一种亲水整理剂及其在织物亲水整理的应用制造技术

本申请提供了一种亲水整理剂及其在织物亲水整理中的应用，所述亲水整理剂具有透明性，包括式I所示环烯烃类共聚物和亲水性表面活性剂，所述亲水性表面活性剂选自吐温系列、司盘系列、聚乙二醇、氟碳表面活性剂中的一种或多种。该亲水整理剂在疏水性纺织材料和非织造材料等疏水柔性基材表面形成超亲水性涂层，处理后的织物表面在空气里表现出超亲水性质，同时涂层具有一定的耐洗涤性、透明性和耐热性等。此外，涂层方法可用浸渍、喷涂、旋涂、浸轧等。本发明专利技术实施例设计的超亲水整理剂制备及应用方法简单，成本低廉，在提高疏水材料服用性和舒适性等领域有广泛的应用前景。和舒适性等领域有广泛的应用前景。和舒适性等领域有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水整理剂及其在织物亲水整理的应用


[0001]本申请属于织物亲水整理
，具体涉及一种亲水整理剂及其在织物亲水整理中的应用。

技术介绍

[0002]润湿是液体在基材表面的铺展能力，Thomas Young最早提出了以液体接触角的概念来定义表面润湿性；习惯上以水接触角＝90
°
为界，该角度越小润湿性越好，超亲水表面是指角度接近0
°
的水接触角。润湿性在织物的服用性和舒适性方面十分重要，提高疏水织物特别是涤纶的服用舒适性是行业当前关键的课题之一。
[0003]涤纶是合成纤维中的一个重要品种，由于涤纶的回潮率较低，涤纶的穿着舒适性相对亲水性的棉纤维较差。涤纶是聚酯纤维的商品名称，其成纤高聚物是聚对苯二甲酸乙二醇酯，分子链中除了两个端羟基外，没有其他极性基团，因而难以亲水化改性。目前涤纶的亲水加工整理主要集中在两个方面：一种方法是直接对聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链结构进行改性，接枝亲水性基团，这种方法对技术要求较高。
[0004]另外一种方法是对涤纶成品表面进行亲水性后整理，一般通过亲水整理剂的涂覆工艺在表面形成亲水性保护层，改善织物的服用性能。相对来说，这种直接对疏水织物表面的亲水性后整理简单可行。常用的亲水性整理剂主要包括亲水性组分壳聚糖、丝素、聚乙二醇(PEG)，以及聚醚改性聚硅氧烷、聚氨酯类亲水整理剂。这类亲水整理技术目前的关键在于：如何提高织物亲水性整理剂在疏水织物上的附着均匀、牢固性，亲水整理后面料的颜色等原有性能基本不变。

技术实现思路

>[0005]有鉴于此，本申请旨在提供一种亲水整理剂及其在织物亲水整理中的应用，将本专利技术该亲水整理剂可应用于疏水织物的亲水后整理中，能有效提高织物的亲水性，同时还具有耐洗涤性，不影响织物原有颜色。
[0006]本专利技术提供了一种亲水整理剂，所述亲水整理剂具有透明性，包括环烯烃类共聚物和亲水性表面活性剂，所述亲水性表面活性剂选自吐温系列、司盘系列、聚乙二醇、氟碳表面活性剂(如全氟己基乙醇聚氧乙烯醚CAPSTONE FS
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3100，CAPSTONE FS
‑
50等)中的一种或多种；
[0007]所述环烯烃类共聚物具有式I结构，式I中x、y均为聚合度；
[0008][0009]疏水纤维表面亲水改性主要包括表面形态结构改性、表面接枝改性和亲水整理剂
的涂覆整理，本申请方向属于亲水整理剂的涂覆整理。本申请实施例开发出简单易行，同时具有超亲水性、牢度高且高透明度整理剂，对疏水性织物等基材的亲水性整理，具有重要的科学价值。
[0010]为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种亲水整理剂，其原料包括具有式I结构的聚合物，该聚合物为环烯烃类共聚物(COC)，主要用于提高涂层牢固性及亲水性。
[0011]在本专利技术的实施例中，所述的环烯烃类共聚物的化学结构通式如式I所示，其中x和y均为聚合度。所述环烯烃类共聚物可以采用市售的TOPAS产品；具体地，TOPAS品级和型号有8007，6013，6015，5013，6017系列。
[0012]本专利技术实施例所用的环烯烃类共聚物(COC)购自宝理公司(Polyplastics)，TOPAS是宝理公司开发出来的COC的商品名，是具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚高分子。TOPAS具有与PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸树脂)相匹敌的光学性能以及具有高于PC(聚碳酸酯)的耐热性，还具有比PMMA和PC更加优良的尺寸稳定性等。COC具有高透明性，光线透过率可达91％，高耐热性(Tg 178℃)，低吸湿性和尺寸及光学性能稳定，还具有改善水蒸汽气密性，增加刚性和耐热性，能赋予易切割性等优点，主要用作传统材料的改性用材料。
[0013]并且，本专利技术所述亲水整理剂的原料包括亲水性表面活性剂，为吐温系列、司盘系列、聚乙二醇(如分子量为200
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400)和氟碳表面活性剂(如全氟己基乙醇聚氧乙烯醚CAPSTONE FS
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3100，CAPSTONE FS
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50等)中的一种或多种，可根据疏水织物的类型和要求选取，例如优选吐温系列或司盘系列。不同脂肪酸的缩水山梨醇酯被称为司盘(或斯盘，Span)系列，吐温(Tween)系列是司盘和环氧乙烷的缩合物，亲水基为多元醇，均属于非离子型表面活性剂，对人体安全，对环境友好。其中，缩水山梨醇脂一般为油溶性，包括司盘20、司盘40、司盘60、司盘80、吐温20、吐温60、吐温80等。
[0014]所述的聚合物和表面活性剂比例和用量通常根据疏水织物的类型、要求适当调整，一般可溶于适量溶剂，但环烯烃类共聚物浓度不能太高，表面活性剂浓度不能太低，否则影响耐洗涤性，而单独使用环烯烃类共聚物不能赋予织物超亲水性能，单独的亲水性表面活性剂也不耐水洗。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，按质量分数计，所述亲水整理剂包括以下组分：环烯烃类共聚物0.3
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5％(优选为0.5％
‑
2％)，亲水性表面活性剂0.5％
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5％，余量为溶剂。
[0016]其中，所述环烯烃类共聚物的浓度更优选为0.5
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1.5％；所述亲水性表面活性剂的浓度优选为1.0％
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4.5％。所述的溶剂可为水和/或有机溶剂；所述有机溶剂优选为环己烷和柠檬烯中的一种或多种，更优选为环己烷。
[0017]另一方面，本专利技术实施例提供了上述超亲水整理剂的制备方法，具体包括如下步骤：将聚合物和表面活性剂分别溶解在有机溶剂或水中，得到超亲水整理剂。根据选用表面活性剂的溶解性、聚合物和表面活性剂溶解性差异，超亲水整理剂分为混合型和非混合型。由于有些表面活性剂难溶于有机溶剂，所述的非混合型即是可以分别施加在基材上进行整理的“两步涂层法”。该技术制作方法简单易行，灵活可调，适合大规模生产。
[0018]第三方面，本专利技术还提供如前文所述的亲水整理剂在疏水柔性基材亲水整理中的应用；所述疏水柔性基材为疏水织物或非织造基材。其中，本专利技术实施例主要提供了所述的超亲水整理剂在疏水织物的超亲水整理应用。所述疏水织物包括但不限于涤纶、丙纶等，可以为纱线或织物，对疏水织物的克重、组织结构等也无特殊限制。
[0019]具体地，所述应用包括：将疏水柔性基材如疏水织物表面施加所述亲水整理剂，形成涂层；所述形成涂层的方式可为浸渍、喷涂、旋涂或浸轧。作为优选，本专利技术实施例将疏水柔性基材浸渍于所述亲水整理剂中形成涂层；所述浸渍的时间可为1分钟～5分钟，优选为1～2分钟。
[0020]此外，涂层后的基材通常需要加热固化，使溶剂蒸发。在本专利技术的实施例中，所述涂层后的织物基材可以加热干燥，或常温下自然晾干。所述加热干燥的温度优选为35～135℃，更优选为100～130℃，加热时间可为0.5h～1.5h；所述常温为本领域熟知的10～30℃。
[0021]本专利技术实施例所述亲水整理后基材的水接触角在0～90
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水整理剂，其特征在于，所述亲水整理剂具有透明性，包括环烯烃类共聚物和亲水性表面活性剂，所述亲水性表面活性剂选自吐温系列、司盘系列、聚乙二醇和氟碳表面活性剂中的一种或多种；所述环烯烃类共聚物具有式I结构，式I中x、y均为聚合度；2.根据权利要求1所述的亲水整理剂，其特征在于，按质量分数计，所述亲水整理剂包括以下组分：环烯烃类共聚物0.3％
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5％，亲水性表面活性剂0.5％
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5％，余量为溶剂。3.根据权利要求2所述的亲水整理剂，其特征在于，所述溶剂为水和有机溶剂中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的亲水整理剂，其特征在于，所述有机溶剂为环己烷和柠檬烯中的一种或多种。5.如权利要求1
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4任一项所述的亲...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，李庆硕，牛海涛，
申请(专利权)人：江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：