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一种纺织用纳米防护液及其制备方法

  • 专利名称
    一种纺织用纳米防护液及其制备方法
  • 发明者
    咸才军, 孔志平, 颖 邢
  • 公开日
    2008年4月16日
  • 申请日期
    2007年10月9日
  • 优先权日
    2007年10月9日
  • 申请人
    北京首创纳米科技有限公司
  • 文档编号
    D06M15/277GK101161916SQ20071017562
  • 关键字
  • 权利要求
    1、一种纺织用纳米防护液,包括如下组分及含量,以重量百分比计(1)无机纳米材料 0.1~1%(2)有机硅氧烷0~5%(3)氟烷基丙烯酸酯1~8%(4)去离子水 86-98.9%所述的无机纳米材料为10-100nm纳米级别的纳米氧化锌和/或纳米氧化硅和/或纳米氧化钛和/或纳米氧化铝;所述的有机硅氧烷为H(CH2)nSi(OCmH2m+1)3,其中n=1~8,m=1~3;或者含有氟代烷烃的有机硅氧烷CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3,其中r=0~5,n=1~8,m=1~3;或者H2N(CH2)nSi(OCmH2m+1)3其中n=1~3,m=1~3;所述的氟烷基丙烯酸酯是指全氟烷基丙烯酸酯共聚物,共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2,其中n=2-6,m=1-102、 如权利要求1所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的无才几纳米材料优选为50 - 60nm纳米级别的纳米氧化锌和/或纳米氧 化硅和/或纳米氧化钛和/或纳米氧化铝3、 如权利要求2所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的无机纳米材料更优选为50 - 60nm的纳米氧化锌和/或纳米氧化硅和/ 或纳米氧化钛4、 如权利要求1所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的有机硅氧烷优选为含有氟代烷烃的有机硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ,其中,r=l 5 , n=l 3 , m=l 3或者 H2N(CH2)nSi(OCmH加w)3其中ii=l 3, m=l 35、 如权利要求4所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的有机硅氧烷更优选为含有氟代烷烃的有机硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3,其中,r=l-5, n=l-3, m=l-36、 如权利要求1所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的氟烷基丙烯酸酯优选为全氟烷基丙烯酸酯共聚物,共聚物中包含 C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2,其中n=4 - 6, m=l - 107、 如权利要求6所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述 的氟烷基丙烯酸酯更优选为全氟烷基丙烯酸酯共聚物,共聚物中包含 C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2,其中,n=6, m=l — 108、 如权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的一种纺织用纳米防护 液,其特征在于所述的纺织用纳米防护液的组分及含量优选如下,以 重量百分比计 (1) 无才几纳米材津牛 0.2~0.8% (2 )有机硅氧烷 2 5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~6%(4) 去离子水 88.2- 94.8%9、 如权利要求8所述的一种纺织用纳米防护液,其特征在于所述的 纺织用纳米防护液的组分及含量更优选如下,以重量百分比计(1 )无机纳米材料 0.5~0.8% (2 )有机硅氧烷 2 4%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3 5%(4) 去离子水 90.2-94.5%10、 一种制备如权利要求1所述的纺织用纳米防护液的方法,步骤如下(1 )首先将本发明所述的组分中的无机纳米材料均匀分散于去离子 水中制得稳定分散液;(2) 然后将步骤(1)中制得的稳定分散液与其他组分按照本发明 所述的比例进行混合并搅拌均匀,即制得纳米防护液11、 一种纺织用纳米防护液的使用方法,包括如下步骤(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液采用浸泡、喷洒、涂刷等方法 均匀处理织物表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液 的织物在80- 110C下进行加热处理干燥,织物即具有防水防油的效果12、 如权利要求11所述的一种纺织用纳米防护液的使用方法,其特 征在于步骤(2)中,采用喷洒的方法打湿织物时,喷洒时与织物的距 离为5 _ IO厘米13、 如权利要求11所述的一种纺织用纳米防护液的使用方法,其特 征在于步骤(2)中,用普通加热设备如电凝斗、微波炉、烘箱进行加 热干燥处理即可14、 如权利要求11所述的一种纺织用纳米防护液的使用方法,其特 征在于喷涂过纳米防护液的织物,清洗以后经过电凝斗熨烫或微波炉、 暖气加热后,其防水防油的防护功能就可被激活,不需要重新用防护液 进行处理
  • 技术领域
    本发明属于涂料及纺织功能整理领域,特别涉及 一 种纺织用纳米防 护液及其制备方法
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  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种纺织用纳米防护液及其制备方法随着人们生活水平的提高,对衣服等织物的要求也随之相应提高。在 日常生活中,有时衣物常会溅到如水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污渍, 而这些液体的渗透性^艮强, 一旦溅到衣物上^艮难去除,影响了衣物的穿 着。人们希望衣物本身能具有防水和防污渍的能力,这样衣物不易脏, 并且容易清洗。为了提高衣物的耐污渍能力,让衣物可以更长久的穿着,现有的常 用方法是对织物进行防水处理,目前对织物进行防水处理的防护液一般 用低表面能物质而且处理工艺条件要求比较高,例如中国专利CN97102948.2公开了用聚四氟乙烯涂布于织物基布上形成憎水透气膜; 中国专利CN01136674.5中所述的处理织物的防护液为低表面能的氟碳 高分子膜,处理方法为复杂的磁控反应溅射法;中国专利 CN200510068572.4中所述的处理织物的防护液即复合膜为聚四氟乙烯 和聚氨酯树脂;中国专利CN02160342.1中利用含氟整理剂AG710、高 紫外屏蔽材料UVPB-SG以及含纳米氧化钛的分散体系对涤纶织物采用 了二浸二轧的复杂处理工艺,其中带液率要达到70- 80%,加热定型的 温度170 - 180°C,工艺要求条件很高,这就限制了其防护液的应用范围, 只适合在工厂的大量布匹生产时的处理使用。尽管上述的现有技术中,为使织物具有防水的能力而使用了各种形 式的防护液,但是其防水的效果并不是很理想,有的防护液虽然防水效 果很好,但工艺要求很高,生产成本很高,不宜广泛应用
本发明的目的在于提供一种纺织用纳米防护液,当利用该纳米防护 液对织物,布料等进行表面处理时,能够在织物表面形成于类似于荷叶 的微观结构,从而使织物产生防水、防油、防污等功能,提高衣物的耐 久性。本发明的另 一 目的是提供 一 种上述纺织用纳米防护液的制备方法, 通过该方法制备的纳米防护液,当利用该纳米防护液对织物,布料等进 行表面处理时,能够在织物表面形成于类似于荷叶的微观结构,从而使 织物产生防水、防油、防污等功能,提高衣物的耐久性。本发明的另 一 目的是提供一种上述纺织用纳米防护液的使用方法, 使用本发明所述的使用方法处理织物,布料等表面时,能够快速有效的 在织物表面形成于类似于荷叶的微观结构,从而使织物产生防水、防油、 防污等功能,提高衣物的耐久性,操作方便,容易实现。为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案是 一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计)(1) 无机纳米材料 0.1 1%(2) 有机珪氧烷 0~5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 1 8%(4) 去离子水 86-98.9%所述的无机纳米材料为10 - 100nm纳米级别的纳米氧化锌和/或纳 米氧化硅和/或纳米氧化4太和/或纳米氧化铝;所述的有机硅氧烷为H(CH2)nSi(OCmH2m+1)3,其中n=l~8, m=l 3;或者含有氟代烷烃的有机硅氧烷CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ,其中r=0~5, n=l~8, m=l~3;或者H2N(CH2)nSi(OCmH2m+1)3其中n=l 3, m=l 3;所述的氟烷基丙烯酸酯是指全氟烷基丙烯酸酯共聚物,共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2 ,其中11=2-6, m=l - 10 ;进一步,所述的无机纳米材料优选为50 - 60nm纳米级别的纳米氧 化锌和/或纳米氧化硅和/或纳米氧化4太和/或纳米氧化铝;进一步,所述的有机硅氧烷优选为含有氟代烷烃的有机硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ,其中,r=l~5, n=l 3, m=l 3或者 H2N(CH2)nSi(OCmH加+,)3其中n=l 3, m=l~3;进一步,所述的氟烷基丙烯酸酯优选为全氟烷基丙烯酸酯共聚物, 共聚物中包含C2F5(CF2CF2)n(CH2)mOCOCH=CH2 ,其中n=4 - 6, m=l - 10;更进一步,所述的无机纳米材料更优选为50 - 60nm的纳米氧化锌 和/或纳米氧化硅和/或纳米氧化钬;更进一步,所述的有机硅氧烷更优选为含有氟代烷烃的有机硅氧烷 CF3(CF2)r(CH2)nSi(OCmH2m+1)3 ,其中,r=l~5, n=l 3, m=l 3;更进一步,所述的氟烷基丙烯酸酯更优选为全氟烷基丙烯酸酯共 聚物,共聚物中包含C2Fs(CF2CF2)n(CH2)mOCOCHK:H2 ,其中,n=6,m=l -10;进一步,为使本发明获得更好的发明效果,所述的纺织用纳米防护 液的组分及含量优选如下,以重量百分比浓度计 (1 )无才几纳米材#+ 0.2~0.8% (2 )有机硅氧烷 2 5%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~6%(4) 去离子水 88.2- 94.8%再进一步,为使本发明获得更好的发明效果,所述的纺织用纳米防 护液的组分及含量更优选如下,以重量百分比浓度计 (1 )无才几纳米材一牛 0.5 0.8% (2 )有机硅氧烷 2~4%(3) 氟烷基丙烯酸酯 3~5%(4) 去离子水 卯.2-94.5%一种上述纺织用纳米防护液的制备方法,包括如下步骤 (1 )首先将本发明所述的组分中的无机纳米材料均匀分散于去离子水中制得稳定分散液;(2)然后将步骤(1)中制得的稳定分散液与其他组分按照本发明所述的比例进行混合并搅拌均匀,即制得纳米防护液。一种上述纺织用纳米防护液的使用方法,包括如下步骤 (1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液采用浸泡、喷洒、涂刷等方法 均匀处理织物表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液 的织物在80 - 110。C下进行加热处理干燥,织物即具有防水防油的效果。进一步,为使本发明获得较好的发明效果,步骤(2)中,采用喷洒 的方法打湿织物时,喷洒时与织物的距离为5-10厘米;进一步,为使本发明获得较好的发明效果,步骤(2)中,用普通加 热设备如电褽斗、微波炉、烘箱进行加热干燥处理即可;进一步,为使本发明获得较好的发明效果,喷涂过纳米防护液的织 物,清洗以后经过电凝斗凝烫或微波炉、暖气加热后,其防水防油的防 护功能就可被激活,不需要重新用防护液进行处理。本发明的效果在于1) 用本发明所述的纳米防护液,对衣物等织物的表面进行处理 时,能够在织物表面形成于类似于荷叶的微观结构,使织物 产生防水、防油、防污等功能,能有效地阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液体的渗透,大大提高了衣物等织物的穿着耐久力;2) 本发明所述的纳米防护液,制备方法简单易行,成本低廉, 易于获得,适宜广泛应用;3 ) 将本发明所述的纳米防护液处理织物使其具有防护功能时, 处理过程简捷,应用方便,完全可以成为民用的大众化产品, 且织物的防护功能经过简单的处理可以多次激活;处理方法 便捷简单,如可以用喷壶等常用工具轻轻将纳米防护液喷洒 在待处理的织物上,然后经较低的温度如用家用电凝斗低温 处理就可实现其防护功能,应用非常方便;清洗以后的衣物 只需电凝斗凝过或微波炉、暖气等加热,其防护功能就可被 激活,从而提高其耐久性。本发明之所以具有上述发明效果,原因在于本发明所述的纳米防 护液在引入低表面能物质的同时引入了无机纳米材料物质,通过超分散 技术将纳米结构的物质分散于水相介质中,使其能够最大限度地保持单 个粒子的非团聚状态,形成具有高度分散性、均匀性和稳定性的一种分 散液;同时,低表面能物质与纳米分散液复合后可在织物表面形成透明 的透气薄层,使其在不影响原来的织物穿着舒适度和其它功能的同时达 到有效的防水防油防污防护功能。下面结合实施例对本发明作进一步的描述 实施例1:一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计) (1 )纳米氧化硅 0.5%(2) 十三氟辛基三乙氧基硅烷 1%(3) 氟烷基丙烯酸酯 5%(4) 去离子水 93.5%制备方法(1 )首先将本发明所述组分中的IO克60nm级别的纳米氧化硅均 匀分散于40克去离子水中,制得浓度为20%的50克稳定分散液;(2)然后将步骤(l)中制得的稳定分散液50克与20克十三氟辛 基三乙氧基硅烷、IOO克氟烷基丙烯酸酯添加到1830克去离子水中混合 后并搅拌均匀即制得纳米防护液。4吏用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液浸泡干净的织物,待织物表面 完全打湿后用,再对织物用家用电褽斗在80-110。C之间的温度进行熨 烫,织物表面凝干燥后即具有防水防油的效果,它能有效阻止水、果汁、 咖啡、酱油、食用油等污染液体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会 形成球状,用吸水纸一擦即可保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用 电熨斗熨过其防护功能就可被激活。实施例2:一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计) (1 )纳米氧化钛 1%(2)三氟丙基三甲氧基硅烷 1%(3)氟烷基丙烯酸酯 4% (4)去离子水 94%制备方法(1 )首先将本发明所述组分中的15克50nm级别的纳米氧化钛均 匀分散于35克去离子水中,制得浓度为30%的稳定分散液;(2)然后将步骤(1)中制得的稳定分散液50克与15克三氟丙基 三曱氧基硅烷、60克氟烷基丙烯酸酯添加到1375克去离子水中混合后并 搅拌均匀即制得纳米防护液。4吏用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液用喷壶均匀喷洒在干净的织物 表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液的织物用家用 电熨斗在80-ll(TC之间的温度进行熨烫,织物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果,它能有效阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液 体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会形成球状,用吸水纸一擦即可 保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用电凝斗凝过其防护功能就可被 激活。实施例3一种纺织用纳米防护液, (1 )纳米氧化铝(2) 丙基三曱氧基硅烷(3) 氟烷基丙烯酸酯 (4)去离子水制备方法(1) 首先将本发明所述组分中的5克10nm级别的纳米氧化铝均匀 分散于45克去离子水中,制得浓度为10%的稳定分散液;(2) 然后将步骤(l)中制得的稳定分散液50克与250克丙基三曱 氧基硅烷、400克氟烷基丙烯酸酯添加到43 00克去离子水中混合后并搅 拌均勻即制得纳米防护液。使用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液用喷壶均匀喷洒在干净的织物ii,其组成成分包括(以重量百分比计)0.1% 5% 8%表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液的织物用烘箱 在80- 110。C之间的温度进行加热干燥,织物干燥后即具有防水防油的 效果,它能有效阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会形成球状,用吸水纸一擦即可保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用电凝斗^:过其防护功能就可被激活 实施例4一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计)(1 )纳米氧化锌 0.3%(2 )氨丙基曱基二乙氧基硅烷 3%(3)氟烷基丙烯酸酯 1%(4)去离子水 95.7%制备方法(1 )首先将本发明所述组分中的IO克100nm级别的纳米氧化锌均 匀分散于40克去离子水中,制得浓度为20%的稳定分散液;(2)然后将步骤(l)中制得的稳定分散液50克与IOO克氨丙基曱 基二乙氧基硅烷、33.33克氟烷基丙烯酸酯添加到3150克去离子水中混 合后并搅拌均匀即制得纳米防护液。使用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液用喷壶均匀喷洒在干净的织物 表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液的织物用家用 电熨斗在80-ll(TC之间的温度进行熨烫,织物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果,它能有效阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液 体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会形成球状,用吸水纸一擦即可 保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用电凝斗凝过其防护功能就可被 激活。 实施例5一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计)(1 )纳米氧化钛 0.3%纳米氧化锌 0.3%(2 )氨丙基三乙氧基硅烷 2%(3)氟烷基丙烯酸酯 5%(4)去离子水 92.4%制备方法(1 )首先将本发明所述组分中的7.5克40nm级别的纳米氧化钛和 7.5克40nm级别的纳米氧化锌均勻分散于35克去离子水中,制得浓度 为30%的稳定分散液;(2)然后将步骤(1)中制得的稳定分散液50克与50克氨丙基三 乙氧基硅烷、125克氟烷基丙烯酸酯添加到2275克去离子水中混合后并 搅拌均匀即制得纳米防护液。4吏用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2)然后将本发明所述的纳米防护液用喷壶均匀喷洒在干净的织物 表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液的织物用家用 电熨斗在80-110。C之间的温度进行熨烫,织物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果,它能有效阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液 体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会形成球状,用吸水纸一擦即可 保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用电褽斗凝过其防护功能就可被 激活。实施例6一种纺织用纳米防护液,其组成成分包括(以重量百分比计)
(1 )纳米氧化钛 0.2%(3)氟烷基丙烯酸酯 7% (4)去离子水 92.8%制备方法(1 )首先将本发明所述组分中的10克50nm级别的纳米氧化钛均 匀分散于40克去离子水中,制得浓度为20%的稳定分散液;(2)然后将步骤(1 )中制得的稳定分散液50克与350克氟烷基丙 烯酸酯添加到4600克去离子水中混合后并搅拌均匀即制得纳米防护液。使用方法(1 )将本发明所述的纳米防护液对织物进行处理之前,需要先用清 水彻底洗净油污、灰尘等,新买衣物同样处理;(2 )然后将本发明所述的纳米防护液用喷壶均匀喷洒在干净的织物 表面,待织物表面完全打湿后用,再对喷涂过纳米防护液的织物用家用 电熨斗在80-ll(TC之间的温度进行熨烫,织物表面熨干燥后即具有防 水防油的效果,它能有效阻止水、果汁、咖啡、酱油、食用油等污染液 体的渗透,污染液体滴落于织物表面进会形成球状,用吸水纸一擦即可 保持干净;当织物脏了清洗后,只需再用电凝斗凝过其防护功能就可被 激活。上述描述和说明只为表达本发明的技术构思和特点,其目的在于让相 关人士或业内人员了解本发明的内容,并不能以此限制本发明的保护范围。 凡根据本发明构思实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护 范围之内。


本发明属于涂料及纺织功能整理领域,特别涉及一种纺织用纳米防护液及其制备方法。目前,当衣服等织物溅到果汁或油等污渍物,常常难以清除,衣服等织物没有相应的防污能力。本发明所述的纳米防护液,其组成成分为无机纳米材料、有机硅氧烷、氟烷基丙烯酸酯和去离子水,即在引入低表面能物质的同时引入了无机纳米材料。采用本发明所述的纳米防护液及其制备方法,很容易获得纳米防护液,纳米防护液可在织物表面形成透明的透气薄层,使其在不影响织物穿着舒适度和其它功能的同时能够有效防水防油防污,提高衣物的穿着耐久性。



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