專利名稱：紡織底物通過在電離輻射下橋聯(lián)的官能化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織底物(substrat textile)借助于活性組合物的 官能化方法、通過實(shí)施所述方法官能化的紡織底物和用所述紡織底物 制造的紡織制品。
本發(fā)明特別適用于紡織底物的官能化以便賦予其熱調(diào)節(jié)性能。為 此，已知將包含相變材料組合物的微嚢固定到紡織底物上。實(shí)際上， 通過該材料相變過程中的熱能吸收-釋放，該紡織底物使得可以延遲溫 度變化以便提供熱舒適性。
背景技術(shù)：
為了在紡織底物上固定微嚢，特別是從文獻(xiàn)EP-0 611 330中已 知的是涂布其中分散有微嚢的聚合物粘結(jié)劑層，所述粘結(jié)劑粘附在 所述紡織底物上。
然而，由于粘結(jié)劑層的存在，這種解決方案就紡織底物的柔軟性 而言不能完全令人滿意。另外，涂布過的紡織底物的重量不利地增大。 最后，由于該粘結(jié)劑層不透氣，紡織底物的透氣性也劣化。所有這些 局限性使得不能用該紡織底物制造合適的紡織制品，特別是貼近人體 穿著的紡織制品。
此外，從文獻(xiàn)EP-1 275 769中已知在紡織底物上分別固定微嚢 的方法。為此，用固定劑分散微嚢并用所述分散體浸漬紡織底物。然 后施加UV輻射活化該固定劑以便確保微嚢分別固定在紡織底物上。
雖然該方法可以解決上面所述方法的問題，但是就能夠固定的微 嚢數(shù)量而言受到限制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過提供紡織底物的官能化方法克服現(xiàn)有技 術(shù)的缺點(diǎn)，其中可以引入大量的活性組合物，而不顯著降低所述紡織 底物的柔軟性和透氣性。
為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供紡織底物借助于活性組合物的
官能化方法，所述方法包括以下步驟
-制備含有在包封物中的活性組合物的微嚢配制劑，所述包封物 基于包含一種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料，所述配制劑還 包含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑 (agent de pontage ) 5
-用所述微嚢配制劑浸漬該紡織底物；
-對浸漬過的紡織底物施加電離輻射以便通過反應(yīng)性基團(tuán)的反 應(yīng)在所述底物上橋聯(lián)微嚢。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供通過實(shí)施所述方法官能化的紡織底
物，所述底物包含大于10g/ni2的含該活性組合物的微嚢，所述微嚢借 助于其包封物與所述底物的纖維之間的橋聯(lián)而結(jié)合。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供用所述紡織底物制造的紡織制品，所 述制品還包含在該紡織底物一側(cè)的內(nèi)部紡織層和所述底物另一側(cè)為了 封閉一定體積的空氣而布置的外部紡織層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)在下文多種具體實(shí)施方案的描述中將 會顯現(xiàn)。
本發(fā)明涉及紡織底物借助于活性組合物的官能化方法。具體地， 該活性物質(zhì)能夠賦予紡織底物熱調(diào)節(jié)功能。在其它應(yīng)用中，活性物質(zhì) 可以具有其它功能，例如與衛(wèi)生或舒適有關(guān)的功能。在實(shí)施方案的實(shí) 例中，活性物質(zhì)可以包含香精油，從而特別地改善透氣、香味、驅(qū)蟲 (特別是驅(qū)蚊)、導(dǎo)電或抗靜電，抑菌劑例如銀鹽、除臭劑。
所述方法提供含有在包封物中的活性組合物的微嚢配制劑的制 備，所述微囊的尺寸小于20jam,特別地平均為1-lOiam。在下述的配制劑中，所述活性物質(zhì)包含相變材料，其熔化溫度為
15°C-38°C,優(yōu)選22。C-35°C，以便確保在人體溫附近的熱調(diào)節(jié)。
已知的是，所述活性組合物可以基于鏈烷烴(paraffine)，特 別地根據(jù)期望的熔化溫度包含16-22個碳原子。這樣，當(dāng)環(huán)境溫度升 高時，該活性組合物的液化使得能夠在準(zhǔn)恒溫下吸收熱能，而當(dāng)環(huán)境 溫度降低時，所述組合物的凝固釋放所述熱能。在變化方案中，可以 使用不含鏈烷烴、特別地用于防火應(yīng)用的阻燃相變材料。
另外，微嚢的包封物基于包含在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的 材料。具體地，這些基團(tuán)可以包含在電離輻射的作用下形成反應(yīng)性自 由基的不飽和鍵。在實(shí)施方案的實(shí)例中，在電離輻射下具有反應(yīng)性的 基團(tuán)選自羥基、羧基、羰基、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、胺、酰胺、 酰亞胺、氨基甲酸酯(ur"hanes)、苯乙烯基團(tuán)。在變化方案中，包 封物可以包含多種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)。
所述配制劑包含兩種微嚢，每種微嚢的相變材料的熔化溫度不 同。特別地，兩種樣i嚢可以是BASF公司的稱為Lurapret TX PMC 28 和Lurapret TX PMC 35的那些，它們分別具有28。C和35°C的熔化溫 度。為此，活性物質(zhì)分別為正十八烷和正二十烷，儲熱或放熱容量為 170 J/g左右。此外，包封物基于聚甲基丙烯酸甲酯(P畫A)，其具 有在電離輻射下具有反應(yīng)性的丙烯酸酯基團(tuán)。
所述微嚢配制劑還包含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反 應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑，所述種類可以相同或不同。和包封物一樣，電 離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)可以選自羥基、羧基、羰基、丙烯酸酯、 曱基丙烯酸酯、胺、酰胺、酰亞胺、氨基曱酸酯、苯乙烯基團(tuán)。另夕卜， 至少一些反應(yīng)性基團(tuán)可以選擇為具有熱反應(yīng)性。
更具體地，所述微嚢配制劑可以包含橋聯(lián)劑的混合物，特別選自 丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯(AGLY、 MAGLY),聚乙二 醇200、 400、 600 二丙烯酸酯(PEG200 DA、 PEG400 DA、 PEG600 DA)， 二丙二醇二丙烯酸酯(DPGA)、曱基丙烯酸磺酸丙酯鉀鹽(SPMK)和 甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸月桂酯。特別地，AGLY或MAGLY是具有環(huán)氧基團(tuán)和丙烯酸酯或曱基丙烯酸 酯基團(tuán)的雙官能橋聯(lián)劑，PEG DA是通過延長微嚢與纖維之間的結(jié)合鏈 參與橋聯(lián)的雙官能內(nèi)部增塑劑。因此，這兩種橋聯(lián)劑的結(jié)合使用使得 可以改善微嚢沉積的靈活性。
橋聯(lián)劑與微嚢之間的質(zhì)量比優(yōu)選小于0. 5，特別是0. 10-0. 30。
此外，所述微嚢配制劑可以包含30-60重量％，特別是40-50重 量％分散于溶劑中、特別是水中的微嚢。該微嚢配制劑還可以包含至少 一種改善分散體穩(wěn)定性的試劑，例如甲基丙烯酸磺酸丙基酯(SPM)或 丙烯酸磺酸丙基酯(SPA)，它們是在電離輻射下具有反應(yīng)性的陰離子 單體，或者丙烯酸膠乳例如以名稱HYCAR 26319銷售的膠乳，它在微 嚢與底物之間產(chǎn)生橋聯(lián)時改善橋聯(lián)劑對微嚢的潤濕。在變化方案中， 所述試劑可以是凝膠形式的聚丙烯酸酯或聚氨酯分散體。
然后，所述方法提供用所述微嚢配制劑浸漬該紡織底物?？梢越?助浸軋(foulardage)進(jìn)行該浸漬，對所述浸軋的條件和紡織底物的 特性進(jìn)行調(diào)整以在所述紡織底物中帶走至少80重量％并優(yōu)選至少150 重量％的微嚢配制劑。這樣，通過具有很高的微嚢含量的配制劑和高帶 走率的結(jié)合，可以借助于不同的反應(yīng)性基團(tuán)在紡織底物中固定大量微 嚢。
特別地，所述微嚢配制劑可以是觸變性的而且其粘度為130-150 mPa. s，特別是通過向所述配制劑中添加流化劑(fluidifiant)如異 丙醇而具有上述特性。另外，紡織底物可以基于親水性纖維。這樣， 可以在浸漬過程中實(shí)現(xiàn)配制劑在紡織底物中令人滿意的浸入和良好潤 濕。
此外，浸禮過程中的軋制壓力相對較小，特別是l-2巴左右，從 而使微嚢配制劑在紡織底物中的高的帶走以及均勻滲透和分布成為可 能。在實(shí)施方案的實(shí)例中，在每單位面積質(zhì)量為50g/m2的紡織底物中 浸漬的配制劑的量可以大于50 g/ra2，特別是50 g/m2-150 g/m2。
浸漬之后，在浸漬過的紡織底物上施加電離輻射以前，可以千燥 該紡織底物，特別是借助紅外燈干燥。干燥還使得可以對紡織底物中的微嚢配制劑進(jìn)行熱固定。在變化方案中，可以在施加電離輻射之后
進(jìn)行熱固定，例如在100-i40x:的溫度下進(jìn)行，從而借助于熱反應(yīng)性
橋聯(lián)劑的反應(yīng)完善微嚢的固定。
安排輻射的功率和持續(xù)時間以活化反應(yīng)性基團(tuán)，從而確保微嚢在
所述底物上的橋聯(lián)。根據(jù)一種實(shí)施方案，電離輻射是電子加速器產(chǎn)生 的電子轟擊，其可以在一個或兩個通道中進(jìn)行，特別是在紡織底物的 每一側(cè)一個通道。此外，與各種反應(yīng)性基團(tuán)的存在結(jié)合的電離輻射的 功率使得可以在紡織底物中固定大量微嚢。
另外，包封物與橋聯(lián)劑的反應(yīng)性基團(tuán)之間的反應(yīng)使得可以將微嚢 的包封物與纖維、微嚢和任選的橋聯(lián)劑結(jié)合在一起，以便產(chǎn)生耐摩擦 和耐洗滌或干洗的立體三維網(wǎng)絡(luò)。
最后，該紡織底物可以進(jìn)行洗滌然后干燥或經(jīng)歷其后續(xù)使用所必 需的其它處理。
根據(jù)一種實(shí)施方案，所述官能化方法還包括以下步驟制備對微 嚢配制劑具有不滲透性的材料，并且在用微嚢配制劑浸漬紡織底物以 前在該紡織底物的表面的至少一個區(qū)域上涂布該不滲透性材料，以便 防止所述區(qū)域隨后被微嚢配制劑浸漬。
這種實(shí)施方案使得可以改善官能化紡織底物的柔軟性，其中缺乏 微嚢的區(qū)域可以形成所述底物的優(yōu)選褶皺區(qū)域。另外，該紡織底物的 某些區(qū)域不需要官能化。在實(shí)施方案的實(shí)例中，該不滲透性材料的施 涂區(qū)域可以在紡織底物的表面上形成二維網(wǎng)絡(luò)，例如是具有矩形或其 它幾何形狀的不連續(xù)區(qū)域。有利地，不滲透性材料的施涂區(qū)域可以形 成該紡織底物總表面積的5%-40%。
另外，在施加電離輻射之后，可以將至少一部分不滲透性材料從 紡織底物表面上除去以便形成缺乏微嚢的區(qū)域。另外，不滲透性材料 的清除，特別是借助于熱洗滌進(jìn)行的清除，使得可以除去在施加電離 輻射的過程中沒有固定的任選量的微嚢配制劑。為此，可以提供至少 一種改善該材料的溶解和隨后除去的試劑，例如二氧化鈦和/或表面活 性劑磺酸鹽。如果只有一部分不滲透性材料從表面上除去，另外可以受益于留 下的所述材料的性能，特別是關(guān)于具有微嚢的相鄰區(qū)域之間的熱傳遞 或水分傳遞。
根據(jù)一種實(shí)施方案，所述不滲透性材料基于溶解在水中的至少部
分水解的聚乙烯醇(PVA )，所述溶液還包含用于微嚢配制劑的防粘劑。 在變化方案中，不滲透性材料可以基于殼聚糖或殼多糖衍生物。例如， 防粘劑可以是甘油，而且考慮到該材料的粘度以捕獲(pi6ger)防粘 劑從而防止其遷移。特別地，該不滲透性材料可以是觸變性的而且具 有50-300 dPa. s的粘度，以便能夠以糊料形式應(yīng)用，通過紡織底物遷 移以涂布纖維。
可以借助于絲網(wǎng)印刷(s"igraphie)施涂該不滲透性材料，接 著在用微嚢配制劑浸漬紡織底物以前至少部分干燥所述材料。沉積的 材料的量可以是5-40 g/m2。
上述方法的實(shí)施使得可以獲得包含大于10 g/m2,特別是大于40 g/m2含該活性組合物的微嚢的紡織底物，其中該微嚢借助于其包封物 與所述底物的纖維之間的橋聯(lián)而結(jié)合。該熱調(diào)節(jié)紡織底物使得可以吸 收和釋放5至大于150 J/g熱能。
在實(shí)施方案的一種實(shí)例中，紡織底物基于纖度小于4分特的親水 性纖維，以便促進(jìn)柔軟性和微嚢配制劑的吸收容量。
特別地，所述纖維可以基于聚酯或聚酰胺。在變化方案中，可以 提供聚酯或聚酰胺纖維與纖維素纖維、特別是棉或粘膠纖維的混合物， 例如重量比例為80%/20%的混合物。
紡織底物可以包含重量小于50 g/m2，特別是30-80 g/i^和厚度 小于0. 5mm的無紡層(nappe)。該層的纖維長度可以是30-60mm。該 層可以借助于水噴射或任何其它使得可以獲得耐久("sistante)和 吸收性層的方法(植絨，用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑化學(xué)粘結(jié)，熱粘結(jié))結(jié)合。
另外，在官能化之前，紡織底物可以經(jīng)歷特定的處理，從而特別 地改善其內(nèi)聚力和/或可潤濕性。此外，根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用，紡織底物也 可以由4十織物或編織物形成。當(dāng)紡織底物用包含相變材料的活性組合物官能化時，它使得可以 進(jìn)行熱調(diào)節(jié)。特別地，如上所述，可以將兩種微嚢引入紡織底物以改 善所提供的熱調(diào)節(jié)。
所述紡織底物可以用于制造紡織制品，特別是用于床用織物例如 枕頭、被子，或用于衣服，特別是運(yùn)動服或工作服。
特別地，該紡織制品可以包含在該紡織底物一側(cè)的內(nèi)部紡織層和 所述底物另一側(cè)為了封閉一定體積的空氣而布置的外部紡織層，例如 棉填料層。這樣，通過布置面向身體的內(nèi)層，熱調(diào)節(jié)功能得到優(yōu)化。 此夕卜，紡織制品還可以包含防水/透氣層，例如多孔疏水性或親水性層， 其布置在外部紡織層上以便通過防止液態(tài)水觸及身體而容許身體透 氣。
權(quán)利要求
1.紡織底物借助于活性組合物的官能化方法，所述方法包括以下步驟-制備含有在包封物中的活性組合物的微囊配制劑，所述包封物基于包含一種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料，所述配制劑還包含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑；-用所述微囊配制劑浸漬該紡織底物；-對浸漬過的紡織底物施加電離輻射以便通過反應(yīng)性基團(tuán)的反應(yīng)在所述底物上橋聯(lián)微囊。
2. 權(quán)利要求1的官能化方法，其中所述微嚢配制劑包含30-60 重量％分散在至少 一種溶劑中的微嚢。
3. 權(quán)利要求2的官能化方法，其中所述微嚢配制劑還包含至少一 種改善該分散體穩(wěn)定性的試劑。
4. 權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)的官能化方法，其中所述微嚢配制劑還包 含流化劑。
5. 權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)的官能化方法，其中所述橋聯(lián)劑與微嚢之 間的質(zhì)量比為0. 10-0. 30。
6. 權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)的官能化方法，其中所述在電離輻射下具 有反應(yīng)性的基團(tuán)選自羥基、羧基、羰基、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、 胺、酰胺、酰亞胺、氨基甲酸酯、苯乙烯基團(tuán)。
7. 權(quán)利要求6的官能化方法，其中微嚢組合物包含選自以下的橋 聯(lián)劑的混合物丙烯酸縮水甘油酯或曱基丙烯酸縮水甘油酯(AGLY或 MAGLY)，聚乙二醇200、 400、 600 二丙烯酸酯(PEG200 DA、 PEG400 DA、 PEG600 DA) , 二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、甲基丙烯酸磺酸 丙酯鉀鹽(SPMK)和甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸月桂酯。
8. 權(quán)利要求6或7的官能化方法，其中所述微嚢的包封物基于聚 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
9. 權(quán)利要求l-8任一項(xiàng)的官能化方法，其中借助浸軋進(jìn)行所述浸漬，對所述浸軋的條件和紡織底物的特性進(jìn)行調(diào)整以在所述紡織底物中帶走至少80重量％并優(yōu)選至少150重量％的微嚢配制劑。
10. 權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)的官能化方法，其中在施加電離輻射之 前干燥浸漬過的紡織底物。
11. 權(quán)利要求l-10任一項(xiàng)的官能化方法，其特征在于至少某些基 團(tuán)為熱反應(yīng)性的，所述方法包括通過所述基團(tuán)的反應(yīng)的微嚢熱固定步 驟。
12. 權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的官能化方法，其中所述電離輻射是電 子轟擊。
13. 權(quán)利要求l-12任一項(xiàng)的官能化方法，包括以下步驟—制備對微嚢配制劑具有不滲透性的材料；并且，在用微嚢配制 劑浸漬紡織底物以前，-在該紡織底物的表面的至少一個區(qū)域上涂布該不滲透性材料， 以便防止所述區(qū)域隨后被微嚢配制劑浸漬。
14. 權(quán)利要求13的官能化方法，其中，在施加電離輻射之后，將 至少一部分不滲透性材料從紡織底物的表面上除去以便形成缺乏微嚢 的區(qū)域。
15. 權(quán)利要求13或14的官能化方法，其中所述不滲透性材料基 于溶解在水中的至少部分水解的聚乙烯醇(PVA)，所述溶液還包舍用于微嚢配制劑的防粘劑。
16. 權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)的官能化方法，其中通過絲網(wǎng)印刷施 涂所述不滲透性材料，接著在用微嚢配制劑浸漬紡織底物以前干燥所 述材料。
17. 采用權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的方法官能化的紡織底物，所述 底物包含大于10g/m2的含該活性組合物的微嚢，所述微嚢借助于其包 封物與所述底物的纖維之間的橋聯(lián)而結(jié)合。
18. 權(quán)利要求17的紡織底物，其中所述活性組合物包含相變材 料，該相變材料的熔化溫度的設(shè)置要確保熱調(diào)節(jié)。
19. 權(quán)利要求18的紡織底物，其中引入兩種微嚢，每種微嚢的相變材料的熔化溫度不同。
20.用權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)的紡織底物制造的紡織制品，所述 制品還包含在該紡織底物 一 側(cè)的內(nèi)部紡織層和所述底物另 一 側(cè)為了封 閉一定體積的空氣而布置的外部紡織層。
全文摘要
本發(fā)明涉及紡織底物借助于活性組合物的官能化方法，所述方法包括以下步驟制備含有在包封物中的活性組合物的微囊配制劑，所述包封物基于包含一種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料，所述配制劑還包含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑；用所述微囊配制劑浸漬該紡織底物；對浸漬過的紡織底物施加電離輻射以便通過反應(yīng)性基團(tuán)的反應(yīng)在所述底物上橋聯(lián)微囊。本發(fā)明還涉及通過所述方法獲得的官能化紡織底物以及用上述紡織底物制成的紡織制品。
文檔編號D06M23/12GK101595258SQ200880001545
公開日2009年12月2日 申請日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者C·科林 申請人:皮卡地毛紡公司