一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法，属于纺织品整理加工技术领域。旨在解决传统后整理加工中焙烘温度高，生产能耗大、加工效率低的缺陷，实现光固化条件下的织物拒水和拒油功能化整理。本发明专利技术主要工艺包括：(1)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成，包括将异氰酸酯和丙烯酸羟基酯反应，然后再与含氟聚醚型二醇长链反应得到预聚体，也可以先将异氰酸酯和含氟聚醚型二醇反应，再在体系中加入丙烯酸羟基酯；(2)将预聚体与活性稀释剂、光引发剂及溶剂等配制光固化树脂体系涂布和轧压在织物表面，经紫外光下辐照一定时间后，完成织物表面具有拒水和拒油功效树脂的固化。通过本发明专利技术处理的织物拒水和拒油性能得到改善，织物强力下降较少。与传统基于热焙烘的化学整理方法相比，基于光固化法的织物拒水和拒油整理工艺流程短、能耗低、效率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于纺织品整理加工
。旨在解决传统后整理加工中焙烘温度高，生产能耗大、加工效率低的缺陷，实现光固化条件下的织物拒水和拒油功能化整理。本专利技术主要工艺包括：(1)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成，包括将异氰酸酯和丙烯酸羟基酯反应，然后再与含氟聚醚型二醇长链反应得到预聚体，也可以先将异氰酸酯和含氟聚醚型二醇反应，再在体系中加入丙烯酸羟基酯；(2)将预聚体与活性稀释剂、光引发剂及溶剂等配制光固化树脂体系涂布和轧压在织物表面，经紫外光下辐照一定时间后，完成织物表面具有拒水和拒油功效树脂的固化。通过本专利技术处理的织物拒水和拒油性能得到改善，织物强力下降较少。与传统基于热焙烘的化学整理方法相比，基于光固化法的织物拒水和拒油整理工艺流程短、能耗低、效率高。【专利说明】
本专利技术涉及，特别是一种利用高能量紫外光将含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体共聚固化在织物表面，赋予织物拒水和拒油性的整理方法，属于纺织品整理加工
。
技术介绍
光固化技术是一项节能和清洁环保型技术，其基本原理是利用能量较高的紫外光活化能，使不饱和树脂中碳碳双键发生断裂，产生自由基，从而引发树脂固化。在光固化过程中，光引发剂首先受紫外光激发，分解后生成活性游离基，活性游离基撞击低聚物和活性稀释剂中的双键，形成链增长，使反应继续延伸，最终交联成膜，实现高分子材料的固化。用于高分子光固化的树脂原料包括低分子量预聚物、活性稀释剂、光引发剂等。其中，预聚物是树脂成型前的主要原料，即成膜物质，其性能对光固化产品的性能起主要作用，低聚物结构上须具有光固化基团，如各类不饱和的双键或环氧基等，属于感光性树脂；活性稀释剂相当于普通高分子材料的溶剂，除了具有稀释和调节黏度的作用，由于其结构上具有光固化基团，因此还可以参与光固化反应，对树脂的固化速度和成膜力学性能产生影响。光引发剂相当于普通树脂加工中的催化剂，通过光引发剂吸收紫外光而产生自由基或阳离子，引发低聚物和活性稀释剂发生聚合和交联反应，形成网状结构的涂膜。与传统基于高温焙烘的织物涂层加工方法相比，光固化加工具有多方面的优点，包括高效、节能与环境友好等优点。随着国内外在辐照固化体系与应用工程方面相结合的研究日益增多，光固化技术在纺织领域的应用也受到关注。既有研究表明，基于紫外光固化的技术和研发成果在纺织品后整理加工领域具有潜在应用前景，为纺织品后整理加工提供一种新的选择，可实现以此为基础的纺织品高效功能化整理加工。本专利技术以含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体为主要原料，辅以活性稀释剂、光引发剂等制成树脂体系，通过在织物表面轧压和光固化加工，探究了织物表面拒水和拒油性能的改进效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高效节能、低能耗的纺织品拒水拒油整理方法。经本方法处理的纺织品具有较高拒水和拒油性，解决传统热焙烘法化学整理中能耗高、加工效率低的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术将含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体为主要原料的光固化树脂涂布和轧压在织物表面，借助于紫外光使其聚合，提高了纺织品表面拒水和拒油性。具体工艺如下:(I)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备第I步:在氮气保护和催化剂条件下，首先将异氰酸酯与丙烯酸羟基酯反应，其中异氰酸酯、丙烯酸羟基酯摩尔比约为1: 1，催化剂用量为异氰酸酯用量的0.1?2.0%，反应温度40?70°C，时间2?24小时；第2步:是在第一步反应体系中加入含氟聚醚二元醇长链，用量约为异氰酸酯的一半，反应后制得两端基为双键的含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体，反应温度50?80°C，时间2?24小时。含氟聚氨酯丙烯酸酯预缩体制备既可按上述工艺路径进行，也可以先在异氰酸酯中加入含氟聚醚二元醇，反应一段时间后再添加丙烯酸羟基酯进行反应，反应物浓度及反应条件与上述相当。(2)织物表面光固化树脂涂布和轧压光固化树脂体系中含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体含量为20%?50%、活性稀释剂含量为0?50 %、有机溶剂用量为0?80 %，光引发剂I %?5 %。充分搅匀后涂布在织物，轧压后布面带液率70%?100%。(3)光固化处理织物在高能量紫外灯下辐照，使树脂体系在织物表面发生聚合固化反应，紫外灯强度为2000W左右，辐照时间2?15s。，含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成中所用的异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯(TDI)、甲基二异氰酸酯(HDI)，所用丙烯酸羟基酯包括多种丙烯酸羟基酯，如丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)等；光固化树脂体系中光引发剂包括各类羰基化合物类、偶氮化合物等自由基光引发剂；光固化树脂体系中稀释剂可选用三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，也可以选用其他丙烯酸酯类的稀释剂；光固化树脂体系中溶剂可以使用乙酸乙酯，可以使用其他类别的有机溶剂；基于含氟聚氨酯丙烯酸酯光固化法的拒水拒油整理中，适用处理的织物包括各类梭织、针织纯棉和化纤织物。本专利技术的有益后果本专利技术利用光固化法使含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体在织物表面固化，达到提高织物拒水和拒油整理效果的目的，与传统热焙烘法化学整理相比，本专利技术具有以下优点:(I)加工能耗低，光固化加工可节约生产能耗，仅为传统热固化的20%左右；(2)反应速度快，光固化加工中可在10秒左右内完成预缩体间的聚合交联，其反应速度是传统热焙烘方式下速度的10倍以上；(3)环境友好型，光固化预聚体与合适的活性稀释剂组合使用，可使反应后基本不含挥发性溶剂，减缓了大气污染和对人体的危害；(4)基材适应性广，光固化发应中所用的树脂预聚体适合在不同纤维原料、不同组织结构的纺织品表面固化，均能获得较高的坚牢度，拒水和拒油性能优良。【具体实施方式】化纤织物先以含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体树脂体系进行涂层和轧压，然后进行光固化处理，以提高织物表面拒水和拒油性。具体实施例如下:实施1:本实施所选化纤织物为涤丝纺。(I)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备:将TDI与HEA反应，摩尔比为1: 1，月桂酸二丁基锡用量0.2%，在60°C反应时间8小时后加入含氟聚醚二元醇长链，继续反应4小时。(2)织物表面光固化树脂涂布和轧压:光固化树脂体系中预聚体含量为30%、TPGDA 30%、乙酸乙酯用量为39%，光引发剂用量1%，搅匀后在布面涂布和轧压(带液率80% )。(3)光固化处理:涂布后织物在紫外灯强度2000W下辐照时间5s。经光固化处理后涤丝纺织物耐静水压为3380Pa，参照AATCC 118-2002测得拒油等级为7级；与空白样相比，织物断裂强力下降小于10%。实施2:本实施所选化纤织物为尼丝纺。(I)含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备:将TDI与HEA反应，摩尔比为1: 1，月桂酸二丁基锡用量0.5%，在65°C反应时间10小时后加入含氟聚醚二元醇长链，继续反应2小时。(2)织物表面光固化树脂涂布:光固化树脂体系中预聚体含量为40%、TPGDA含量为20%、乙酸乙酯用量为38%，光引发剂用量2%，充分搅匀后在布面涂布和轧压(带液率70% )。(3)光固化处理:涂布后织物在紫外灯强度2000W下辐照时间4s。经光固化处理后涤丝纺织物耐静水压为3250Pa，参照AATCC 118-2002测得拒油等级为6级；与空白样相比，织物断裂强力下降小于5%。【权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光固化法织物拒水拒油整理方法，其特征是利用高能量紫外光将含氟聚氨酯丙烯酸酯预聚体固化在织物表面，赋予织物表面拒水和拒油性的整理方法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，吴敏，邱华，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：