本发明专利技术公开了用于赋予纤维质基材疏水性的方法，所述方法包括：提供包含至少第一卤代硅烷化合物和不同于所述第一卤代硅烷化合物的第二卤代硅烷化合物的多种卤代硅烷化合物，其中所述多种卤代硅烷化合物构成的总卤代硅烷浓度包含20摩尔％或更少的单卤代硅烷、70摩尔％或更少的单卤代硅烷和二卤代硅烷以及至少30％的三卤代硅烷和四卤代硅烷，以及使用所述多种卤代硅烷化合物处理所述纤维质基材，其中所述多种卤代硅烷化合物作为一种或多种液体施用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开整体涉及赋予纤维质基材疏水性，更具体地讲，涉及使用作为一种或多种液体施加的多种齒代娃烧化合物来赋予纤维质基材疏水性。
技术介绍
纤维质基材(例如纸材和卡纸板产品)根据它们的预期用途会遇到各种环境条件。例如，卡纸板通常用作装运和/或储存产品的包装材料，并且必须提供保护其内容物的耐久外壳。纤维质基材可能会遇到的一些此类环境条件为降雨、可促使发生冷凝的温度改变、洪涝、雪、冰、雾、冰雹所带来的水分或任何其他形式的水分。各种形式的水分可能会通过降解纤维质基材的化学结构过水解和裂解纤维素链)和/或分解其物理结构(通过不可逆地干扰链间的氢键)而威胁纤维质基材，从而降低其在预期用途中的性能。 一种保护纤维质基材的方法是防止水与纤维质基材发生相互作用。例如，可以将膜施加到纤维质基材的表面，以防止水直接接触纤维质基材。然而，膜可能会降解或受到机械损伤，并且效果会随着时间的推移而降低。膜和其他“仅针对表面”的处理还具有基材边缘处理不充分的固有弱点。即使边缘能够被处理而赋予整个基材以疏水性，但处理过的纸材中的任何裂缝、撕裂、皱纹或折痕均可能导致易被湿润的未处理过表面的暴露，并可能让水芯吸到纤维质基材的本体中。另一个选择是使用单种氯硅烷处理纤维质基材，使得氯硅烷扩散到纤维质基材中并将其浸透。然而，这样做的话，氯硅烷相对较低的沉积效率会导致制造过程中产生附加成本。此外，在商业上通常将氯硅烷作为混合物制备，从而要施用单种氯硅烷则需要额外的处理。因此，可能存在对采用至少两种不同的氯硅烷来赋予纤维质基材疏水性的另选方法的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，公开了赋予纤维质基材疏水性的方法。该方法包括提供包含至少第一卤代硅烷化合物和不同于第一卤代硅烷化合物的第二卤代硅烷化合物的多种卤代硅烷化合物，其中所述多种卤代硅烷化合物构成的总卤代硅烷浓度包含20摩尔％或更少的单卤代硅烷、70摩尔％或更少的单卤代硅烷和二卤代硅烷以及至少30%的三卤代硅烷和四卤代硅烷，以及使用所述多种卤代硅烷化合物处理纤维质基材，其中所述多种卤代硅烷化合物作为一种或多种液体施用。根据另一个实施方案，公开了疏水性纤维质基材。所述疏水性纤维质基材包含90重量％至99. 99重量％的纤维质基材，以及O. 01重量％至10重量％的有机硅树脂，其中所述有机硅树脂通过使用多种齒代硅烷化合物处理纤维质基材而产生，所述多种齒代硅烷化合物包括至少第一卤代硅烷化合物和不同于第一卤代硅烷化合物的第二卤代硅烷化合物，其中所述多种卤代硅烷化合物作为一种或多种液体施用，并包含20摩尔％或更少的单卤代硅烷、70摩尔％或更少的单卤代硅烷和二卤代硅烷以及至少30%的三卤代硅烷和四卤代硅烷。根据以下具体实施方式，将能更充分地理解本专利技术的各个实施方案所提供的这些和附加的目标和优点。具体实施例方式可通过使用多种卤代硅烷化合物处理纤维质基材来赋予纤维质基材以疏水性，其中所述多种卤代硅烷化合物包括第一卤代硅烷化合物和不同于第一卤代硅烷化合物的第二卤代硅烷化合物。所述多种卤代硅烷化合物可包含20摩尔％或更少的单卤代硅烷和70摩尔％或更少的单卤代硅烷和二卤代硅烷的总卤代硅烷浓度，并可作为一种或多种液体施用，使得所述多种齒代硅烷化合物能够深入渗透纤维质基材并产生有机硅树脂，以使纤维质基材的整个体积被赋予疏水性。此外，通过改变齒代硅烷化合物的数量和类型，可改变纤维质基材的物理特性。纤维质基材为基本上包含具有式(C6HltlO5)n(其中η为任何整数)的高分子有机化合物纤维素的基材。纤维质基材具有-OH官能团，包含水分并且可包括例如纸材、木材和木制品、卡纸板、墙板、纺织品、淀粉、棉、羊毛、其他天然纤维和任何其他类似相关材料或由它 们衍生的复合材料。根据纤维质基材的预期应用和制造方法，纤维质基材可包含施胶剂和/或附加的添加剂或试剂，以改变其物理特性或协助制造过程。示例性施胶剂包括淀粉、松香、烷基烯酮二聚体、烯基琥珀酸酐、苯乙烯马来酸酐、胶水、明胶、改性纤维素、合成树脂、胶乳和蜡。其他示例性添加剂和试剂包括漂白添加剂(例如二氧化氯、氧气、臭氧和过氧化氢)、湿强度剂、干强度剂、荧光增白剂、碳酸钙、光学增白剂、抗微生物剂、染料、助留剂(例如阴离子聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵)、助滤剂(例如高分子量阳离子丙烯酰胺共聚物、膨润土和胶态二氧化硅)、生物杀灭剂、杀真菌剂、杀黏菌剂、滑石和粘土以及其他基材改性剂(例如有机胺，包括三乙胺和苄胺)。应当理解，本文未明确列出的其他施胶剂和附加的添加剂或试剂也可作为另外一种选择被单独或组合地施用。例如，在纤维质基材包括纸材的情况中，该纸材也可包括或经受漂白(以使纸材增白)、上浆或其他施胶操作(以使纸材变硬)、粘土涂覆(以提供可印刷表面)或其他另外的处理(以修改或调整其特性)。此外，纤维质基材(例如纸材)可包含原纤维，其中纸材由非再生纤维素化合物、再生纤维首次制备，其中纸材由以前用过的纤维质材料制备，或它们的组合。纤维质基材的厚度和/或重量可根据基材的类型和尺寸而变化。纤维质基材的厚度可在从小于I密耳(其中I密耳=O. 001英寸=O. 0254毫米(mm))至大于150密耳(3. 81mm)、从 10 密耳(O. 254mm)至 60 密耳(I. 52mm)、从 20 密耳(O. 508mm)至 45 密耳(I. 143mm)、从30密耳(O. 762mm)至45密耳(I. 143mm)的范围内，或具有任何其他能让其用卤代硅烷溶液进行处理的厚度，如在本文中将了解到。纤维质基材的厚度可为均匀的或可变化，并且纤维质基材可包括一片连续的材料，或包括具有设置在其中的开口(例如小孔、孔眼和孔洞)的材料。此外，纤维质基材可包括单个平坦的纤维质基材(例如单张平坦的纸材)，或可包括折叠、组装或以别的方式制造的纤维质基材。例如，纤维质基材可包括胶合、轧制或编织在一起的多个基材或可包括不同的几何形状例如波状卡纸板。此外，纤维质基材可包括较大基材的子组件，例如当纤维质基材与塑料、织物、非织造材料和/或玻璃组合时。应当理解，纤维质基材因此可体现为多种不同的材料、形状和构型，并不应局限于本文明确列出的示例性实施方案。此外，如将在本文中更好地认识到，纤维质基材可在具有受控温度的环境中提供。例如，纤维质基材可在-40 V至200 V的温度范围、10°C至80°C的范围或22°C至25°C的温度下提供。 如本文所公开，使用作为一种或多种液体施用的多种卤代硅烷化合物处理纤维质基材以赋予其疏水性。所述多种卤代硅烷化合物包括至少第一卤代硅烷化合物和不同于第一卤代硅烷化合物的第二卤代硅烷化合物。如本文所用，词语“不同于”意指两种不相同的卤代硅烷化合物，以使纤维质基材不是使用单种卤代硅烷化合物进行处理。卤代硅烷化合物被定义为具有至少一个直接键合到硅的卤素(例如，氯或氟)的硅烷，其中在本公开的范围内，硅烷被定义为包含能与水、纤维质基材上的-OH基和/或施用到纤维质基材的施胶剂或附加添加剂反应(如在本文中认识到)的官能团的硅基单体或低聚物。具有单个直接键合到硅的卤素的卤代硅烷化合物被定义为单卤代硅烷，具有两个直接键合到硅的卤素的卤代硅烷化合物被定义为二卤代硅烷，具有三个直接键合到硅的卤素的卤代硅烷化合物被定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·罗伯特·阿萨·科斯特洛，凯文·戴尔·刘易斯，W·J·小舒尔兹，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：
国别省市：
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