要的氧化過程，并在另一方面防止臭氧的形成。
以這種方式生產(chǎn)的織物整理劑與目前實(shí)際使用的固著工藝相比，區(qū)別在于一方面顯著降低了能耗，同時(shí)另一方面獲得了突出的使用性能，例如137至147°的接觸角以及5個(gè)噴水標(biāo)記(water spray note)。
實(shí)施例2賦予混合織物以疏水性和疏油性將由94％的尼龍6，6和6％的聚氨酯彈性纖維(elastane)組成的、且每米重量(run meter weight)為280g/m的、已用溶劑預(yù)清潔的混合織物在染色后干燥(作為4小時(shí)染色過程的一部分)并涂敷打底層。打底劑物質(zhì)為木質(zhì)素產(chǎn)品，它以0.5％水溶液的形式涂敷到紡織基質(zhì)上。將織物在130℃干燥90秒后，涂敷賦予其疏水或疏油性的乳劑。制劑配方及其制備方法在下面描述。乳劑含有C18丙烯酸酯，并且由下列組分制備
OTA 480為UCB生產(chǎn)的丙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
將水和Emulsogen R109充分混合在一起。向該混合物中分小份加入OTA 480、甲基丙烯酸十八烷基酯和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的均勻溶液。
涂敷72％的整理液涂層后，將紡織品保持在拉幅機(jī)中并在120℃干燥90秒。由于織物干燥后完全形成賦予疏水和疏油性所需的納米級(jí)結(jié)構(gòu)(脂肪和/或全氟化的烴殘基相對(duì)于相鄰的氣相取向)，因此織物中途可存儲(chǔ)在干燥的空間中。該整理液層通過UV固著，其固著過程獨(dú)立于功能層的制備，這與目前同樣出于和能量有關(guān)的原因而將干燥的熱織物(120-140℃)直接引入凝聚相(condensation phase)(150-180℃)中的常用方法不同。在5.5kW/m2的輻射功率下，固著需要的反應(yīng)時(shí)間為0.5至10秒。通過該整理劑達(dá)到的接觸角為128-132°，并且也具有5個(gè)噴水標(biāo)記，甚至在5次洗滌后也是如此。
實(shí)施例3賦予具有自潔特性的聚酰胺織物以疏水性和疏油性在第二工藝步驟中，將每平方米重量為350g/m2的、預(yù)先清潔的已染色聚酰胺織物用單寧浸漬，以改善染色牢度。在第二步中，用拉幅軋液機(jī)將已浸漬并干燥的織物用賦予其疏水和疏油性的自潔性水性乳劑浸漬。乳劑的制備和組成將在下面描述。
乳劑含有全氟化丙烯酸酯和全氟化納米顆粒，并且由下列組分制備
Emulsogen RAL 307為Clariant生產(chǎn)的、具有30個(gè)EO的烯丙基醚烷氧基化物。
SR 350為Sartomer生產(chǎn)的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
將水、Emulsogen R307和納米顆粒充分混合在一起。向該混合物中分小份加入SR 350、2-(全氟癸基)乙基-甲基丙烯酸酯和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的均勻溶液。
隨后，將用拉幅軋液機(jī)以相對(duì)于紡織品干重的80％的施用率用液體浸漬過的織物在120℃干燥2分鐘，并在干燥后穿過UV通道以固著賦予疏水和疏油性的層。UV通道中的反應(yīng)時(shí)間在5.5kW/m2的特定輻射功率下為2.5秒。UV通道可充滿氮?dú)庖员阋环矫姹苊馊魏尾幌胍难趸^程，并在另一方面防止臭氧的形成。
以這種方式生產(chǎn)的織物整理劑與目前實(shí)際使用的固著工藝相比，區(qū)別在于一方面顯著降低了能耗，同時(shí)另一方面獲得了突出的使用性能，例如150°的接觸角以及5個(gè)噴水標(biāo)記。
實(shí)施例4含有環(huán)氧化物單體和環(huán)氧雜丁烷單體以及具有全氟化殘基的環(huán)氧化物單體的可UV固化的整理制劑
UVR 6105為Dow出售的環(huán)氧樹脂。UVR 6000指Dow的環(huán)氧雜丁烷樹脂。
UVI 6992表示Dow出售的光引發(fā)劑，它由三芳基锍六氟磷酸鹽組成。
Span 60為Uniqema生產(chǎn)的山梨醇單硬脂酸酯。
Mont anox 60 DF指TensoChema AG生產(chǎn)的山梨醇單硬脂酸酯。
第一步中，將Span 60和Montanox 60 DF混合在一起。然后加入預(yù)先制備的UVR 6105、UVR 600、3-(1H，1H，9H-十六氟壬氧基)-1，2-環(huán)氧丙烷和UVI 6992的混合物，同時(shí)充分混合。這里3-(1H，1H，9H-十六氟壬氧基)-1，2-環(huán)氧丙烷以乙醇溶液的形式存在。向得到的混合物中分小份加入水并同時(shí)充分混合。
實(shí)施例5含有環(huán)氧化物單體以及具有C18殘基的環(huán)氧化物單體的可UV固化的整理制劑
Montane 80 VG指TensoChema AG生產(chǎn)的山梨醇單油酸酯。
Tween 80表示Fluka生產(chǎn)的山梨醇單油酸酯。
第一步中，將Montane 80 VG和Tween 80混合在一起。然后加入預(yù)先制備的UVR 6105、1，2環(huán)氧十八烷、UVI 6992和乙醇的混合物，同時(shí)充分混合。向得到的混合物中分小份加入水并同時(shí)充分混合。
實(shí)施例6含有環(huán)氧化物單體以及具有C18殘基的環(huán)氧化物單體的可UV固化的整理制劑
OXT-121為Toagosei出售的環(huán)氧雜丁烷樹脂。
IRGACURE250指Ciba出售的陽離子光引發(fā)劑，它由一種碘鎓鹽即[4-(2-甲基丙基)苯基]-碘鎓-六氟磷酸(4-甲基苯基)酯組成。
Synperonic PE/F 108為Uniqema生產(chǎn)的乙烯基醚烷氧基化物(約14,000g/mol)。
將Synperonic PE/F 108與預(yù)先制備的OXT-121、UVR 6000、3-(全氟正癸基)-1，2-環(huán)氧丙烷和I RGACURE 250的混合物混合在一起。向得到的混合物中分小份加入水并同時(shí)充分混合。
實(shí)施例7含有環(huán)氧雜丁烷單體以及具有C18殘基的環(huán)氧化物單體的可UV和藍(lán)光固化的整理制劑
將Synperonic PE/F 108與預(yù)先制備的OXT-121、1，2環(huán)氧十八烷和IRGACURE 250的混合物混合在一起。向得到的混合物中分小份加入水并同時(shí)充分混合。
實(shí)施例8用于聚酰胺織物的健康整理劑將每平方米重量為180g/m2的、預(yù)先清潔的已染色聚酰胺織物用5g/l的Rewin RT(BEZEMA AG)溶液浸漬以改善染色牢度。在第二步中，用拉幅軋液機(jī)將已預(yù)處理并干燥的織物用健康水性乳劑浸漬。乳劑的制備和組成將在下面描述。
乳劑由下列組分制備
Superonic PE/F 108指Unicema生產(chǎn)的乙烯基醚烷氧基化物(約14,000g/mol)。
UVR 6105為Dow出售的環(huán)氧樹脂。
將水和Superonic PE/F 108充分混合在一起。向該混合物中分小份加入OTA 480、UVR 6105、Pluronic PE 6200、乙基羥基乙基纖維素、山梨醇單月桂酸酯和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物。
隨后，將用拉幅軋液機(jī)以相對(duì)于紡織品干重的80％的施用率用液體浸漬過的織物在120℃干燥2分鐘，并在干燥后穿過UV通道以固著健康層。UV通道中的反應(yīng)時(shí)間在5.5kW/m2的特定輻射功率下為2.5秒。UV通道可充滿氮?dú)庖员阋环矫姹苊馊魏尾幌胍难趸^程，并在另一方面防止臭氧的形成。
以這種方式生產(chǎn)的織物整理劑的區(qū)別在于優(yōu)良的宿主特性，而這些宿主特性的特征又在于宿主層良好的溶脹能力以及對(duì)親油物質(zhì)的高親和力。以所述方式制造的層表現(xiàn)出每克宿主層23mg異辛醇(用于治療和/或美容的活性物質(zhì)的模型物質(zhì)(model substance))的比物質(zhì)吸收。宿主性能的另一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)是各衣物經(jīng)洗滌后宿主層的重新裝填(reloading)。整理劑層重新裝填的能力在五次洗滌后仍然為原異辛醇吸收能力的82％。除了與整理劑層的功能性有關(guān)的性能外，還必須提及其有成本效益的制造方法，因?yàn)槭÷粤送ǔ０l(fā)生的高溫固著作用。
權(quán)利要求
1.一種用于在紡織纖維和織物上制造整理劑的整理制劑，包括官能化的單體和/或預(yù)聚物和/或帶有官能團(tuán)和/或反應(yīng)基的納米顆粒、至少一種表面活性劑和至少一種分散劑和/或溶劑，其中官能化的單體和/或預(yù)聚物和/或帶有官能團(tuán)和/或反應(yīng)基的納米顆粒可由100nm至400nm的UV范圍內(nèi)的光或400nm至800nm的可見光范圍內(nèi)的光聚合。
2.權(quán)利要求1的整理制劑，其特征在于官能化的單體和/或預(yù)聚物含有游離丙烯酸酯、環(huán)氧化物、環(huán)氧雜丁烷和/或乙烯基醚基團(tuán)。
3.權(quán)利要求1或2的整理制劑，其特征在于所述單體的產(chǎn)生效果的基團(tuán)包括一至三個(gè)官能團(tuán)(RFi)以及一個(gè)或多個(gè)可聚合的基團(tuán)(RGj)。
4.權(quán)利要求3的整理制劑，其特征在于所述單體選自具有以下化學(xué)式的單體(RGj)n-(CH2)m-(RFi)1；或(RGj)n-(CH2)m-N-(RFi)2；或(RGj)n-(CH2)m-si-(RFi)3其中n優(yōu)選為1至3，并且m優(yōu)選為0至5。
5.權(quán)利要求4的整理制劑，其特征在于產(chǎn)生效果的基團(tuán)(RFi)包括鏈長C1至C20的烴和/或鏈長C1至C12的氟代烴，優(yōu)選全氟代烴。
6.權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的整理制劑，其特征在于至少一種表面活性劑包括HLB值在3和16之間，優(yōu)選在8和12之間的單體和/或聚合物。
7.權(quán)利要求6的整理制劑，其特征在于至少一種表面活性劑選自山梨醇月桂酸酯或硬脂酸酯、單酸甘油酯和甘油二酯，具有10至30個(gè)E0單元的乙氧基化和/或丙氧基化的C8至C20化合物或乙烯基或烯丙基醚烷氧基化物。
8.權(quán)利要求7的整理制劑，其特征在于表面活性劑與親核主導(dǎo)的反應(yīng)基形成加成或縮合產(chǎn)物。
9.用于制造可重新裝填且可溶脹的整理劑層的前述權(quán)利要求中一項(xiàng)的整理制劑，其特征在于它包括至少一種通式類型(RG-RS-RG)的間隔物質(zhì)，其中RG為UV或藍(lán)光固化的反應(yīng)基或與這樣的反應(yīng)基交聯(lián)的官能團(tuán)，并且RS為使間隔物質(zhì)特性化的殘基。
10.權(quán)利要求9的整理制劑，其特征在于使間隔物質(zhì)特性化的殘基選自具有以下化學(xué)式的聚醚、聚酯或插烯物鏈[-CH2-CH2-O-]n，[-CH(CH3)-CH2-O-]n，[-CH2-CO-O-(CH2)x-O-]n，[-CH(CO-O-(CH2)x-CH3)-CH2-]n，或 其中殘基RS的鏈長由n和x限定，其中n優(yōu)選大于5且小于30，并且x優(yōu)選在2和4之間。
11.前述權(quán)利要求中一項(xiàng)的整理制劑，其特征在于納米顆粒包括無機(jī)和/或有機(jī)納米顆粒，優(yōu)選選自二氧化硅，金屬氧化物，特別是釩、鐵、鎢、鈦或鋅的氧化物，碳、沸石或者樹枝狀聚合物、葡聚糖和環(huán)糊精。
12.權(quán)利要求11的整理制劑，其特征在于表面上的納米顆粒帶有C1至C20烴鏈或C1至C12氟代烴鏈，優(yōu)選全氟代烴鏈，并且?guī)в锌晒簿鄣幕鶊F(tuán)，例如丙烯?；颦h(huán)氧基。
13.紡織纖維和織物上用于獲得疏水、疏油和/或自潔表面的整理劑，其特征在于它們用權(quán)利要求1至12的整理制劑制造。
14.權(quán)利要求13的整理劑，其特征在于官能化的化學(xué)品通過自組織形成使紡織品功能化所需的結(jié)構(gòu)。
15.權(quán)利要求13或14的整理劑，其特征在于它們用權(quán)利要求9至12的整理制劑制造，可通過水性乳劑溶脹，并且能吸收乳劑中所含的活性物質(zhì)。
16.制造紡織纖維和織物的整理劑的方法，其特征在于使用至少一種權(quán)利要求1至12中一項(xiàng)的整理制劑。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于將至少一種整理制劑涂敷于紡織纖維和織物，然后在約60至140℃干燥，接著將其用約100nm至400nm的UV范圍內(nèi)的光或約400nm至800nm的可見光范圍內(nèi)的光固著。
18.權(quán)利要求17的方法，其特征在于用于固著的輻射進(jìn)行0.5至10秒，優(yōu)選2.5秒。
19.權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于輻射在5.5kW/m2的特定的輻射強(qiáng)度下進(jìn)行。
20.權(quán)利要求17至19中一項(xiàng)的方法，其特征在于在涂敷至少一種整理制劑以前涂敷帶有反應(yīng)基的打底層。
21.權(quán)利要求20的方法，其特征在于打底層包括選自下列的可交聯(lián)預(yù)聚物丙烯酸酯、聚酰胺、聚氨酯、單寧和木質(zhì)素。
22.權(quán)利要求20的方法，其特征在于打底層具有高含量的游離酚、羥基、氨基和/或碳酸基團(tuán)。
23.權(quán)利要求16至22中一項(xiàng)的方法，其特征在于在蒸發(fā)溶劑或分散劑的同時(shí)進(jìn)行干燥，其中使紡織品功能化的化學(xué)品通過自組織形成使紡織品功能化所需的結(jié)構(gòu)。
24.權(quán)利要求16至22中一項(xiàng)的方法，其特征在于按照自由基反應(yīng)機(jī)理聚合的丙烯酸酯和不飽和聚酯用UV范圍或可見光范圍內(nèi)的光固化，優(yōu)選在保護(hù)性氣氛下進(jìn)行。
25.按照權(quán)利要求13至15進(jìn)行過整理的、具有本發(fā)明整理劑的纖維和織物。
26.用于實(shí)施制造紡織纖維和織物的整理劑的方法的設(shè)備技術(shù)，其特征在于它包括用于將整理制劑涂敷到紡織織物的設(shè)備，后接一個(gè)在約60至140℃進(jìn)行干燥的干燥設(shè)備，隨后是一個(gè)帶有照射裝置的固化設(shè)備，所述照射裝置在約100nm至400nm的UV范圍內(nèi)或約400nm至800nm的可見光范圍內(nèi)產(chǎn)生輻射。
27.權(quán)利要求26的設(shè)備技術(shù)，其特征在于固化設(shè)備包括具有照射裝置的UV通道，所述照射裝置的輻射器功率用W/cm弧長表示為30W/cm至240W/cm，優(yōu)選100W/cm。
28.權(quán)利要求27的設(shè)備技術(shù)，其特征在于UV通道具有填充保護(hù)性氣體的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)纖維和材料進(jìn)行涂敷以獲得特殊性能，例如拒水性、拒油性和/或自潔性的方法。所述特殊性能通過對(duì)纖維或材料進(jìn)行預(yù)處理并隨后用預(yù)聚物和納米顆粒進(jìn)行涂敷而獲得。預(yù)聚物用烴基或氟代烴基部分取代。納米顆粒本身可具有用烴或氟代烴處理過的表面。預(yù)聚物通過用UV至可見光波長的光輻射而固著并硬化。
文檔編號(hào)D06M13/175GK101018903SQ200580031079
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者U·馮阿克斯, W·馬特, R·韋伯, C·克利瓦茲, M·霍克斯特拉瑟, M·邁耶, O·馬特, S·安杰赫納, O·昆茲, U·邁耶 申請(qǐng)人:舍勒紡織股份公司