申请日2017.05.31
公开(公告)日2017.12.08
IPC分类号D06M15/564; D06M13/02; D06M13/144; D06M101/06; D06M101/32; D06M101/34
摘要
本发明公开了一种经过拒水处理的纺织品。该纺织品的单纤维表面覆盖有主要由聚氨酯类树脂及石蜡形成的树脂膜，且该纺织品的单纤维内部含有石蜡，前记石蜡的分子量为250～800。本发明的纺织品的拒水性可以与氟素拒水剂加工品相媲美，而且洗涤耐久性优越，加工方法简单环保。
权利要求书
1.一种经过拒水处理的纺织品，其特征是：该纺织品的单纤维表面覆盖有主要由聚氨酯类树脂及石蜡形成的树脂膜，且该纺织品的单纤维内部含有石蜡，所述石蜡的分子量为250～800。
2.根据权利要求1所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：所述树脂膜中聚氨酯类树脂与石蜡的质量比为1/4～1/3。
3.根据权利要求1所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：所述石蜡的分子量为300～600。
4.根据权利要求1所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：该纺织品为由涤纶纤维和/或纤维素纤维所形成的机织或针织物，或者为由100%尼龙纤维所形成的机织或者针织物。
5.根据权利要求4所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：所述纤维素纤维为棉纤维或粘胶纤维。
6.根据权利要求5所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：所述石蜡进入到棉纤维或粘胶纤维的单纤维内部，且进入的平均深度为10～100nm。
7.根据权利要求1～6中任一项所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：根据JIS L1092喷雾法标准测得该纺织品的初期拒水性为4～5级以上。
8.根据权利要求1～6中任一项所述经过拒水处理的纺织品，其特征是：根据JIS L0217标准洗涤20回后自然晾干(20℃×65%RH)，再根据JIS L 1092喷雾法测得该纺织品的拒水性为3～4级以上。
说明书
一种经过拒水处理的纺织品
技术领域
本发明涉及一种经过拒水处理的纺织品。
背景技术
目前，市场上常见的拒水性纺织品，其加工所用的拒水剂基本上都已经由C8类替换为C6类了。C6类拒水剂与C8类拒水剂相比，环保性较好，但其中仍含有全氟辛酸铵化合物(以下简称PFOA)及全氟辛烷磺酸盐化合物(以下简称PFOS)。拒水加工后，纺织品上PFOA、PFOS的残留量一般能控制在0.05μg/g以下。
事实上，PFOA、PFOS类物质即便是微量的残留对人体也是有一定危害的，而非氟素类拒水剂可以真正实现PFOA、PFOS类物质的零残留。非氟素类拒水剂主要包括有机硅类和碳氢类两大类，其中碳氢类拒水剂又分很多种类，较常见的是丙烯酸酯类和石蜡类。
目前，市面上的石蜡类拒水剂的成分大都为较高分子量的石蜡，拒水加工后石蜡仅附着在纤维表面，但烘干干燥后的洗涤耐久性良好。这是因为在烘干温度的作用下，洗涤过程中倒伏的烷烃基拒水基团重新恢复了整齐排列的状态。如专利文献CN201310630296.0中公开了一种纺织品用无氟拒水剂及其制备方法、纺织品，所用拒水剂组分主要包括聚氨酯和石蜡，其中石蜡的熔融温度为55～85℃，所得纺织品初期以及GB标准洗涤10回(烘干干燥)后的拒水性可以达到4～5级以上，但晾干洗涤耐久性还有待提高，这是因为晾干一般是在常温或者标准温湿度条件(20℃×65%RH)下进行，温度偏低，拒水基团无法恢复整齐排列的状态，洗涤耐久性相对较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拒水性可以与氟素拒水剂加工品相媲美、加工简单易行、晾干后洗涤耐久性优越且环保的经过拒水处理的纺织品。
本发明的技术解决方案是：
本发明的纺织品，形成该纺织品的单纤维表面覆盖有主要由聚氨酯类树脂及石蜡形成的树脂膜，且形成该纺织品的单纤维内部含有石蜡，前记石蜡的分子量为250～800。
本发明的纺织品由非氟素类拒水剂加工所得，不含PFOA、PFOS类物质，具有高安全性;拒水性能优越，与氟素拒水剂加工品相当;洗涤耐久性也比较好。
具体实施方式
本发明的纺织品，形成该纺织品的单纤维表面覆盖有主要由聚氨酯类树脂及石蜡形成的树脂膜，且形成该纺织品的单纤维内部含有石蜡，前记石蜡的分子量为250～800。
石蜡的分子量在上述范围内，一方面由于分子尺寸较小，确保其容易进入单纤维内部(非结晶区)，在低温洗涤过程中不易从纤维上脱离，另一方面其所含的拒水基团烷烃基相对比较短，在洗涤过程中不容易被打乱，可以保持整齐排列，提高了晾干的洗涤耐久性。
单纤维内部是否含有石蜡，通过飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)进行纤维断面分析或者纤维表面深度分析验证。通过TOF-SIMS分析验证发现当石蜡分子量超过800时就不能进入单纤维内部。
本发明的纺织品所用纤维原料等没有特别限定，考虑到成本及加工便利性，优选为由涤纶纤维和/或纤维素纤维所形成的机织或针织物，或者为由100%尼龙纤维所形成的机织或者针织物。
本发明中，所用纤维素纤维优选为棉纤维或粘胶纤维。主要考虑到棉纤维类纺织品吸湿性、耐磨性和透气性好，柔软而保暖。粘胶纤维类纺织品吸水性和垂悬性好，穿着舒适。
本发明中，优选石蜡进入到棉纤维或粘胶纤维的单纤维内部，且进入的平均深度为10～100nm。石蜡由单纤维表面往内部渗入，一方面石蜡可以与纤维结合形成牢固的整体构造，使得洗涤耐久性提高;另一方面由于石蜡进入到单纤维的非结晶区，在低温洗涤过程中不易脱落。考虑到进入深度过浅的话，所形成的树脂膜可能会厚度不匀，影响拒水效果;而进入深度过深的话，则会影响到最终产品的手感，因此，本发明中优选石蜡进入单纤维内部的平均深度为10～100nm。
优选，根据JIS L 1092喷雾法标准测得本发明的纺织品的初期拒水性为4～5级以上。
优选，根据JIS L 0217标准洗涤20回后自然晾干(20℃×65%RH)，再根据JIS L1092喷雾法测得本发明的纺织品的拒水性为3～4级以上。
本发明的纺织品由如下方法制得：包括对坯布进行染色，再在如下加工液中进行拒水后整理，得到产品;
加工液由下列成分组成：
拒水剂 10～80g/L
渗透剂 0～20g/L
架桥剂 0～20g/L
其余为水。
其中所用拒水剂可直接购买或自行配制，主要含有聚氨酯和石蜡，石蜡的分子量为250～800。
本发明中优选在加工液中使用渗透剂，可以提高加工效果。所用渗透剂优选为脂肪族乙氧基化醇。渗透剂的使用量与拒水剂进入纺织品内部的容易程度有关系，其使用量优选为1～20g/L。
本发明中，拒水后整理优选采用浸轧加工，然后在温度80～200℃的条件下热处理1～20分钟或在温度80～150℃的条件下干燥，最后在130～200℃的条件下进行定型整理。
配制加工液的方法举例如下：首先将各成分进行软水稀释处理，依次添加拒水剂、渗透剂、架桥剂进行调配，在调配的过程中应该不断的进行搅拌，但搅拌速度不宜过快，以免破乳;在配制加工液时应不断的注意加工液的状态。当然，也应根据待加工纺织品的不同及时进行加工方法、调液方法的局部调整，并且相应地选择不同的加工剂及使用量。
本发明中所选用纺织品坯布的克重优选为50～300g/m2。克重小于50g/m2的话，对织造工艺要求比较高，有可能出现断纱等现象;大于300g/m2的话，最终成品比较厚，不轻便，有可能会影响穿着舒适性。
下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。
本发明各项指标的测定、评价方法如下：
(1)拒水性
根据JIS L 1092：2009喷雾法。
(2)洗涤处理
根据JIS L 0217 103：1995法标准洗涤20回。
(3)树脂膜中聚氨酯类树脂与石蜡的质量比
对拒水加工后所得的纺织品进行红外定量分析，通过聚氨酯树脂与石蜡的特征峰的强度比，确认树脂膜中聚氨酯与石蜡的比例关系。
(4)石蜡进入单纤维内部的平均深度
利用透射电子显微镜(TEM)对拒水加工后所得的纺织品进行取2块样品分析，采用OsO4・RuO4染色超薄切片法，在100kV加速电压下，拍得TEM照片，TEM照片中有明显的明暗分界层，其中暗层为石蜡树脂层，浅层为棉或粘胶纤维层，暗层与浅层之间存在明暗程度介于暗层和浅层之间的过渡层，通过测量过渡层的深度以确认石蜡进入棉或粘胶纤维中的深度(每块样品选取3个点进行拍摄，将拍得的TEM照片放大20k～100k倍对照片中过渡层的深度进行测量，将6次测得的数据取平均值，即得石蜡进入棉或粘胶纤维中的平均深度)。
以下实施例及比较例中所使用的树脂如下：
拒水剂A为非氟素拒水剂，主要成分为石蜡、副成分为聚氨酯，聚氨酯类树脂与石蜡的质量比约为1/3(广州联庄科技有限公司制，石蜡分子量为300～600、熔融温度为37～54℃);
拒水剂B为非氟素拒水剂，主要成分为石蜡、副成分为聚氨酯，聚氨酯类树脂与石蜡的质量比约为1/4(自制，石蜡分子量为300～600、熔融温度为37～54℃);
拒水剂C为非氟素拒水剂，主要成分为石蜡、副成分为聚氨酯，聚氨酯类树脂与石蜡的质量比约为1/3(自制，石蜡分子量600～800);
拒水剂D为非氟素拒水剂，主要成分为石蜡、副成分为聚氨酯，聚氨酯类树脂与石蜡的质量比约为1/3(自制，石蜡分子量250～300);
拒水剂E为非氟素拒水剂，主要成分为石蜡、副成分为聚氨酯，聚氨酯类树脂与石蜡的质量比约为1/3(自制，石蜡分子量900以上);
拒水剂F为丙烯酸类非氟素拒水剂(NANOTEX制);
拒水剂G为丙烯酸类非氟素拒水剂(日华化学株式会社制);
架桥剂A为异氰酸酯类架桥剂(京绢化成株式会社制);
渗透剂A为异丙醇(C&T制);
渗透剂B为脂肪族乙氧基化醇(日华化学株式会社制)。
实施例1
对涤棉机织坯布(涤纶/棉含量比为65/35;克重为110g/m2，总密度为180根/英寸)进行染色后，再在如下加工液中进行拒水后整理，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
加工液由下列成分组成：
拒水剂A 80g/L
渗透剂A 10g/L
其余为水。
拒水后整理具体加工条件为：采用一浸一轧加工，然后在温度130℃的条件下热处理2分钟，最后在170℃的条件下定型整理60秒。
实施例2
拒水剂A替换为拒水剂B，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例3
拒水剂A替换为拒水剂C，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例4
拒水剂A替换为拒水剂D，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例5
加工液中不使用渗透剂，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例6
将渗透剂A替换为渗透剂B，其余同实施例1，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例7
拒水剂A的用量为60g/L，其余同实施例6，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例8
加工液中增加10g/L的架桥剂A，其余同实施例7，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例9
对纯棉机织坯布(克重为120g/m2，总密度为210根/英寸)进行染色后，再在如下加工液中进行拒水后整理，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
加工液由下列成分组成：
拒水剂A 60g/L
渗透剂B 10g/L
其余为水。
拒水后整理具体加工条件为：采用一浸一轧加工，然后在温度110℃的条件下热处理5分钟，最后在160℃的条件下定型整理60秒。
实施例10
坯布采用涤棉针织坯布(涤纶/棉含量比为80/20;克重为170g/m2)，其余同实施例7，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
实施例11
对粘胶纤维100%所形成的机织坯布(克重为100g/m2)进行染色后，再在如下加工液中进行拒水后整理，得到本发明的纺织品，其各项性能测试结果见表1。
加工液由下列成分组成：
拒水剂A 60g/L
渗透剂B 10g/L
其余为水。
拒水后整理具体加工条件为：采用一浸一轧加工，然后在温度100℃的条件下热处理10分钟，最后在150℃的条件下定型整理60秒。